RU2680414C1 - Трибологический состав - Google Patents
Трибологический состав Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680414C1 RU2680414C1 RU2018135655A RU2018135655A RU2680414C1 RU 2680414 C1 RU2680414 C1 RU 2680414C1 RU 2018135655 A RU2018135655 A RU 2018135655A RU 2018135655 A RU2018135655 A RU 2018135655A RU 2680414 C1 RU2680414 C1 RU 2680414C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tribological
- composition
- friction
- kaolin
- boron nitride
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 33
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 4
- -1 chalk Substances 0.000 claims 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- XCCHQGIGHCRZOS-KBKZQPOHSA-N (4as,5as,6s,12ar)-1,6,10,11,12a-pentahydroxy-6-methyl-3,12-dioxo-4,4a,5,5a-tetrahydrotetracene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2[C@@](C)(O)[C@@H](C[C@@H]3[C@](C(O)=C(C(N)=O)C(=O)C3)(O)C3=O)C3=C(O)C2=C1O XCCHQGIGHCRZOS-KBKZQPOHSA-N 0.000 description 1
- 101100221122 Caenorhabditis elegans cmt-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052898 antigorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M113/00—Lubricating compositions characterised by the thickening agent being an inorganic material
- C10M113/06—Metals; Alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M125/00—Lubricating compositions characterised by the additive being an inorganic material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве основного компонента композиций, используемых для улучшения трибологических характеристик смазочных материалов. Технической задачей предложения является получение трибологического состава, гарантированно обеспечивающего не только снижение трения, но и уменьшение износа поверхностей трения. Техническая задача решается за счет того, что трибологический состав, содержащий мелкодисперсную смесь природных минералов, включает серпентин, мел, буру и каолин, согласно изобретению дисперсность частиц смеси составляет 1-2 мкм, а также дополнительно содержит дисульфид молибдена и нитрид бора при следующем соотношении компонентов, мас. %: мел 10-15, бура 10-15, каолин 5-20, дисульфид молибдена 5-10, нитрид бора 5-15, серпентин остальное. Применение предлагаемого трибологического состава обеспечивает уменьшение износа поверхностей трущихся деталей и механизмов машин при снижении силы трения. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве основного компонента композиций, используемых для улучшения трибологических характеристик смазочных материалов в приводах стационарных устройств и двигателях транспортных средств, в узлах трансмиссий и ходовых частей машин, в горной добыче и обогащения (экскаваторы, самосвалы, конвейеры, тепловозы, конусные и щековые дробилки, роторные и шаровые мельницы, грохота, буровые установки), в металлургии (горячей и холодной высадке, штамповке), на железнодорожном транспорте, а также в специальной технике, эксплуатируемой в экстремальных условиях.
На буровых установках типа 5200/300 частые протечки сальников на системах верхнего привода (СВП), что приводит к простоям и, как следствие, к значительным убыткам. В открытых разрезах по добыче руды и угля применяются карьерные экскаваторы типа ЭКГ, на которых редукторы подъемных лебедок выходят из строя по причине поломок зубчатых передач. В результате требуется дорогостоящий ремонт. При прокате сортового металла, цельнотянутых труб и листа на поверхности изделия возникают задиры, наклепы, снижающие качество товарной продукции. В двигателях внутреннего сгорания по причине возникновения нагара снижается компрессия и, как следствие, падает мощность, увеличивается перерасход топлива. В первую очередь это касается маневровых тепловозов, судовых дизель-генераторов, магистральных газокомпрессорных станций.
В целях предупреждения аварийных ситуаций и снижения затрат на дорогостоящие ремонты разработаны и запатентованы способы образования защитных покрытий.
В патенте РФ №2135638, опубл. 27.08.1999 года, автор Никитин И.В. «Способ образования защитного покрытия, избирательно компенсирующего износ поверхностей трения и контакта деталей машин» применяется состав: офит-50%, нефрит-30%, шунгит-10%, силикагель-10% крупностью 5-10 мкм.
В патенте РФ №2355544, опубл. 20.05.2009 года авторы Лазарев В.Н. и Токменёв А.И. «Способ формирования поверхностных слоев деталей с заданной величиной интенсивности изнашивания» наносится слой серпентинита определенной толщины на конкретный срок службы детали.
В патенте РФ №2420562, опубл. 10.06.2011 года авторы Долгополов К.Н., Любимов Д.Н., Иванов А.Е. «Модификатор трения» применяется состав: антигорит 0,5-2,0%; каолин 0,5-3%; борная кислота 1-3%; масло моторное авиационное 89-97%; касторовое масло 1-3%, крупность частиц 1-5 мкм.
Все перечисленные примеры, как и многие другие, обладают одним общим недостатком: в состав вводится горная порода серпентинит, содержащая до 55% вредных примесей, такие как железняки, карбонаты, корунды, алюмосиликаты.
Применение мелкодисперсных порошкообразных композиций на основе горной породы серпентинита в различных отраслях промышленного производства не получило широкого распространения. Главная причина возникновения такой ситуации заключается в том, что трибологические свойства серпентинита очень невысокие. Именно по этой причине можно объяснить незначительность положительного эффекта, а то и вовсе его отсутствие от применения композиции на основе серпентинита в трибологических составах. Наличие большого количества различных примесей в серпентините, превышающих иногда содержание его главного компонента - серпентина, еще более снижает его трибологический эффект.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является твердосмазочная композиция [Патент РФ №2553255, опубл. 10.06.2015 г.], в состав которой входит: мел 10-15%, бура 10-15%, каолин 5-20%, тальк 5-15%, остальное серпентин. То есть до 50%) в композиции присутствует чистый, свободный от примесей серпентин.
Во всех случаях применения этой композиции наблюдался положительный эффект, но и он был не выше 8-10%. Кроме того, при испытаниях на машине трения по ГОСТ 9490-86 наблюдалось увеличение пятна износа, что, безусловно, являлось нежелательным фактом.
Технической задачей предложения является получение трибологического состава, гарантированно обеспечивающего не только снижение трения, но и уменьшение износа поверхностей трения.
Технический результат достигается за счет того, что в состав вводятся дополнительные компоненты - дисульфид молибдена улучшенного сорта и нитрид бора.
Достижение технического результата за счет введения дополнительных компонентов объясняется следующим образом.
Дисульфид молибдена и нитрид бора состоят из кристаллов, которые имеют пластинчатое строение и при трении расслаиваются на тончайшие слои, образуя пленку толщиной до 3-5 мкм, которая является более сложной по структуре и более эффективной, чем пленка, получаемая от твердо смазочной композиции патента №2553255 - прототипа.
Введение дисульфида молибдена и нитрида бора осуществлялось за счет удаления из состава всех других компонентов кроме серпентина. Таким образом, был сформирован трибологический состав следующего содержания: мел=10-15%, бура=10-15%, каолин=5-20%, дисульфид молибдена=5-10%; нитрид бора=5-15%; серпентин=остальное. При этом сохранялось выполнение главного технологического требования: все компоненты должны иметь степень чистоты не ниже 99,5% и крупность частиц от 1 до 2 микрон?
Для приготовления заявленного триботехнического состава все входящие в него минералы подвергались раздельному измельчению до необходимой дисперсности 1-2 мкм с использованием шаровых мельниц.
Увеличение размера частиц минеральных компонентов, больше 2 мкм и уменьшение размера частиц менее 1 мкм ухудшает триботехнические свойства композиции.
В таблице приведены данные сравнительных испытаний заявляемого трибологического состава и прототипа в комплекте с консистентной смазкой Литол-24, которые были получены с февраля по апрель 2018 года на машине трения ЧМТ-1 по ГОСТ 9490-75 в лаборатории «Триботехника» кафедры «Автомобильный транспорт» Автотракторного факультета Южно-Уральского государственного университета.
Первое же практическое применение заявляемого трибологического состава показало очень хорошие результаты:
1. На новом карьерном экскаваторе марки ЭКГ-20 были обнаружены дефекты зубчатых передач в редукторе подъемной лебедки. Добавка в смазочный материал 0,5% заявляемого трибологического состава, затем через 24 часа еще 0,5% заявляемого трибологического состава полностью устранила все дефекты зубчатых передач редуктора подъемной лебедки и сократила время доводки агрегата до кондиции в 90 раз.
2. На нефтяной буровой установке типа БУ 5000/320 каждые две недели в системе верхнего привода начинал течь сальник подачи бурильного раствора, что приводило к остановкам и срыву графика бурения. Добавка 2% заявляемого трибологического состава в смазочный материал сальника полностью исключила течь и буровая проработала без остановки с августа 2017 года по май 2018, то есть 10 месяцев, сократив простои в 20 раз.
Таким образом, применение предлагаемого трибологического состава, обеспечивает уменьшение износа поверхностей трущихся деталей и механизмов машин при снижении силы трения.
Claims (2)
- Трибологический состав, содержащий мелкодисперсную смесь природных минералов, включающую серпентин, мел, буру и каолин, отличающийся тем, что дисперсность частиц смеси составляет 1-2 мкм, а также в него дополнительно введены дисульфид молибдена и нитрид бора при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
Мел 10-15 Бура 10-15 Каолин 5-20 Дисульфид молибдена 5-10 Нитрид бора 5-15 Серпентин остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135655A RU2680414C1 (ru) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Трибологический состав |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135655A RU2680414C1 (ru) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Трибологический состав |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2680414C1 true RU2680414C1 (ru) | 2019-02-21 |
Family
ID=65479203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018135655A RU2680414C1 (ru) | 2018-10-08 | 2018-10-08 | Трибологический состав |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2680414C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775799C1 (ru) * | 2021-01-19 | 2022-07-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-инженерный центр "Надежность и ресурс больших систем и машин" Уральского отделения Российской академии наук | Способ ремонта топливного насоса высокого давления |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135638C1 (ru) * | 1998-11-26 | 1999-08-27 | Никитин Игорь Владимирович | Способ образования защитного покрытия, избирательно компенсирующего износ поверхностей трения и контакта деталей машин |
RU2355544C2 (ru) * | 2007-03-13 | 2009-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. КУЗНЕЦОВА | Способ формирования поверхностных слоев деталей с заданной величиной интенсивности изнашивания |
RU2420562C1 (ru) * | 2009-11-02 | 2011-06-10 | Кирилл Николаевич ДОЛГОПОЛОВ | Модификатор трения |
EP1316603B1 (en) * | 2000-08-11 | 2012-09-26 | Henkel AG & Co. KGaA | Water-based composition for protective film formation |
RU2553255C1 (ru) * | 2014-04-22 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук (ИМАШ УрО РАН) | Твердосмазочная композиция |
-
2018
- 2018-10-08 RU RU2018135655A patent/RU2680414C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135638C1 (ru) * | 1998-11-26 | 1999-08-27 | Никитин Игорь Владимирович | Способ образования защитного покрытия, избирательно компенсирующего износ поверхностей трения и контакта деталей машин |
EP1316603B1 (en) * | 2000-08-11 | 2012-09-26 | Henkel AG & Co. KGaA | Water-based composition for protective film formation |
RU2355544C2 (ru) * | 2007-03-13 | 2009-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. КУЗНЕЦОВА | Способ формирования поверхностных слоев деталей с заданной величиной интенсивности изнашивания |
RU2420562C1 (ru) * | 2009-11-02 | 2011-06-10 | Кирилл Николаевич ДОЛГОПОЛОВ | Модификатор трения |
RU2553255C1 (ru) * | 2014-04-22 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук (ИМАШ УрО РАН) | Твердосмазочная композиция |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775799C1 (ru) * | 2021-01-19 | 2022-07-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-инженерный центр "Надежность и ресурс больших систем и машин" Уральского отделения Российской академии наук | Способ ремонта топливного насоса высокого давления |
RU2785844C1 (ru) * | 2022-02-15 | 2022-12-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук | Трибологический состав |
RU2806115C1 (ru) * | 2023-04-24 | 2023-10-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук | Трибологический состав |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102344846B (zh) | 一种具有负磨损自修复功能的润滑油及其制作方法 | |
Dassenoy | Nanoparticles as additives for the development of high performance and environmentally friendly engine lubricants | |
CN109762629A (zh) | 一种烧结机滑道密封润滑脂及其制备方法 | |
CN105238524A (zh) | 柴油机油组合物及用途 | |
CN103589487A (zh) | 一种高速重载装备用复合润滑剂及其制备方法 | |
CN107488491B (zh) | 一种可自修复磨损的内燃机节能环保润滑油及其制备方法 | |
CN111057607A (zh) | 一种具有自修复作用的润滑油及其制备方法 | |
Red'Kin | Lubricants with ultradisperse diamond–graphite powder | |
JP2017128702A (ja) | グリース組成物 | |
RU2415176C2 (ru) | Нанотехнологическая антифрикционная порошковая композиция (варианты), нанотехнологическая смазочная композиция и способ нанотехнологической смазки | |
CN110331026A (zh) | 一种环保型纳米石墨烯ort开式齿轮油及其制备方法 | |
CN101812354B (zh) | 一种润滑油抗磨添加剂 | |
RU2680414C1 (ru) | Трибологический состав | |
CN105623795A (zh) | 一种节能发动机抗磨剂及其制备方法 | |
Abere | Improved performance of bio-lubricant by nanoparticles additives | |
US20150252280A1 (en) | Enhanced Lubricant Formulation | |
CN105296057A (zh) | 一种润滑油及其应用 | |
CN107523375A (zh) | 一种润滑油专用抗磨剂及其制备方法 | |
RU2420562C1 (ru) | Модификатор трения | |
CN100569417C (zh) | 一种金属纳米微粒表面调理剂 | |
Duradji et al. | Tribological studies of antiwear antifriction composition and its application | |
CN104611103A (zh) | 一种环保耐磨齿轮油 | |
US4927549A (en) | Lubricant of lubricating oil basis for lubricating rotating and/or sliding surfaces and process for preparing same | |
CN104450068A (zh) | 一种立磨磨辊专用润滑油及其制造方法 | |
CN101082011B (zh) | 一种直达快速、具有自修复功能的动能油 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201009 |