Смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов
Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно к составу смазочной композиции, предназначенной для использования в осевых шарнирах винтов вертолетов. Сущность: композиция содержит, мас.%: присадки 0,5-2,5, диизооктилсебацинат 10-30, полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 1500-2500 мм2/с при 100°С 3-10, полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 20-25 мм2/с при 100°С - остальное. Композиция содержит антиокислительные - аминную и фенольную присадки и противоизносную присадку на основе арилового эфира фосфорной кислоты. Антиокислительные и противоизносная присадки взяты в массовом соотношении 1:1-2. Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик вертолетов в условиях жаркого климата. 2 табл.
Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно к составу смазочной композиции, предназначенной для использования в осевых шарнирах винтов вертолетов.
Известны различные смазочные композиции на основе минеральных или синтетических масел, содержащие функциональные добавки, повышающие работоспособность узлов трения, улучшающие антикоррозионные, защитные и моющие свойства масел. (Гуреев А.А. и др. Химмотология. - М.: Химия, 1986 г., с.221-224.)
Однако эти композиции не пригодны для использования в осевых шарнирах винтов вертолетов, представляющих собой высоконагруженные узлы, подшипники которых работают в специфических условиях качательного движения с малыми амплитудами.
Известна смазочная композиция для осевых шарниров винтов самолетов на основе загущенного маловязкого минерального масла, содержащая диизооктилсебацинат, антиокислительную присадку, полиметакрилатную присадку и дополнительно высоковязкое минеральное масло. (Патент РФ №2100424, С10М 169/04, 1997 г.)
Известна также смазочная композиция, предназначенная для использования в высоконагруженных подшипниковых узлах с игольчатыми подшипниками, работающими при качательном движении с малыми амплитудами, на основе остаточного минерального масла, содержащая антиокислительные присадки, ариловый эфир фосфорной кислоты, диизооктилсебацинат, полимерный загуститель, серу техническую и маловязкое минеральное или полиальфаолефиновое масло. (Патент РФ №2203312, С10М 169/02, 2003 г.)
Недостатком известных масел на минеральной основе является невысокий уровень антифреттинговых свойств при смазывании колеблющихся подшипников качения, термоокислительной стабильности и неудовлетворительные низкотемпературные (пусковые) свойства, что не обеспечивает надежную эксплуатацию вертолетов.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов на основе высоковязкого минерального масла или углеводородного масла, содержащая диизооктилсебацинат и антиокислительные присадки - фенилальфанафтиламин и ионол при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:
| Фенилальфанафтиламин | 0,01-0,5 |
| Ионол | 0,001-0,5 |
| Диизооктилсебацинат | 10-40 |
| Высоковязкое минеральное или | |
| углеводородное масло | остальное |
В качестве углеводородного масла композиция содержит полиальфаолефиновое масло ПАОМ-20, имеющее кинематическую вязкость 20-25 мм2/c при 100°C. (Патент РФ №2058379, С10М 169/04, 1996 г.)
Однако известное масло из-за недостаточного уровня термоокислительной стабильности и относительно низкой вязкости в области положительных температур не обеспечивает надлежащей работоспособности осевых шарниров винтов вертолетов в условиях жаркого климата.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и разработка смазочной композиции для осевых шарниров винтов вертолетов с улучшенными эксплуатационными характеристиками.
Для решения поставленной задачи предлагается смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов на основе полиальфаолефинового масла с кинематической вязкостью 20-25 мм2/c при 100°С, содержащая диизооктилсебацинат, аминную и фенольную антиокислительные присадки, которая согласно изобретению дополнительно содержит противоизносную присадку на основе арилового эфира фосфорной кислоты при массовом соотношении антиокислительных и противоизносной присадок, равном 1:1-2, и полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 1500-2500 мм2/с при 100°С при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:
| Присадки | 0,5-2,5 |
| Диизооктилсебацинат | 10-30 |
| Полиальфаолефиновое масло с кинематической | |
| вязкостью 1500-2500 мм2/с при 100°С | 3-10 |
| Полиальфаолефиновое масло с кинематической | |
| вязкостью 20-25 мм2/с при 100°С | остальное |
Отличия заявляемого технического решения: дополнительное содержание в качестве основы особо вязкого высокостабильного полиальфаолефинового масла в заявленном количестве, дополнительное содержание в композиции противоизносной присадки на основе арилового эфира фосфорной кислоты и определенное соотношении противоизносной и антиокислительной присадок позволили существенно улучшить эксплуатационные свойства смазочной композиции за счет повышения термоокислительной стабильности и вязкостно-температурных характеристик.
Предлагаемую смазочную композицию готовят путем смешения компонентов при повышенной температуре и постоянном перемешивании.
Для иллюстрации существа заявленного технического решения было приготовлено 6 образцов смазочной композиции, состав которых приведен в таблице 1.
Для приготовления образцов предлагаемой смазочной композиции были использованы компоненты со следующими характеристиками.
Полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 20-25 мм2/с - масло ПАОМ-20 (ТУ 38.401-58-42-92 с изм. 1-4) и масло РАО-25 фирмы Chevron Phillips.
Полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 1500-2500 мм2/с - полностью насыщенный сополимер олефинов, не имеющий полярных групп, со следующими характеристиками:
| удельная масса | 851 кг/м3, |
| индекс вязкости | 296 |
| температура застывания | минус 8°С |
| температура вспышки | выше 300°С |
| кинематическая вязкость при 100°С | 1980 мм2/c |
| общее кислотное число, мг КОН/г | менее 0,01 |
В качестве аминных присадок в составе смазочной композиции могут быть использованы такие присадки, как: фенилальфанафтиламин (ТУ 6-14-202-74), жидкий октилированный и бутилированный дифениламин Irganox L-57 фирмы Ciba (Швейцария), алкилированный фенил-альфа-нафтиламин высокой степени чистоты Irganox L-06 фирмы Ciba (Швейцария); в качестве фенольной присадки используют Агидол (ТУ 38.590-1237-90) или его аналоги.
Диизооктилсебацинат (ДОС) выпускается по ТУ 6-06-11-88.
В качестве противоизносной присадки смазочная композиция содержит трикрезилфосфат, но могут быть использованы и другие присадки на основе арилового эфира фосфорной кислоты.
Результаты испытаний предлагаемой смазочной композиции приведены в таблице 2. Приведенные данные подтверждают, что только использование всей совокупности отличительных признаков позволяет получить смазочную композицию, обладающую требуемыми эксплуатационными характеристиками, обеспечивающую надежную эксплуатацию вертолетов в условиях жаркого климата.
| Таблица 1 СОСТАВ ОБРАЗЦОВ ПРЕДЛАГАЕМОЙ СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ. | ||||||
| Наименование компонентов | Содержание компонентов в образцах, мас.% | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Фенил-альфа-нафтиламин | 0,01 | 0,5 | - | - | - | 0,1 |
| Irganox L-57 | - | - | 0,01 | 0,2 | - | - |
| Агидол | 0,5 | 0,01 | 0,2 | 0,4 | - | 0,1 |
| Диизооктилсебацинат | 10 | 20 | 17 | 22 | 15 | 19 |
| Трикрезилфосфат | 0,1 | - | 0,34 | 1,0 | 0,7 | 0,4 |
| Полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 1500-2500 мм2/с | 3 | 5 | - | 5 | 7 | 4,5 |
| ПАОМ-20 | До 100 | - | До 100 | - | До 100 | - |
| РАО-25 | - | До 100 | - | До 100 | - | До 100 |
| Таблица 2 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ ПРЕДЛАГАЕМОЙ СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ | |||||||
| НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ | ОБРАЗЦЫ ПРЕДЛАГАЕМОЙ СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ, | МАСЛОВО-12 | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| Вязкость кинематическая, мм2/с | |||||||
| При +100°С | 14,2 | 19,8 | 12,11 | 20,5 | 18,9 | 19,24 | 13,78 |
| При -30°С | 16120 | 28530 | 12832 | 26700 | 25380 | 26430 | 14206 |
| Температура застывания, °С | Минус 54 | Минус 52 | Минус 54 | Минус 54 | Минус 54 | Минус 54 | Минус 54 |
| Трибологические характеристики на ЧМТ | |||||||
| - критическая нагрузка (Рк), кгс | 75 | 63 | 67 | 75 | 75 | 75 | 67 |
| - показатель износа при осевой нагрузке 196 Н (20 кгс), мм | 0,28 | 0,65 | 0,51 | 0,25 | 0,28 | 0,3 | 0,52 |
| Термоокислительная стабильность при 130°С, 50 час | |||||||
| Свойства после окисления: | |||||||
| - прирост вязкости кинематической при 100°С, % | 4,0 | 4,8 | 5,8 | 3,1 | 10,0 | 2,8 | 8,6 |
| - массовая доля осадка, нерастворимого в изооктане | 0,072 | 0,14 | 0,12 | 0,019 | 0,56 | 0,022 | 0,3 |
Смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов на основе полиальфаолефинового масла с кинематической вязкостью 20-25 мм2/с при 100°С, содержащая диизооктилсебацинат, аминную и фенольную антиокислительные присадки, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит противоизносную присадку на основе арилового эфира фосфорной кислоты при массовом соотношении антиокислительных и противоизносной присадок, равном 1:1-2, и полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 1500-2500 мм2/с при 100°С при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:
| присадки | 0,5-2,5 |
| диизооктилсебацинат | 10-30 |
| полиальфаолефиновое масло с кинематической | |
| вязкостью 1500-2500 мм2/с при 100°С | 3-10 |
| полиальфаолефиновое масло с кинематической | |
| вязкостью 20-25 мм2/с при 100°С | остальное |
