RU2804615C1 - Lubricant composition for undercarriage systems based on rapeseed oil - Google Patents

Lubricant composition for undercarriage systems based on rapeseed oil Download PDF

Info

Publication number
RU2804615C1
RU2804615C1 RU2023107409A RU2023107409A RU2804615C1 RU 2804615 C1 RU2804615 C1 RU 2804615C1 RU 2023107409 A RU2023107409 A RU 2023107409A RU 2023107409 A RU2023107409 A RU 2023107409A RU 2804615 C1 RU2804615 C1 RU 2804615C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rapeseed oil
lubricant
wear
lubricant composition
friction
Prior art date
Application number
RU2023107409A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Станиславович Володько
Александр Павлович Быченин
Артем Сергеевич Бухвалов
Денис Николаевич Бажутов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2804615C1 publication Critical patent/RU2804615C1/en

Links

Abstract

FIELD: lubricants.
SUBSTANCE: invention relates to a lubricating composition for running systems based on rapeseed oil, containing a base oil, an additive package, and a thickener, while rapeseed oil is used as the base oil, and contains “ДФ-11к” and “Т-43” additives as anti-wear, anti-friction, and extreme pressure additives, “ЦИАТИМ-203” lubricant is used as a thickening additive with the following ratio of components by weight: “ДФ-11к” - 3.9%; “Т-43” - 4.2%; “ЦИАТИМ-203” - 8.0%; rapeseed oil - up to 100%.
EFFECT: increased reliability due to reduced wear of friction pairs of running systems of agricultural machinery and improved environmental performance.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Заявляемое техническое решение относится к составам смазочных материалов на основе растительных масел и может быть использовано в ходовых системах сельскохозяйственной техники.The claimed technical solution relates to lubricant compositions based on vegetable oils and can be used in running systems of agricultural machinery.

Известны смазочные материалы для ходовых систем сельскохозяйственной техники на основе нефтяных и синтетических масел [1].Lubricants for running systems of agricultural machinery based on petroleum and synthetic oils are known [1].

Недостатком таких смазочных материалов является то, что по причине низкой биоразлагаемости минеральных масел и смазок они являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды.The disadvantage of such lubricants is that due to the low biodegradability of mineral oils and lubricants, they are one of the main sources of environmental pollution.

Известны смазочные композиции, используемые для смазки узлов и механизмов сельскохозяйственной техники, содержащие в качестве основы растительные масла [2, 3]. Однако использование данных смазочных композиций в ходовых системах сельскохозяйственной техники не представляется возможным из-за их физико-химических и трибологических показателей.There are known lubricant compositions used for lubrication of components and mechanisms of agricultural machinery, containing vegetable oils as a base [2, 3]. However, the use of these lubricant compositions in running systems of agricultural machinery is not possible due to their physicochemical and tribological characteristics.

Наиболее близким по технической сущности аналогом заявляемой смазочной композиции является масло ТЭп-15 (Т-2-18) [4], которое применяется в узлах трения колесных и гусеничных транспортных средств и содержит в качестве основы смесь минеральных масел. Недостатком вышеуказанного масла являются относительно низкие противоизносные и антифрикционные свойства базового масла, что приводит к повышенному износу деталей. Кроме того, при неизбежных утечках из узлов ходовых систем сельскохозяйственной техники в процессе применения масла происходит загрязнение почв экотоксичными продуктами.The closest analogue in technical essence to the claimed lubricant composition is TEP-15 (T-2-18) oil [4], which is used in friction units of wheeled and tracked vehicles and contains a mixture of mineral oils as a base. The disadvantage of the above oil is the relatively low anti-wear and anti-friction properties of the base oil, which leads to increased wear of parts. In addition, with inevitable leaks from components of the running systems of agricultural machinery during the use of oil, soil contamination with ecotoxic products occurs.

Задачей предлагаемого технического решения является создание смазочной композиции для ходовых систем на основе рапсового масла с требуемыми противоизносными, антифрикционными и противозадирными свойствами, обеспечивающей повышение надежности за счет снижения износа пар трения ходовых систем сельскохозяйственной техники и улучшение экологических показателей их работы.The objective of the proposed technical solution is to create a lubricant composition for running systems based on rapeseed oil with the required anti-wear, anti-friction and extreme pressure properties, ensuring increased reliability by reducing wear of friction pairs of running systems of agricultural machinery and improving the environmental performance of their operation.

Решение поставленной задачи достигается путем замены смазочного материала на основе минеральных масел смазочной композицией на основе рапсового масла, содержащей в качестве противоизносных, антифрикционных и противозадирных присадок: присадки ДФ-11к и Т-43, в качестве загущающей добавки смазку ЦИАТИМ-203, при следующем соотношении компонентов по массе: ДФ-11к - 3,9%; Т-43 - 4,2%; ЦИАТИМ-203 - 8,0%; рапсовое масло - до 100%.The solution to the problem is achieved by replacing a lubricant based on mineral oils with a lubricant composition based on rapeseed oil, containing as anti-wear, anti-friction and extreme pressure additives: DF-11k and T-43 additives, as a thickening additive, CIATIM-203 lubricant, with the following ratio components by weight: DF-11k - 3.9%; T-43 - 4.2%; CIATIM-203 - 8.0%; rapeseed oil - up to 100%.

Присадка ДФ-11к представляет собой присадку на основе диалкилдитиофосфатов цинка (ТУ 0257-103-40065452-2007), присадка Т-43 - пакет присадок к трансмиссионным маслам (ТУ 0257-002-40065452-97), ЦИАТИМ-203 - смазку на основе минерального масла (ГОСТ 8773-73).Additive DF-11k is an additive based on zinc dialkyldithiophosphates (TU 0257-103-40065452-2007), additive T-43 is a package of additives for transmission oils (TU 0257-002-40065452-97), CIATIM-203 is a lubricant based on mineral oil (GOST 8773-73).

Заявленная смазочная композиция для ходовых систем на основе рапсового масла изготавливалась следующим образом. В подготовленное техническое рапсовое масло добавлялись присадка ДФ-11к - 3,9%, Т-43 - 4,2% и ЦИАТИМ-203 - 8% по массе, смесь нагревалась до 200°С и постоянно перемешивалась в течении 1 часа. Полученную смазочную композицию медленно охлаждали до температуры 40°С и гомогенизировали.The claimed lubricant composition for running systems based on rapeseed oil was prepared as follows. Additives DF-11k - 3.9%, T-43 - 4.2% and CIATIM-203 - 8% by weight were added to the prepared technical rapeseed oil, the mixture was heated to 200°C and constantly stirred for 1 hour. The resulting lubricant composition was slowly cooled to a temperature of 40°C and homogenized.

Экспериментальные исследования проб смазочных материалов проводились на четырехшариковой машине трения МАСТ-1 и роликовой машине трения 2070 СМТ-1. При этом определялись следующие параметры: диаметр пятна износа, скорость изнашивания роликов, массовый износ роликов, момент трения и время до задира. Исследования по оптимизации содержания в базовом масле присадок различного назначения для формирования смазочной композиции на основе рапсового масла для ходовых систем сельскохозяйственной техники производили согласно методике полного факторного эксперимента 32. При проведении исследований на МАСТ-1 определяли значения диаметра пятна износа при различных концентрациях присадок. Результаты исследований показали, что диаметр пятна износа снижается с увеличением концентраций присадок ДФ-11к и Т-43 и достигает минимального значения при добавлении к рапсовому маслу 3,9% присадки ДФ-11к и 4,2% присадки Т-43. Проведенные далее сравнительные исследования товарного смазочного материала и рапсового масла с присадками и без них (фиг. 1) показали, что добавление к рапсовому маслу присадок ДФ-11к и Т-43 в указанных выше концентрациях позволяет снизить износ в 1,42 раза по сравнению с минеральным смазочным материалом и в 1,55 раза по сравнению с чистым рапсовым маслом.Experimental studies of lubricant samples were carried out on a four-ball friction machine MAST-1 and a roller friction machine 2070 SMT-1. In this case, the following parameters were determined: wear scar diameter, roller wear rate, mass roller wear, friction torque and time to scuffing. Research to optimize the content of additives for various purposes in the base oil to form a lubricant composition based on rapeseed oil for running systems of agricultural machinery was carried out according to the method of a full factorial experiment 3 2 . When conducting research on MAST-1, the wear scar diameter values were determined at various additive concentrations. The research results showed that the wear scar diameter decreases with increasing concentrations of DF-11k and T-43 additives and reaches a minimum value when 3.9% DF-11k additive and 4.2% T-43 additive are added to rapeseed oil. Further comparative studies of commercial lubricant and rapeseed oil with and without additives (Fig. 1) showed that adding DF-11k and T-43 additives to rapeseed oil in the above concentrations can reduce wear by 1.42 times compared with mineral lubricant and 1.55 times compared to pure rapeseed oil.

Результаты полного факторного эксперимента на машине трения типа МАСТ-1 позволили определить оптимальные концентрации присадок и использовать полученные данные при дальнейшей оптимизации разрабатываемой смазочной композиции.The results of a full factorial experiment on a MAST-1 type friction machine made it possible to determine the optimal concentrations of additives and use the obtained data for further optimization of the developed lubricant composition.

Далее проводились исследования на машине СМТ-1 с целью определения зависимости скорости изнашивания образцов от вязкости смазочной композиции. В качестве загущающего компонента использовалась смазка ЦИАТИМ-203, концентрация которой варьировалась от 0 до 8% с шагом 4%. По результатам исследований, проведенных по методике полного факторного эксперимента, установлено, что повышение вязкости смазочной композиции на основе рапсового масла и присадок ДФ-11к и Т-43 добавлением в нее смазки ЦИАТИМ-203 в количестве 4% способствовало снижению износа роликов на 6%, а добавление 8% смазки ЦИАТИМ-203 - на 15%. Снижение скорости изнашивания можно объяснить увеличением толщины смазочного слоя в контакте, вызванным повышением вязкости смазочной композиции. Таким образом, целесообразным является увеличения вязкости смазочной композиции путем добавления в ее состав 8% смазки ЦИАТИМ-203.Next, studies were carried out on an SMT-1 machine in order to determine the dependence of the wear rate of the samples on the viscosity of the lubricant composition. CIATIM-203 lubricant was used as a thickening component, the concentration of which varied from 0 to 8% in increments of 4%. Based on the results of studies conducted using the method of a full factorial experiment, it was found that increasing the viscosity of a lubricant composition based on rapeseed oil and DF-11k and T-43 additives by adding CIATIM-203 lubricant to it in an amount of 4% contributed to a reduction in roller wear by 6%, and adding 8% CIATIM-203 lubricant - by 15%. The decrease in wear rate can be explained by an increase in the thickness of the lubricant layer in contact, caused by an increase in the viscosity of the lubricant composition. Thus, it is advisable to increase the viscosity of the lubricant composition by adding 8% CIATIM-203 lubricant to its composition.

Далее для оценки свойств полученной смазочной композиции на основе рапсового масла в сравнении с другими смазочными материалами были проведены сравнительные исследования на машине трения СМТ-1.Next, to evaluate the properties of the resulting lubricant composition based on rapeseed oil in comparison with other lubricants, comparative studies were carried out on an SMT-1 friction machine.

Износные исследования показали (таблица 1), что для разработанной смазочной композиции износ образцов ниже на 3,4% по сравнению с минеральным смазочным материалом и на 14,4% ниже по сравнению с чистым рапсовым маслом. Температура в контакте при этом снизилась на 12,7% по сравнению с образцами, работавшими на чистом рапсовом масле, и была на уровне минерального смазочного материала. Кроме того, было установлено, что введение комплекса присадок и повышение вязкости способствуют снижению момента трения на 24,4% и повышению времени до предзадирного состояния на 97 с по сравнению с чистым рапсовым маслом. По сравнению с товарным минеральным смазочным материалом момент трения снизился на 8,8%, а время до предзадирного состояния возросло на 1 с.Wear studies showed (Table 1) that for the developed lubricant composition, wear of the samples is 3.4% lower compared to mineral lubricant and 14.4% lower compared to pure rapeseed oil. The contact temperature decreased by 12.7% compared to samples running on pure rapeseed oil, and was at the level of a mineral lubricant. In addition, it was found that the introduction of an additive complex and an increase in viscosity help reduce the friction torque by 24.4% and increase the time to pre-scuff condition by 97 s compared to pure rapeseed oil. Compared to a commercial mineral lubricant, the friction torque decreased by 8.8%, and the time to pre-scuff condition increased by 1 s.

Таблица 1
Результаты сравнительных исследований смазочных материалов на роликовой машине трения
Table 1
Results of comparative studies of lubricants on a roller friction machine
ПоказателиIndicators ТЭп-15
(ТМ-2-18)
Tep-15
(TM-2-18)
Рапсовое маслоRapeseed oil 83,9% рапсового масла
+ 3,9% ДФ-11к
+ 4,2% Т-43
+ 8% ЦИАТИМ-203
83.9% rapeseed oil
+ 3.9% DF-11k
+ 4.2% T-43
+ 8% CIATIM-203
Массовый износ роликов, мгMassive roller wear, mg 26,426.4 29,829.8 25,525.5 Момент трения, Н⋅мFriction moment, N⋅m 3,43.4 4,14.1 3,13.1 Температура в зоне контакта, °СTemperature in the contact zone, °C 7070 7979 6969 Время до предзадирного состояния, сTime to pre-scuff state, s 263263 167167 264264

Таким образом, разработанная смазочная композиция на основе рапсового масла соответствует требованиям, предъявляемым к многоцелевым трансмиссионным маслам, обеспечивает снижение износа пар трения ходовых систем сельскохозяйственной техники и улучшение экологических показателей их работы.Thus, the developed lubricating composition based on rapeseed oil meets the requirements for multi-purpose gear oils, reduces wear of friction pairs of running systems of agricultural machinery and improves the environmental performance of their operation.

Источники информацииInformation sources

1. Манг, Т. Смазки. Производство, применение, свойства / Т. Манг. - СПб.: Профессия, 2010. - 956 с.1. Mang, T. Lubricants. Production, application, properties / T. Mang. - St. Petersburg: Profession, 2010. - 956 p.

2. Патент №2760456 C1 Российская Федерация, МПК C10M 169/04 (2006.01), C10M 101/00 (2006.01), C10M 155/02 (2006.01), C10M 137/10 (2006.01), C10N 30/06 (2006.01), C10N 40/08 (2006.01). Смазочная композиция для гидравлических систем сельскохозяйственной техники: №2021112134: заявл. 28.04.2021: опубл.: 25.11.2021 / Володько О.С., Быченин А.П., Бажутов Д.Н.; заявитель Самарский ГАУ. - 7 с.: ил. - Текст: непосредственный.2. Patent No. 2760456 C1 Russian Federation, IPC C10M 169/04 (2006.01), C10M 101/00 (2006.01), C10M 155/02 (2006.01), C10M 137/10 (2006.01), C10N 30/06 (2006.01), C10N 40/08 (2006.01). Lubricant composition for hydraulic systems of agricultural machinery: No. 2021112134: application. 04/28/2021: publ.: 11/25/2021 / Volodko O.S., Bychenin A.P., Bazhutov D.N.; applicant Samara State Agrarian University. - 7 p.: ill. - Text: immediate.

3. Патент №2341555. Российская Федерация, МПК C10M 169/04 (2006.01), C10M 101/00 (2006.01), C10M 129/10 (2006.01), C10M 143/06 (2006.01), C10M 155/02 (2006.01). Смазочная композиция: №2007121290/04: заявл. 06.06.2007: опубл.: 20.12.2008 / Едуков Д.А., Болдашев Г.И.; заявитель Самарская областная организация ВОИР. - 7 с.: ил. - Текст: непосредственный.3. Patent No. 2341555. Russian Federation, IPC C10M 169/04 (2006.01), C10M 101/00 (2006.01), C10M 129/10 (2006.01), C10M 143/06 (2006.01), C10M 155/02 (2006.01). Lubricant composition: No. 2007121290/04: appl. 06.06.2007: publ.: 12.20.2008 / Edukov D.A., Boldashev G.I.; applicant Samara regional organization VOIR. - 7 p.: ill. - Text: immediate.

4. ГОСТ 23652-79 Масла трансмиссионные. Технические условия [Текст]. - М.: Стандартинформ, 2011. - 13 с.4. GOST 23652-79 Transmission oils. Specifications [Text]. - M.: Standartinform, 2011. - 13 p.

Claims (1)

Смазочная композиция для ходовых систем на основе рапсового масла, содержащая базовое масло, пакет присадок и загуститель, отличающаяся тем, что в качестве базового используется рапсовое масло, содержит в качестве противоизносных, антифрикционных и противозадирных присадок: присадки ДФ-11к и Т-43, в качестве загущающей добавки смазку ЦИАТИМ-203 при следующем соотношении компонентов по массе: ДФ-11к – 3,9%; Т-43 – 4,2%; ЦИАТИМ-203 – 8,0%; рапсовое масло – до 100%.A lubricating composition for running systems based on rapeseed oil, containing a base oil, an additive package and a thickener, characterized in that rapeseed oil is used as a base oil, contains as anti-wear, anti-friction and extreme pressure additives: DF-11k and T-43 additives, in as a thickening additive, CIATIM-203 lubricant with the following ratio of components by weight: DF-11k - 3.9%; T-43 – 4.2%; CIATIM-203 – 8.0%; rapeseed oil – up to 100%.
RU2023107409A 2023-03-28 Lubricant composition for undercarriage systems based on rapeseed oil RU2804615C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2804615C1 true RU2804615C1 (en) 2023-10-02

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5990055A (en) * 1996-05-15 1999-11-23 Renewable Lubricants, Inc. Biodegradable lubricant composition from triglycerides and oil soluble antimony
RU2341555C1 (en) * 2007-06-06 2008-12-20 Дмитрий Алексеевич Едуков Lubrication composition
RU2533414C1 (en) * 2013-08-27 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Transmission oil
RU2760456C1 (en) * 2021-04-28 2021-11-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный аграрный университет» Lubricating composition for hydraulic systems of agricultural machinery
RU2766584C1 (en) * 2021-05-26 2022-03-15 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Frost-resistant semi-fluid lubricant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5990055A (en) * 1996-05-15 1999-11-23 Renewable Lubricants, Inc. Biodegradable lubricant composition from triglycerides and oil soluble antimony
RU2341555C1 (en) * 2007-06-06 2008-12-20 Дмитрий Алексеевич Едуков Lubrication composition
RU2533414C1 (en) * 2013-08-27 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Transmission oil
RU2760456C1 (en) * 2021-04-28 2021-11-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный аграрный университет» Lubricating composition for hydraulic systems of agricultural machinery
RU2766584C1 (en) * 2021-05-26 2022-03-15 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Frost-resistant semi-fluid lubricant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БУХВАЛОВ АРТЕМ СЕРГЕЕВИЧ и др. Обоснование рационального режима смазывания опорных катков гусеничного трактора. Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии, N3. 2014 (стр. 62-67). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101777892B1 (en) Lubricant composition for continuously variable transmission
CN103374452B (en) Manual transmission lubricating oil composition
CN101993763B (en) Gear oil composition for automobile
Bisht et al. Additive properties of jojoba oil for lubricating oil formulations
JPS63280796A (en) Lubricating oil composition having improved temperature characteristic
US4555352A (en) Lubricant additive
KR950001712B1 (en) Lubricating oil composition
US3583915A (en) Load carrying additives
CN106433867A (en) Automatic gearbox lubricating oil
CN105623797A (en) Weak-smell low-corrosion gear lubricant additive composition and preparation method thereof
RU2804615C1 (en) Lubricant composition for undercarriage systems based on rapeseed oil
CN104893797A (en) Double-state logic transmission lubricant composition
CN104342226A (en) Use of trimethylolpropane oleate, trimethylolpropane oleate containing composition and use of trimethylolpropane oleate containing composition
RU2633350C1 (en) Plastic antifriction high-temperature water-resistant lubricant
JP2015172165A (en) Lubricant composition for agricultural machinery
US4211662A (en) Synergistic lubricating compositions
RU2630305C2 (en) Multi-purpose ductile antifriction lubrication
CN114479994B (en) Sewing machine oil composition
EP4069808A1 (en) Use of ester base stocks to improve viscosity index and efficiency in driveline and industrial gear lubricating fluids
Azhari et al. A Review on Addition of Molybdenum Compounds into Zinc Induced
RU2235759C2 (en) Lubrication composition
WO2019163509A1 (en) Lubricant oil composition, method for manufacturing lubricant oil composition and driving device
US11499113B2 (en) Lubricating oil composition
JP2019147920A (en) Lubricant composition
RU2766584C1 (en) Frost-resistant semi-fluid lubricant