RU2159796C1

RU2159796C1 - Viscous lubricant for heavy-duty friction units

Info

Publication number: RU2159796C1
Application number: RU99124042A
Authority: RU
Inventors: В.В. Харламов; Т.А. Пермякова
Original assignee: Институт машиноведения Уральского отделения РАН
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2000-11-27

Abstract

FIELD: lubrication materials. SUBSTANCE: lubricant, used in frictionless and slip-fit bearings, joints, gearings and other transmissions, contains 10-30 wt % (for dry material) of condensed vegetable extract, 10-30 wt % of starch, and chloroparaffin to 100%. EFFECT: improved antiscoring characteristics, reduced friction factor, and increased reliability of lubricated units. 1 tbl

Description

Изобретение относится к пластичным смазкам, применяемым в тяжелонагруженных узлах трения машин, работающих в различных температурных условиях, а именно: в подшипниках качения и скольжения, шарнирах, направляющих, зубчатых и иных передачах. The invention relates to greases used in heavily loaded friction units of machines operating in various temperature conditions, namely: in rolling and sliding bearings, joints, guides, gears and other gears.

Известна многоцелевая противозадирная литиевая смазка ЛС-1П, широко применяемая в тяжелонагруженных узлах трения кузнечно-прессового и литейного оборудования для предотвращения задиров и заедания трущихся поверхностей [1- В. В. Синицын. Справочник. Пластичные смазки в СССР. М.: Химия, 1984, с.65]. Смазку получают при помощи загущения литиевым мылом смеси авиационного и индустриального масел и вводят противозадирные и антиокислительную присадки. Смазка водостойка, имеет хорошую механическую стабильность, однако вызывает коррозию смазываемых деталей при попадании воды и имеет относительно низкие противозадирные характеристики, что не позволяет достичь указанного ниже технического результата. Known multi-purpose anti-seize lithium grease LS-1P, widely used in heavily loaded friction units of forging and foundry equipment to prevent scoring and jamming of rubbing surfaces [1- V.V. Sinitsyn. Directory. Greases in the USSR. M .: Chemistry, 1984, p.65]. Lubrication is obtained by thickening lithium soap with a mixture of aviation and industrial oils and anti-seize and antioxidant additives are added. The grease is water-resistant, has good mechanical stability, however, it causes corrosion of lubricated parts when water gets in and has relatively low extreme pressure characteristics, which does not allow achieving the technical result indicated below.

Известна также многоцелевая смазка литол [1, с.35-36], широко применяемая в узлах трения всех типов: в подшипниках качения и скольжения, шарнирах, зубчатых и иных передачах, а также в качестве единой автомобильной смазки. Литол готовят загущением дисперсионной среды из смеси веретенного и индустриального масел литиевым мылом и вводят вязкостную присадку полиизобутилен П-20. Эта смазка, как и все литиевые смазки, водостойка в кипящей воде, работает при температуре 110-130^oC. Смазка достаточно морозостойка, сохраняет работоспособность при -40^oC. Смазка имеет хорошую коллоидную стабильность, а присутствие антиокислителя придает ей высокую химическую стабильность. Однако эта смазка имеет лишь удовлетворительные противозадирные характеристики, не позволяет достичь указанный ниже технический результат. Смазка литол-24 взята за прототип.Also known is multi-purpose lubricant lithol [1, p. 35-36], widely used in friction units of all types: in rolling and sliding bearings, joints, gears and other gears, as well as as a single automotive lubricant. Litol is prepared by thickening a dispersion medium from a mixture of spindle and industrial oils with lithium soap and a viscosity additive Polyisobutylene P-20 is introduced. This grease, like all lithium greases, is water-resistant in boiling water, operates at a temperature of 110-130 ^o C. The grease is quite frost-resistant, maintains its working capacity at -40 ^o C. The grease has good colloidal stability, and the presence of an antioxidant gives it high chemical stability. However, this lubricant has only satisfactory extreme pressure characteristics, does not allow to achieve the following technical result. Litol-24 grease is taken as a prototype.

Заявляемое техническое решение направлено на повышение противозадирных характеристик пластичных смазок при обеспечении их эффективности и работоспособности, снижение коэффициента трения в узлах трения, и, соответственно, повышение надежности конструкций тяжелонагруженных узлов трения машин. The claimed technical solution is aimed at increasing the extreme pressure characteristics of greases while ensuring their effectiveness and efficiency, reducing the friction coefficient in the friction units, and, accordingly, increasing the reliability of the designs of heavily loaded friction units of machines.

Указанный технический результат достигается тем, что пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения, содержащая дисперсионную среду, загуститель и присадки, согласно изобретению в качестве дисперсионной среды содержит хлорпарафин, в качестве загустителя и уплотнителя - крахмал, а в качестве антифрикционной присадки и наполнителя - экстракт растительный конденсированный, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Экстракт растительный конденсированный (в пересчете на сухое вещество) - 10-30
Крахмал - 10-30
Хлорпарафин - Остальное.The specified technical result is achieved in that a grease for heavily loaded friction units containing a dispersion medium, a thickener and additives, according to the invention, contains chlorine paraffin as a dispersion medium, starch as a thickener and a sealant, and a condensed vegetable extract as an antifriction additive and a filler. , in the following ratio of components, wt.%:
Condensed vegetable extract (in terms of dry matter) - 10-30
Starch - 10-30
Chloroparaffin - The rest.

Применение в качестве антифрикционной присадки экстракта растительного конденсированного [2 - РФ N 1839621], получаемого экстрагированием твердой фракции свиного навоза, придает смазке высокие смазывающие свойства. Присутствующие в экстракте высокоэффективные комплексообразующие первичные, вторичные, третичные спирты и другие активные группы, обладающие поверхностно-активными свойствами и способные к трибохимическому образованию защитных слоев, образуют с окислами металлов прочные смазочные пленки. Одновременно экстракт является твердым наполнителем в смазке. Для равномерного распределения экстракта растительного конденсированного в дисперсионной среде, т. е. в среде жидкого хлорпарафина рекомендуется вводить в смазку третий компонент - уплотнитель, в качестве которого используют крахмал, повышающий вязкость смеси [3 - А.К.Чертавских. Трение и смазка при обработке металлов, 1955] . При этом крахмал играет роль уплотнителя и загустителя. Применение хлорпарафина [4 - Г.Т.Малиновский. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием. М.: Химия, 1988] в качестве дисперсионной среды способствует образованию на контактных металлических поверхностях пленок хлорида железа, стойких к задиру. Кроме того, хлорпарафин выполняет антибактерицидную роль, препятствует закисанию смазки. Совместное присутствие хлорпарафина и экстракта растительного в одной пластичной смазке и придает ей высокие антизадирные и антифрикционные свойства, снижает коэффициент трения в тяжелонагруженных узлах трения. The use of a plant condensed vegetable extract [2 - RF N 1839621] as an antifriction additive obtained by extraction of solid fraction of pork manure gives the lubricant high lubricating properties. The highly effective complex-forming primary, secondary, tertiary alcohols and other active groups present in the extract that have surface-active properties and are capable of tribochemical formation of protective layers form strong lubricating films with metal oxides. At the same time, the extract is a solid filler in the lubricant. For a uniform distribution of the plant condensed extract in a dispersion medium, that is, in the environment of liquid chlorinated paraffin, it is recommended to introduce a third component into the lubricant - a sealant, which is used as a starch that increases the viscosity of the mixture [3 - A.K. Chertavskikh. Friction and lubrication in the processing of metals, 1955]. In this case, starch acts as a sealant and thickener. The use of chloroparaffin [4 - G.T. Malinovsky. Oil cutting fluids for metal cutting. M .: Chemistry, 1988] as a dispersion medium promotes the formation on the metal contact surfaces of iron chloride films that are resistant to scuffing. In addition, chloroparaffin plays an antibacterial role, prevents the acidification of the lubricant. The combined presence of chloroparaffin and vegetable extract in one grease and gives it high anti-seize and anti-friction properties, reduces the coefficient of friction in heavily loaded friction units.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что не имеется аналога, характеризующегося признаками, идентичными или тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения. Кроме того, заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, т.к. оптимальные концентрации каждого компонента пластичной смазки задаются в зависимости от металла узла трения и от способа применения смазки. The analysis of the prior art by the applicant made it possible to establish that there is no analogue characterized by features identical or identical to all the essential features of the claimed invention. In addition, the claimed invention does not follow for a specialist explicitly from the prior art, because optimal concentrations of each component of grease are set depending on the metal of the friction unit and on the method of application of the grease.

Смазку получают перемешиванием хлорпарафина, дисперсного порошка экстракта растительного и крахмала. Lubrication is obtained by mixing chloroparaffin, a dispersed powder of plant extract and starch.

Были приготовлены смазки с различным содержанием компонентов. Смазка - прототип литол-24 и все предлагаемые смазки с экстрактом растительным были испытаны на задир на машине трения СМТ -1. В таблице приводятся сведения о составах смазок и результатах их испытаний. Lubricants with different component contents were prepared. Lubricant - a prototype of lithol-24 and all of the proposed lubricants with vegetable extract were tested for scoring on a SMT -1 friction machine. The table provides information on the composition of the lubricants and the results of their tests.

При испытаниях смазки литол-24 усилие задира на лабораторной машине составляло 3000 Н. When testing lithol-24 grease, the scoring force on the laboratory machine was 3000 N.

Из таблицы видно, что при введении крахмала менее 10%, усилие задира не зафиксировано, т. к. при повышении температуры в узле трения до 60^oC смазка вытекла. Если же крахмала добавлять более 30%, то происходит снижение усилия задира до 2200 Н. При введении в смесь экстракта растительного менее 10% усилие задира снижается до 1800 Н. При введении 30% экстракта в смесь усилие задира составляет 5000 Н. При дальнейшем увеличении количества экстракта до 40% антифрикционные свойства смеси существенно не улучшаются, усилие задира составляет всего 5100 H, при этом происходит загущение смазки и возрастает ее себестоимость.The table shows that with the introduction of starch less than 10%, the seizure force is not fixed, because with increasing temperature in the friction unit to 60 ^o C the lubricant leaked. If starch is added more than 30%, then the seizure force decreases to 2200 N. When a vegetable extract is added to the mixture of less than 10%, the seizure force decreases to 1800 N. When 30% of the extract is added to the mixture, the seizure force is 5000 N. With a further increase in the amount extract up to 40%, the antifriction properties of the mixture do not significantly improve, the scoring force is only 5100 N, and the lubricant thickens and its cost increases.

Таким образом, смазки, заявляемые в изобретении, обладают высокими противозадирными и антифрикционными характеристиками. Температура смазок в тяжелонагруженных узлах трения даже при длительной работе не превышает температур каплепадения смазок, что говорит о низком коэффициенте трения и высокой надежности работы узла. Thus, the lubricants of the invention have high anti-seize and anti-friction characteristics. The temperature of the lubricants in heavily loaded friction units, even with prolonged operation, does not exceed the dropping points of the lubricants, which indicates a low friction coefficient and high reliability of the unit.

Claims

A grease for heavily loaded friction units containing a dispersion medium, a thickener and additives, characterized in that it contains chloroparaffin as a dispersion medium, starch as a thickener and sealant, and a condensed vegetable extract as an antifriction additive and filler, in the following ratio of components , wt.%:
Condensed vegetable extract (in terms of dry matter) - 10 - 30
Starch - 10 - 30
Chloroparaffin - Else