Смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов

 

Сущность: композиция содержит, мас.%: фенилальфанафталамин 0,01 - 0,5; 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол 0,001 - 0,5; диизооктилсебацинат 10 - 40 и высоковязкое минеральное масло или углеводородное масло-остальное. 2 табл.

Изобретение относится к составу смазочной композиции для осевых шарниров (ОШ) винтов вертолетов.

Эти высоконагруженные подшипниковые узлы работают в специфических условиях качательного движения, в связи с чем к применяемым в них смазочным материалам предъявляются особые требования. Главным из них является недопустимость противоизносных присадок и модификаторов трения, поскольку они, имея в своем составе химически активные элементы и соединения, усиливают процессы контактной фреттинг-коррозии, которые играют важнейшую роль в механизме износа и разрушения колеблющихся подшипников качения [1] Известны различные смазочные композиции на основе минеральных или синтетических масел, включающие различные функциональные добавки, которые повышают работоспособность узлов трения, улучшают антикоррозионные, защитные и моющие свойства масел [2] Все они не пригодны для работы в ОШ вертолетов.

Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому результату является смазочная композиция ВНИИ НП-25 на основе маловязкого минерального масла с добавлением полимерного загустителя и антиокислительной присадки [3] Однако смазочная композиция ВНИИ НП-25 из-за недостаточного уровня смазывающих свойств не может применяться при положительных температурах, а в период осенне-зимней навигации вертолетов используется с ограничением допустимого времени работы на ней до 50% установленного ресурса.

Ожидаемый технический эффект от изобретения заключается в повышении работоспособности смазочной композиции в высоконагруженных колеблющихся подшипниках качения с расширением температурного диапазона ее применения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что композиция содержит в качестве базового масла высоковязкое минеральное масло или углеводородное масло, в качестве антиокислительной присадки использован фенилальфанафтиламин и 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол (ионол), которые образуют при работе комплексы свободных стабильных радикалов, способствующие повышению антифреттинговых свойств, и дополнительно содержит дитизооктилсебацинат (ДОС) при следующем соотношении компонентов, мас. Фенилальфанафтиламин 0,01-0,5 Ионол 0,001-0,55 ДОС 5 10-40 Высоковязкое минеральное или углеводородное масло Остальное Для приготовления заявленной смазочной композиции были использованы высоковязкие минеральные масла МС-20 или МС-14 (по ГОСТ 21743-76), в качестве углеводородного полиальфаолефиновое масло (ПАОМ-20), фенилальфанафтиламин (ТУ 6-14-202-74), ионол (ТУ 38.5901237-90) и ДОС (ТУ 6-06-11-88).

Смазочную композицию готовили простым смешением компонентов в базовом масле при нагревании до 80^оС и последующем охлаждении.

Были приготовлены составы смазочной композиции, приведенной в табл. 1.

У всех составов оценивали вязкостно-температурные характеристики и трибологические свойства на ЧМТ (ГОСТ 9490-75).

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Диапазон температур применения: состав 1 от плюс 50 до минус 25^оС, состав 2 от плюс 50 до минус 42^оС, состав 3 от плюс 50 до минус 50^оС.

Работоспособность составов проверялась на установке ИМС-1 по методу МВЗ им. М.Л. Миля.

Сущность указанного метода заключается в следующем.

Смазочный материал испытывается в упорных подшипниках 8311 при амплитуде колебаний 4,5 и частоте 240 в мин. Приняты два режима: 100-часовый при контактных напряжениях 3400 МПа и 300-часовый при контактных напряжениях 3100 МПа. Оценка работоспособности производится по глубине отпечатков контакта на дорожках качения и состоянию их поверхности, а также по состоянию шаров. Смазочный материал считается выдержавшим испытания, если глубина отпечатков на дорожках качения не превышает 10 мкм и в них, а также на шарах отсутствуют следы усталостного выкрашивания. Норма "10 мкм" установлена по результатам испытаний на масле МС-20, обеспечивающем наивысшую долговечность ОШ. Все три состава масла прошли испытания на установке ИМС-1 удовлетворительно и в соответствии с установленным порядком по ним изготовлены образцы композиций для проверок в ОШ по действующим программам стендовых ресурсных испытаний, являющихся основанием для установления сроков службы втулок винтов вертолетов.

Испытания состава 2 завершены с положительными результатами: состояние подшипников ОШ после наработки 1500 ч (установленный ресурс) не отличается от имеющего место при работе на масле МС-20. Составы 1 и 2 завершают испытания (наработка ОШ 1000 ч, замечаний по техническому состоянию не имеется).

Заявляемая композиция позволяет полностью решить проблему эксплуатации винтов вертолетов во всем диапазоне эксплуатационных температур.

Составы композиций являются всесезонными в пределах указанных диапазонов применения.

Поскольку состав 3 на базе полиальфаолефинового масла существенно дороже составов 1 и 2 на основе минеральных масел, то по экономическим соображениям целесообразно сочетать его в эксплуатации с составом 2, если производство масла МС-14 будет возобновлено, или с составом 1, являющимся его полноценным заменителем.

Формула изобретения

СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОСЕВЫХ ШАРНИРОВ ВИНТОВ ВЕРТОЛЕТОВ, содержащая базовое масло, антиокислительную присадку, отличающаяся тем, что в качестве базового масла композиция содержит высоковязкое минеральное масло или углеводородное масло, в качестве антиокислительной присадки - фенилальфанафтиламин и 4-метил-2,6-дитретбутилфенол и дополнительно содержит диизооктилсебацинат при следующем соотношении компонентов, мас.

Фенилальфанафтиламин 0,01 0,5 4-метил-2,6-дитретбутилфенол 0,001 0,5 Диизооктилсебацинат 10 40 Высоковязкое минеральное масло или углеводородное масло Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

QZ4A - Регистрация изменений (дополнений) лицензионного договора на использование изобретения

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Открытое акционерное общество нефтяная компания "Роснефть"-Московский завод "Нефтепродукт"

Характер внесенных изменений (дополнений):
Срок действия продлен до 20.09.2014.

Дата и номер государственной регистрации договора, в который внесены изменения:
04.10.2001 № 13238

Извещение опубликовано: 20.09.2006        БИ: 26/2006

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия

---