Полужидкая смазка для тяжелонагруженных узлов трения

 

Использование: в тяговых редукторах локомотивов. Сущность изобретения: смазка содержит, мас. %: литиевое мыло стеариновой кислоты 4-7; осерненный полиизобутилен или алкиловый эфир дитиокарбаминовой кислоты 3-5; диалкилдитиофосфат цинка 1-3; продукт на основе нитрованного масла 0,5-1; графит 1-3; диоктилсебацинат 1-5; остальное - нефтяное мыло. 2 табл.

Изобретение относится к полужидким смазкам для смазывания тяжелонагруженных узлов трения, в частности тяговых редукторов локомотивов, для снижения коэффициента трения и предотвращения износа деталей тяжелонагруженного узла трения и повышения срока его службы.

Известны промышленно выпускаемые полужидкие смазки, используемые в тяговых редукторах локомотивов с зубчатыми передачами: ЦИАТИМ-208 (ГОСТ-16422-70), СТП-Л, СПТ-3 (ТУ 38 УССР 201232-76), Трансол-200 (ТУ 38 УССР 20352-84).

Опыт использования этих смазок подтвердил высокую их эффективность в ряде тяжелонагруженных узлов трения. Перечисленные смазки эффективны и в тяговых редукторах локомотивов с зубчатыми и червячными передачами. Опыт их использования показал, что к наилучшим результатам приводит использование смазки Трансол-200, являющейся ближайшим аналогом изобретения, и по техническому существу.

Смазка Трансол-200 состоит из нефтяного масла, загущенного литиевым мылом гидроксистеариновой кислоты; содержит антикоррозионную, антиокислительную, вязкостную и противозадирную присадки. Смазка Трансол-200 характеризуется высокими противозадирными свойствами и химической стабильностью; работоспособна при температурах от -30 до +130^оС. Однако опыт использования этого ближайшего аналога для смазывания тяговых редукторов локомотивов показал следующие его недостатки, обусловленные неполным соответствием смазки нормам эксплуатации, принятым на железнодорожном транспорте.

Так, плановый технический ремонт локомотивов (ТР-3) производится в соответствии с действующими нормами через 360 тыс.км пробега. По существующим нормам во время ТР-3 производится полная замена смазки тягового редуктора. В этой связи целесообразно использовать такую смазку, которая обеспечивает указанный пробег 360 тыс. км без частичной замены или дозаправки. Однако по причине преждевременного срабатывания смазки Трансол-200 (снижения смазывающих и защитных характеристик во время эксплуатации) приходится производить дозаправку свежей смазки в редуктор локомотива через 90 и 180 тыс. км пробега, что связано с большими затратами времени и труда на вскрытие редуктора, а также перерасходом смазочного материала в межремонтный период.

В этой связи является актуальной разработка смазочного материала для тяговых редукторов локомотивов, обеспечивающего надежную эксплуатацию этого узла в течение всего межремонтного пробега, т.е. пробега не менее 360 тыс. км. Это и является тем новым техническим результатом, который достигается при использовании изобретения.

В соответствии с изобретением предлагается полужидкая смазка для тяжелонагруженных узлов трения, содержащая, мас.

Литиевое мыло стеари- новой кислоты 4-7 Осерненный полиизо- бутилен или алкиловый эфир дитиокарбаминовой кислоты 3-5 Диалкилдитиофосфат цинка 1-3 Продукт на основе нитро- ванного масла 0,5-1,0 Графит 1-3 Диоктилсебацинат 12-5 Масло нефтяное вязкостью не менее 80 мм²/с при 50^оС Остальное до 100.

Отличительными по отношению к прототипу признаками являются: наличие в составе смазки литиевого мыла стеариновой кислоты, серусодержащей присадки на основе осерненного полиизобутилена или алкилового эфира дитиокарбаминовой кислоты, продукта на основе нитрованного масла, графита и диоктилсебацината, а также указанное выше соотношение ингредиентов.

Смазочный материал в соответствии с изобретением может быть приготовлен известным для специалистов в области технологии смазок способом, например в соответствии со следующей технологией: в реактор-мешалку с внешним обогревом загружают расчетное количество водных растворов гидратов оксидов лития, высших жирных кислот и 1/3 часть положенной по рецептуре масляной основы. Затем поднимают температуру до расплавления стеариновой кислоты (70^оС), производят омыление, выпаривают воду, поднимают температуру до расплавления мыла (200 210^оС), подают оставшуюся часть (2/3) масляной основы, охлаждают реакционную смесь до 90 100^оС, вводят расчетные количества остальных ингредиентов, охлаждают реакционную смесь до температуры окружающей среды при перемешивании, производят гомогенизацию с получением конечного продукта.

Смазка может также быть приготовлена по полунепрерывной или непрерывной технологиям, описанным в литературе.

В соответствии с описанным выше способом готовят образцы полужидкой смазки, рецептура которых приведена в табл.1. При приготовлении образцов полужидкой смазки в соответствии с изобретением используют следующие ингредиенты: графит ГС или П (ГОСТ 15171-78), осерненный полиизобутилен МИКС (ТУ 38 401195-77) или алкиловый эфир дитиокарбаминовой кислоты (ИХП-14М, ТУ 38 40245-90), диалкилдитифосфат цинка (ДФ-11, ТУ 24 216-80 или ДБФ, ГОСТ 981-75), продукт на основе нитрованного масла АКОР-1 (ГОСТ 15171-78), диоктилсебацинат (ТУ 60611-88), масло автотракторное трансмиссионное (ТУ 38 101529-79), масло веретенное АУ (ТУ 38 101586-75).

Свежеприготовленные образцы полужидкой смазки подвергают комплексным испытаниям, включающим: определение смазочных свойств по ГОСТ 9790-75 на четырехшариковой машине трения; смазку считают прошедшей испытания, если критическая нагрузка (P_k) не менее 1120 Н, нагрузка сваривания (Р_с) не менее 3600 Н, диаметр пятна износа при 20^оС и нагрузке 400 Н не более 0,70 мм; определение коррозионных свойств смазки по ГОСТ 2917-76 (на меди); смазку считают прошедшей испытания, если в результате испытаний получают оценку "выдерживает", в табл.2 обозначено "+", если же получает оценку "не выдерживает", в табл.2 обозначено "-";
определение защитных свойств смазки по ГОСТ 9.054-75; смазку считают прошедшей испытания, если площадь коррозионных повреждений пластинки, выполненной из стали (ст.10) не превышает 1
оценку способности смазки обеспечивать пробег локомотива не менее 360 тыс. км без дозаправки редукторов; оценку ведут по общепринятой медике, дающей результаты, хорошо коррелирующиеся с условиями эксплуатации. Испытания проводят на стенде, имитирующем работу редуктора с зубчатой передачей; в процессе испытания осуществляют ступенчатый подъем контактного напряжения от 9000 до 14000 кг/см² с шагом в 1000 кг/см² при продолжительности каждой ступени 1 ч.

После испытания определяют важнейшие эксплуатационные характеристики отработанной смазки: Р_с и защитные свойства по методикам, указанным выше для образцов свежеприготовленной полужидкой смазки. Если Р_с и защитные свойства изменились не более чем на 25 смазку считают прошедшей испытания.

Таковые критерии пригодности смазки приняты на основе многолетнего опыта эксплуатации редукторов с различными смазочными материалами и хорошо известны для специалистов.

Результаты испытаний представлены в табл.2.

Как следует из приведенных данных предъявляемым требованиям отвечают образцы смазочных материалов N 1,2,3,16,17, эти образцы обеспечивают пробег 360 тыс. км без частичной замены или дозаправки редуктора.

Образцы смазочных материалов с содержанием присадок выше и ниже заявленных пределов, а также образец-прототип N 18 не обеспечивают требуемый уровень смазывающих и защитных характеристик, как свежеприготовленных, так и отработанных образцов. Образец смазки, содержащий недостаточное количество мыла (N 5) вытекает из редуктора. То же относится и к образцу смазки N 13, содержащему повышенное количество продукта на основе нитрованного масла (Акор-1). Напротив, образец смазки, содержащий избыточное количество мыла (N 4) плохо поступает в зону трения, а пpодукты коррозии и износа не эффективно отводятся из зоны трения, что приводит к снижению защитных и противозадирных характеристик.

Таким образом, приведенные примеры подтверждают достижение декларируемого выше нового технического результата.

Формула изобретения

ПОЛУЖИДКАЯ СМАЗКА ДЛЯ ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ УЗЛОВ ТРЕНИЯ, содержащая нефтяное масло и литиевое мыло жирной кислоты, отличающаяся тем, что смазка в качестве литиевого мыла жирной кислоты содержит литиевое мыло стеариновой кислоты и дополнительно содержит осерненный полиизобутилен или алкиловый эфир дитиокарбаминовой кислоты, диалкилдитиофосфат цинка, продукт на основе нитрованного масла, графит и диоктилсебацинат при следующем соотношении компонентов, мас.

Литиевое мыло стеариновой кислоты 4 7
Осерненный полиизобутилен или алкиловый эфир дитиокарбаминовой кислоты - 3 5
Диалкилдитиофосфат цинка 1 3
Продукт на основе нитрованного масла 0,5 1,0
Графит 1 3
Диоктилсебацинат 1 5
Нефтяное масло Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3