автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.07, диссертация на тему:Разработка рабоче-консервационных масел для червячных передач

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА имени И. М. ГУБКИНА

На правах рукописи

УДК 665.765—404.035.06:621.891.22

БАГДАСАРОВ Леонид Николаевич

РАЗРАБОТКА РАБОЧЕ-КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАСЕЛ ДЛЯ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ

05.17.07 — Химическая технология топлива и газа

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

7

Москва 1991

Работа выполнена в Государственной ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Академии нефти и газа имени И. М. Губкина.

Научные руководители — Заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор ГУРЕЕВ А. А., доктор технических наук, профессор ФУКС И. Г.

Официальные оппоненты: Заслуженный изобретатель РСФСР, доктор технических наук, профессор ШЕХТЕР 10. Н.,

доктор технических наук, старший научный сотрудник БУЯНОВСКИЙ И. А.

Ведущая организация — Куйбышевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по переработке нефти

(КФ ВНИИ МП)

Защита состоится «» ¿^¿"¿г^Л 1991 года в часов на заседании специализированного совета Д.053.27.09 при Государственной ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Академии нефти и газа имени И. М. Губкина. 117917, В-296, Москва, Ленинский проспект, 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии.

Автореферат разослан

1991 года

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В СССР ежегодно выпускается более 500 тыс. червячных передач. Особенностями их конструкции обусловлен ряд специфических требований к сказочным маслам. Однако специальных масел для червячных передач в СССР не производится, хотя зарубежный опыт показывает, что с помощью таких масел можно на 5-20% повысить КПД я в 2-3 раза - ресурс передач.

Характерные для червячных передач повторно-кратковременные режимы эксплуатации, не исключающие длительных простоев и конденсации влаги в корпусах редукторов, требуют хороших защитных свойств масел. Высокими рабочими температурами масла в объеме (до 120°С) и наличием бронзовых деталей обусловлены низкая коррозионная агрессивность и высокая термоокислительная стабильность масел для червячных передач.

Особые условия трибоконтакта червячного зацепления, наличие сопряжения "сталь-бронза" потребовали разработки специального лабораторного метода определения антифрикционных и противоизнос-нкх свойств масел, имеющего соответствующие нагрузочно-скоростныэ характеристики и обеспечивающего взаимозависимость результатов о эксплуатационными показателями червячных передач.

Цель и задачи исследования. Цель работы - разработка рабоче-консервационных масел для червячных передач, способных эффективно снижать трение и износ в паре трения "бронза-сталь".

Основные задачи работы:

- разработка, апробация и метрологическая оценка лабораторного метода определения антифрикционных и противоизносных свойств масел для червячных передач;

- исследование влияния состава и свойств -базовых нефтяных и синтетических масел и их смесей на эксплуатационные показатели работы червячных передач; . •

- исследование влияния присадок различного функционального назначения и их композиций на эксплуатационные свойства масел для червячных передач;

- стендовые и эксплуатационные испытания рабоче-консервацион-ного масла- для червячных передач..

Научная новизна. Установлена высокая эффективность смесей остаточного нефтяного масла (ТУ 38 101760-82) и потглшолевих масел (А-2~, НАГ) при концентрации последних не менее 25% мао. в ларе трения "бронза-сталь". Антифрикционные и противоизносные свойства таких смесей находятся на уровне одного из лучших импортных масел для червячных передач SHELL Dentax VV и заметно превосходят нефтяные мдсла с композициями присадок.

'Методом ыикрорентгеноокодии установлена связь между триботех-ническими свойствами смазочных композиций в даре трения "бронза-сталь" и содержанием серы и фосфора на поверхности бронзы в зоне трибоконтакта.

Выявлен синергизм антифрикционного и дротивоизносного действия присадок ДФ-П (2$ мае.) и МКФ-18 (0,5% то.) в остаточном нефтяном масле при работе в паре трения "бронза-сталь".

. Практические результаты работы. Разработан лабораторный метод определения антифрикционных и противоизносных свойств масел для червячных передач. Метод защищен авторским свидетельством СССР (положительное решение Л 4903180/04 от 23.06.91 г.).

Совместно о Куйбышевским'филиалом ВНИИ НИ разработано и внедрено в производство рабоче-консервационное масло для червячных передач ТМ-3-18(чрк), состав которого защищен авторским свидетельством СССР (йоложительное решение Я 4854605 от 30.01.91 г.). Утверждены отраслевые.ТУ 38.101334-90. Производство масла организовано на опытном заводе КФ ВНИИ НП в объеме до 2 тыс.т/год.

Апробация работы. Отдельные результаты работы докладывались:

1У Московской научно-технической конференции "Триботехника - машиностроению" (г.Чехов, 1989 г.); Bescoraной научно-технической конференции "Научно-технический прогресс в химмотологии то/шш и смазочных материалов". Химмотология-90 (г.Днепропетровск, 1990 г.); Всесоюзной научно-технической конференции "Теория и практика рационального использования горюче-смазочных материалов в автотракторном и сельскохозяйственном машиностроении" (г.Челябинск, 1991 г.); Пятой научно-технической конференции "Триботехника - машиностроению" (г.Ншший Новгород, 1991 г.).

По работе опубликовано 7 статей. ■ '

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 108 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, включающих 25 таблиц и 15 рисунков, выводов, списка литературы наименований и прилохений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования и разработки рабоче-консервационных масел для червячных передач. Подчеркнуто, что, несмотря на значительные объемы выпуска червячных передач и очевидную специфичность требований к маслам для них, специальные масла для этих целей в СССР, не производятся. За рубежом такие масла выпускаются синтетические, нефтяные и на смешанной основе.

Г

Червячпйе редукторы применяют для передачи движения между . скрещивающимися (обычно под углом 90°) валами-. Км присущи важные эксплуатационные достоинства: бесшумность, высокая плавность хода, способность к самоторможению, большие передаточные числа в одной ступени, относительно небольшие габариты, возможность различных пространственных кокяоноеок. . •

Однако вследствие неизбежного преобладания тренля скольжения

в зацеплении для червячных передач характерны и существенные недостатки:

- необходимость применения дорогих антифрикционных бронз для изготовления венцов червячных колес с цел?>ю предотвращения задиров;

- относительно низкий (50-80$) КЦЦ;

- повышенные по сравнению с другими передачами температуры в зоне зацепления.

Перечисленными факторами обусловлены основные требования к маслам для червячных передач:

- максимальное снижение трения между бронзовым червячным колесом и стальным червяком;

- предотвращение износа колеса и червяка;

- предотвращение коррозии стали и бронзы при температурах до 120°С и надежная защита их от коррозии в присутствии воды;

.- высокая термоокислительная стабильность.

Отечественные и зарубежные исследования показывают, что перечисленным требованиям соответствуют нефтяные масла вязкостью более 20 ым^/с при Ю0°С с индексом вязкости не менее 90. Весьма перспективно применение синтетических масел и их смесей с нефтяными, обладающих значительными преимуществами до вязкостно-температур-ныы й антифрикционным свойствам. Для обеспечения всего комплекса эксплуатационных свойств, преждэ всего триботехяических и защитных, в масла необходимо вводить композиции функциональных приса-дор: природных аиров, жирных кислот, "мягких" серо-, хлор- и фосфорсодержащие присадок, а также ингибиторов коррозии и окисления.

На основании изложенного сформулированы цель и задачи исследования. .

Я

Исходя из требований к маслам для червячных передач в качестве, базовых нефтяных масел -выбраны товарпые индустриальные масла

общего назначения И-Г-Л-68, И-Г-Л-ЮО и И-Т-А-460 (ГОСТ 20799-88), а также масло базовое остаточное селективной очистки (ТУ 38. 101760-82). Кроме того, исследованы некоторые синтетические масла: сложные эфиры - диизооктилсебацинат (ДОС) и диизооктиладипинат (ДОА); поли-сх-олефины (СЭП-В48 и ШЮМ-20); ряд полигликолей; их смеси с нефтяными маслами.

Изучено влияние на эксплуатационные свойства масел товарных присадок и их композиций: антифрикционных - Олеин (ТУ 18 РСФСР 937-86) и МКФ-18 (ТУ 38.1011127-87), противоизносных - ЭЮ (ГОСТ 14625-78) и ДФ-II (ОСТ 3801398-86), ингибиторов коррозии - AfíOP-I (ГОСТ 15171-78), СШ (ТУ 381011038-85) и BI5/4I (ТУ 6-14-866-77), антиокислительная - ДЕК (ГОСТ 10894-76).

Защитные свойства масел оценивали в камере влажности Г-4 в течение 200 ч на стали 10; антикоррозионные свойства - на бронзе БрОНФ I0-I-I (материал венцов червячных колес) при 120°С в течение 100 ч; термоокислительную стабильность - по методике ВИКИ НП на термическом анализаторе фирмы "Дюпон" (методами термогравкмет-рии и дифференциально-скаяирудщей калориметрии).

Механизм противоизносного действия присадок и их композиций в паре трения "бронза-сталь" исследовали методом микрорентгено-скошш при помощи сканирующего электронного микроскопа CcnuSca-n и рентгеновского кикроанализатора "Link I0/55S", определяя содержание активных компонентов присадок на поверхности бронзы в зоне трибоконтакта и вне ее.

Несмотря на особенности трибоконтакта в червячных передачах специального метода оценки триботехнических свойств масел для этих передач ни в СССР, ни за рубеком не создано. С этой целью либо проводят серию испытании на нескольких (обычно трех-пятп) различных машинах треннл, используя.пару трения "бронза-сталь", либо осуществляют стендовые истнтаная на полноразмерных редукто-

pax. И то, и другое требует значительных затрат времени и материальных ресурсов.

Поэтому весьма актуальна разработка простого и достоверного метода оценки триботехниче-ских свойств масел для червячных передач. Такой метод реализован применением модернизированного узла трения в четырех-шариковой машине трения (ЧШМ).

В этом узле (рис.1) стальные шары заменены тремя бронзовыми дисками; кроме того, подобраны условия испытаний, обеспечиваю- '• щие нагрузочно-скоростные характеристики, соответствующие червячному зацеплению: контактное давление Р - 40-125 Ша, скорость вращения со - 0,2-10 м/с.

Испытания опытных образцов масел в обычном узле трения ЧШМ и в модернизированном, а также в полноразмерных редукторах на специальном стенде позволили сделать вывод об отсутствии корреляции меаду результатами испытаний в обычном узле трения ЧШМ и на полно- • размерных редукторах. Результаты же испытаний в модернизированном ■узле логически соответствуют результатам стендовых испытаний (табл.1). Это позволило использовать разработанный лабораторный метод для оценки триботехнических свойств масел для червячных передач. - •

Рис.1. Принципиальная схема модернизированного узла трения четырехшариковой машины с целью испытания масел для червячных пе- ' редач

Таблица I. Антифрикционные и лротивоизнооные свойства масел (по данным лабораторных методов и стендовых испытаний в червячных редукторах)

Масло

Лабораторные методы

на стандартной ЧШМ (ГОСТ 9490-75)

коэффи-¡диаметр: циент : пятна : трения :износа,: : мм ;

:по предлагаемо-; :му методу : (196 Н, 1500мия?; :1ч) :

¡коэффи-:диаметр! :циент :пятна : ¡трения ¡износа,: : : мм :

Стендовые испытания

КПД ре-

дукто-%

пре- . :интен-дельная гсивность темпе- :изнапш-ратура :вания, °СГ :мм/ч

И-Г-А-68 0,140 И-Г-А-ЮО 0,117

Б* В* Iя

0,105 0,104 0,103 0,104

0,58 0,55 0,31 0,30 0,33 0,33

0,122 0,099 0,076 0,071 0,070 0,064

1,05 0,95 0,64 0,78 0,80 0,59

62 70 75 78 80 80

100** . ЮО** 98 82 79 75

0>08 0,06 0,02 0,02 0,01 0,01

хх,

Масла А-Г различаются составам "пакета' присадок. Стабилизации температуры не отмечено.

Возможность использования нового метода подтверждена данными его метрологической оценки. По результатам 20 параллельных анализов масла остаточного селективной очистки (ОСБ) среднеарифметические значения составляют: коэффициента трения - 0,079 (среднее квадратичное отклонение - 0,002); диаметра пятна износа - 0,95 мм (среднее квадратичное отклонение - 0,05'мм).

Ш

Один из перспективных способов улучшения качества смазочных материалов - применение синтетических масел ц. их смесей с нефтяными. Применительно к червячным передачам это направление находит все более широкое распространение и позволяет помимо улучшения вязкостно-температурных свойств значительно повысить уровень три-

ботехнических свойств, прежде всего антифрикционных,и стабильность свойств в условиях длительного применения.

Результаты триботехнических испытаний базовых нефтяных и синтетических масел по разработанному методу показывают (табл.2), что прямой взаимосвязи между антифрикционными и противоизносными свойствами нет. С ростом вязкости антифрикционные свойства нефтяных масел улучшаются до определенного предела. Противоизносные свойства при этом также улучшаются, но, по-видимому, более существенное влияние на их уровень оказывает химический состав, регулируемый степенью очистки масел. Так, более вязкое глубокоочищенное масло ОСБ находится на одном уровне с маслом И-Г-А-ЮО и значительно уступает менее очищенному И-Т-А-460.

Низкая кинематическая вязкость синтетических масел ДОС и ДОА не соответствует необходимому уровню для работы в заданном диапа ■ зоне 'значений контактного давления. Поли-сх-олефиновые масла СЭП-В48 (сополимер этилена и пропилена) и ПА0М-20 (сложная смесь поли-<х-олефинов) в целом значительно уступают по антифрикционным свойствам всем исследованным полигликолевым маслам, а по уровню противоизносных свойств - лишь полиалкиленгликолю (НАГ) и А-2 (оксиэтилированный алкилфенол). Последний по уровню триботехнических свойств превосходит товарное синтетическое масло

Зависимость триботехнических свойств смесей базового нефтяного масла ОСБ с эфирами ДОС и ДОА (рис.2) от. концентрации последних экстремальна. Это, по-видимому, обусловлено сложными кежмолекуляр-ными взаимодействиями, природягдами либо к усилению адсорбции ак-.тивных компонентов присадок на поверхности трения, либо к ее тор-'можению. Данное предположение подтверждается результатам микрорентгеноскопического исследования поверхности бронзовых дисков после триботехнических испытания.

.Введение доли-ос-олефшовых компонентов в масло ОСБ позво-

ляет улучишь его противоизносные свойства (рис.З) при сохранении уровня антифрикционных.

Таблица 2. Антифрикционные и противоизносные свойства базовых нефтяных и синтетических масел (схема "шарик-три диска, 1Э6Н, I ч, 1500 глин"1)

тьчпкно ' :Вязкость ккнематичес-:Коэффициент :Диаметр пятна масла" :кая П^//40°С' : тРенш гизноса; ш

Нефтяные

К-Г-А-68 68,5 0,122 1,05

И-Г-А-ЮО 103,4 0,099 0,95

ОСБ 233,7 0,079 0,95

И-Т-А-460 453,1 0,081 0,90

Сложные эфиры

ДОС 11.0 0,142 1,54

ДОА 9,Э 0,161 ' 1,62

Поли-ос-олефины

СЭП-В58 242,4 0,106 0,69

ПАИ,1-20 130,4' 0,075 0,65

Полигликоли

ПАГ 147,3 0,067 0,55

Лалрол БОСО 184,2 0,055 0,84

A-I 124,3 0,081 1,05

А-2 228,4 ' 0,065 0,54

Ниоген 1000 187,5 0,080 0,63

Ниоген ЮООЛ 191,8 0,064 0,70

1ШГ 2000 158,4 0,070 0,56

ШГ £000' 160,5 .0,069 0,60

БСП 145,2 0,073 0,57

SHELL Denla* W 201,5 0,066 ■ 0,93

Смеси .толигликолей с яефт;' .км маслом ОСБ' по уровня трибо-

технпческпх свойств близки к "чистым"•полигликоляк (рис.4). Стс-

бильные cueca с маслом ОСБ образует'тс¡и-'ю четыре из девяти иссле-

длплнньх толиглчколей, остальные отслаиваются в течение первых тоях суток.

Ь л М I о о ВЫ, р.

(ЧЙ гол* <0 о Ф о ^

Ы.Ч — РЫ

. <а с» >о В!? • и*а | ой

«« Я I о§ он >э Н мо Ш ^и га он В) оа

и К'-йй «Й.

о>а Дм и: ооо оЬз о И о I гг к ы (з со Я

ВЕ<'!<о

со ООО)

Ы СОШ о - >е< к И и £^<0*0 но . к. о од Iнли

(3 со о а»&&з опрйй» 43 Ы Ч Й Н га к нз о'а « к>о о МЧэ -Л Ы «иго о.

ОЙЙЯО

гч у н в> ч »-з II) до га

05 »• Й Й цо о Ь кЗ гомгг N ш •а 3 И I ого о I ы

Коэффициент тренил (хЮ*)

1ч» «¿1

сэ

сэ

Си §

—к

Я

а: й

^ К

N

(а В

55

Р>

Г)

§

3

<г> сэ

1м

01 са

/ ( ..... а гГ' л -05-«легг г>

' То А

[ У

.. \

л\ )] 1 \ VI

.Са „-» „-» ,К> N1

О] Сэ «1 сэ 1Г|

.Диаметр плтна. износа.,им СоЗвршанив серы, °/о

.Н Сэ

е1

•Й> о в со

В&Г'

.1 о

Ч Ь}Н< •а . . го аэй га .

Е 5*! В И га га

И I И Я

га1§§&! •

■ В МОИ I 2 Ооя> о ш •• „ й

п I

- >1 К т о Ц а

Коэффициент трения (хЮ3)

ел

3

3

Со

сэ

Оэ

Ю са

• / -- ) 1.1.

? N 1 ь —* //

л \ > г? А м

\

сь сэ

§

Чэ

Диаметр пятна, износа., мм

II

ю

с>

«х.

ч

£ £

е

Ч:

V

/

к / V

Г ГП -у г" .

Г у

1.0

I

о а: <ч а

е

к

УУ^ ЧЧ N -и ! 3:

\ >-Л >

4 ^ N

Й 1 1 0.5

О 15 50, 75 то Содержание по/шглштй ,% мае., !

Рис.4. Влияние полигликолей на тркботехнкческие

Свойства их смесей с нефтяным маслом ОСБ:

I - А—Хг 2 - ЛгШрол 5000; 3 - ПАГ; 4 - А-2.

- коэффициент трения; — диаметр пятна

• износа

Защитные и антикоррозионные свойства базовых нефтяных и синтетических масэл в целом неудовлетворительны. В равной степени это относится и к смесят/, нефтяного масла ОСБ с синтетическими. Для улучшения' консервациошшх свойств в базовые масла необходимо вводить соответствующие присадкч.

Термоокислительная стабильность ,смесей масла ОСБ о-синтетическими компонентами, в целом такая асе. как чистого нефтяного масла, т.е. ни температура начала окисления, ни скорость окисления, ни индукционный период окисления значительно не изменяются. Однако

9

как для нефтяного масла, ?ак и для его смесей с синтетическими значения атого показателя гораздо ниже, чем для зарубежных товарных нефтяных масел с присадками.

Таким образом, для обеспечения необходимого уровня эксплуатационных свойств в масла для червячных передач необходимо вводить функциональные присадки и их композиции.

ЗУ

Значительное внимание уделено подбору присадок и установлению их оптимальных концентраций. В результате многокритериальной оптимизации "пакета" присадок в базовом масле ОСБ разработано несколько' смазочных композиций (табл.3). Лучшими триботехническимн свойствами обладают композиции, содержащие ингибитор коррозии B-I5/4I. Они характеризуются высоким уровнем защитных и антикоррозионных свойств.

Одна из причин хороших лротивонзносных свойств разработанных композиций - активное насыщение поверхности бронзы в зоне трибо-контакта серой и фосфором, входящими в состав присадок. Этот вывод основан на данных о составе поверхностных слоев бронзы, полученных методом микрорентгеноскошга (табл.4): выявлена четкая взаимосвязь между триботехническимя свойствами легированной основы и содерка-нием активных элементов ярисадок в поверхностных слоях бронзы.

Введение в состав наиболее эффективной смазочной композиции (ОСБ + UKW8 + ДФ-П + B-I5/4I) яолигликодей позволяет довести ее триботехнические свойства до уровня масла SHELL Dentax w без ухудшеши защитных и антикоррозионных свойств. Менее заметно поло-■ жительное влияние поли-ос-олесфинов; сложныз рфиры снижают уровень триботехнических свойств этой композиции.

Терыоохислздельная стабильность масла ОСБ с указанными присадками и 0,5£ ух.с. ан^иокислительчой присадки ДБК несколько выше,

Таблица 3. Эксплуатационные свойства нефтяного масла ОСБ с композициями присадок

Присадка в масле ОСБ: Характеристика смесей

:кснцентра- :коэфс|,и-:диаметр:за1цитные свой- :коррозион-

:циа, :циеят :пятна :ства (камера :ная агрес-

Наиые;.оваяие: % мае. :трения :изяоса, :Г-4, СПО), % :сивность

: : ш :пораженной по- :(бронза, : : : :верхности :120°С, : : : : :1С0 ч). _ :- _:_:_:_:__баллы ■

Без присадок 0,079 0,95 30 2 А

Олеш I

эю 6 0,072 0,80 0 1А

АКОР-1 10

Олеин I

350 6 0,077 0,66 5 1В

СИМ 5

Олеин I

Э50 6 0,076 0,64 0 1В

В-15/41 0,1

Олеш I

ДФ-П 2 0,072 0,95 0 1А

АКОР-1 10

Олеин I

ДФ-П 2 0,072 0,80 5 1А

сш 5

Олеин I

№5-11 2 0,071 0,78 0 1А

В-15/41 0,1

МКЗ-18 0,5 -

ДФ-11 о 0,070 0,98 0 1А

АКОР-1 10

ШФ-18 0,5

дс-п 2 0,076 0,65 10 1В

СИМ 5

МКФ~18 0,5 2 0,1 0,070 0,63 0 1А

Таблица'4. Влияние композиций присадок в масле ОСБ на содержа-I ние серы а фосфора в поверхностных олоях бронзовых • дисков после триботехнических испытаний

Присадка в масле ОСБ: Содержание серы,

-----. атом.

. :концент-:--------

Наимепова- .рация шю \ % то.

вне пятна : в пятне

Содержание фосфора, % атом.

вне пятна : в пятне

Без ярко ад ^к

0,281

0,931

1,328

0,064

Олеип I

Э50 6 3,153 6,254 1,736. 3,605

В-15/41 О'1

Олеин I

МО . 6 0,695 0,741 1,117 •0,724

АКОР-1 10

Олеин I /

Д®-П 2 ; 0,715 1,400 1,092 2,031

В-15/41 0.1 • 1

МКФ-18 0,5

ДФ-И 2 1,414 8,742 1,439 4,492

В-15/41 0,1

чем товарного нефтяного масла (ХР-220 (Швейцария), применяемого за рубежом для смазки червячных передач. Прд введении в состав этой композиции более 10$ мае. А-2 на порядок увеличивается индукционный период окисления, остальные показатели сохраняются на прежнем уровне.

Таким образом, разработана смазочная композиция для работы в червячных передачах с необходимым уровнем эксплуатационных '• сво2сте. Этот уровень может быть повышен введением синтетических компонентов, в частности А-2, в концентрации до 25% мае.

Результаты проведенных исследований легла в основу разработки нового рабоче-коясервациояного ыасла для червячных передач. Согласно классификации трансмиссионных масел, карка этого масла -Т!,15-3-18 (чрк), где чрк - для червячных передач рабоча-консервацион-кое. В качестве базового выбрано масло ОСЕ. На первом этапе било приготовлено несколько опытных образцов, различающееся подбором и > концентрацией присадок. Состав этих образцов приведен в табл.5, физико-химические и эксплуатационные свойства* - в табл.6.

Таблица 5. Состав опытных образцов масла для! червячных передач

Компоненты

опытных

образцов

Содержание компонентов (% нас.) в образцах

ДЕК 0,5

ДФ-Н -2 . ЭЮ

' ПМА"Д" '

В-15/41 0,1

Олеин

0,5

6 ' 1,5 0,1 I

0,5 . 0,5 - ' 2

6 .

1,5 1,5 1 1,5 0,1 I I

0,5 2

0,1 I

ШЛС-200Л 0,005 0,005 0,005 0,005 • 0,005

АКОР-1 МКФ-18 К-Г-А-68

кп-ю"

10

0,5

.4

' 15 2

0,5 15 2

ОСБ До 100 До 100 До 100 До. 100 До 100

100-

6

Таблица 6. Характеристика-опытных образцов масел для червячных передач

Показатели

Опытный образец

Вязкость кинематическая при Ю0°С, мм2/с

Индекс вязкости

Вязкость динамическая при^-18°С и 6,31 с-1,

Температура,- С: застывания

вспышки

Кислотное число, г.!г КОН/г

Коррозия меди (120°С, 3 ч), баллн

Защитные свойства (СтЮ, камера Г-4, 220 ч): доля поражение:! поверхности, %

Удельная нагрузка заедания (шестерил стенда 1АЕ), Й1а

Смазывающие свойства на ЧИП,! «з

Рк. Н

Р0, н в контакте "иарик-три диска" Ртр

ли, км

Тср:.:оо;;ислителыгая стабильность (140°С, 20 ч)

изменение вязкости,

осадок, /,' мае.

21,5 22,3 22,9 20,3 20,7 45,1

90 415

-12

230

96 105

-23 230

93 115

-23 230

96 92

-27 232

96 95

-27 235

3,20 2,53 1,32 3,55 3,54 2С 23 2С 2С 2С 0 0 0

0

0

185 75

-30 280 1,52

1В

100

2100 1850 1570 2100 2100

35 33 33 34 35

890 890 890 890 890 2200 2200 1800 2200 2200

0,07 0,076 0,072 0,071 0,07 0,63 0,64 0,8 0,78 0,75

38

890 2200

0,065 0,54

0,1 • 0,1 0,1 0,78 0;54 Огс. О ? с у тствует

к пд

м

Со .

с<э

И Со Ч Ы

•о (а

о

и о

О Е О Н О 1-3 Ь1

'о'ай о р£3 ЙИИ

О И

| а> >

Ч и"

го о

О) Й

«го

о Ь Р

о о к к

КОГО

н

ник

К ю &а в

... Ц Ё

го Н

►о го

ГО Ш

1-3 н

Ш К

Интенсивность изнашивания, мм/ч Температура масла в картере , "С

Стендовые испытания образцов проводили по специальной мето-

I

дике, включающей измерение температуры масла в картере редуктора (ее изменения позволяют косвенно судить об антифрикционных свойствах масла), КПД редуктора и интенсивности изнашивания зубьев червячного колеса (рис.5).

Эксплуатационные испытания опытно-промышленной партии масла ТМ-3-18(чрк) всесезонного (соответствует по составу опытному образцу 5, предназначено для эксплуатации в редукторах, работающих в неотапливаемых помещениях) и летнего (соответствует по составу образцу I, предназначено для редукторов лифтов жилых и административных зданий) проводили в РСУ-4 МГПО "Мослифт" по специальной программе.

Установлено, что по сравнению с маслами, применяемыми для этих целей в настоящее время, и всесезонное, и летнее масла ТМ-3-18(чрк) обеспечивают более значительные понижение температуры в картере редукторов и повышение их КПД: на 8-10° и на 3-5% соответственно. Размеры пятен контакта на зубьях червячного колеса за время испытаний (более 2000 тыс.ч) не изменяются, что свидетельст-■ вует о хороших противоизносных свойствах масел.

Межведомственной приемочной комиссией рабоче-консервационные масла Т№-3-18(чрк) всесезонное и летнее рекомендованы к промышленному производству и применению в червячных передачах. Организовано производство этих масел по ТУ 38 1011334-90 на опытном заводе КЗ ВНИИ НИ в объеме до I тыс.т/год каждое. Экономический эффект от применения масел ТМ-3-18(чрк) составляет 310 руб./т за счет увеличения сроков эксплуатации, снижения трудоемкости смазочных работ и снижения расхода электроэнергии на привод механизмов.

ВЫВОДЫ

1. При участии автора разработано рабоче-консервационное масло ИКЗ-18(чрк) для червячных передач, представляющее собой остаточное нефтяное масло с композицией присадок. Состав масла защищен авторским свидетельством СССР (положительное решение № 4854505 от 30.01.91 г.). Производство масла освоено опытным заводом КФ ВНИИ НП в объеме до 2 тыс.т/год с 1991 года по ТУ 38 1011334-90.

2. Показана возможность увеличения КПД червячных передач на 4-5$ и несущей способности в 2 раза при введении в масло ТМ-3-18(чрк полигликолевых компонентов в концентрации 25$ мае. Использование синтетических компонентов является перспективным направлением улучшения качества редукторных масел на нефтяной основе.

3. Разработан метод определения триботехнических свойств масел для червячных передач на модифицированной четырехшариковой машине трения. Данные, полученные разработанным методом, соответствуют результатам иопытаяий масел в полноразмерных червячных редукторах на стенде. Метод защищен авторским свидетельством СССР (положительное решение А 4903180/04 от 28.06.91) и внедрен в лаборатории куйбышевского филиала ВНИИ НП.

4. Установлены особенности противоизнооного действия присадок в паре трения "бронза-сталь", заключающиеся в насыщении поверхности бронзы в зоне трибоконтакта серой и фосфором.

5. Выявлен синергизм действия присадок ДФ-П (2$ мае.) и ■ МКФ-18 (0,5$ мае.) в базовом нефтяном масле ОСБ при работе в паре трения "бронза-сталь" и в червячных передачах".

6. Впервые оценены триботехяическиэ свойства ряда синтетических продуктов применительно к червячным передачам. Установлено, что полигликолевое масло.А-2 (оксиэтилированный алкил|енол) увеличивает КПД червячных передач на 10-15$.

Основные положения диосертации опубликованы в следующих работах:

1. Фукс И.Г., Холодов Б.П.■ Фролов М.Ю., Багдасаров Л.Н. Влияние сложных эфиров на эффективность действия композиций добавок в индустриальных маслах. Тез.докл. 1У Московской научно-техн. конф. "Триботехника-машиностроению". М., 1989, с.69.

2. Багдасаров Л.Н., Богданов О.Ш., Хромова А.Б., Щербакова Л.М. Новый метод оценки смазывающей способности масел для червячных редукторов. - В сб.: Научяо-техн.достижения и передовой опыт

в области матбр.-техн.снабжения. М., ЩИИТЭИМС, 1990 вып.6, о.II.

3. Киташов Ю.Н., Холодов Б.П., Багдасаров Л.Н., Белов Д.Г. Редукторное масло на основе нефтяного и синтетического компонентов.-Нефтепереработка и нефтехимия, М., ЦНШНЭяефтехим, 1989, № 8,

с.17-20.

4. Гуреев A.A., Багдасаров Л.Н., Кванкина Э.Б., Лахдур Р.Б. Триботехнические и защитные свойства рабоче-консервационного масла для червячных редукторов. Тез.докл.Всесоюзной научно-техн.конф. "Научно-технический прогресс в химмотологии топлив и смазочных материалов" (Химмотология-90). Днепропетровск, 1990, с.77.

5. Багдасаров Л.Н., Иванкина Э.Б., Фукс И.Г., Сморженков Г.В. Сравнительные лабораторные и стендовые испытания трансмиссионных масел для червячных передач. - Нефтепереработка к нефтехимия, М., ЩИИТЭнефтехим, 1990, Ji 9, с.27-28.

6. Багдасаров Л.Н., Селезнев С.И. Всесезонное рабоче-консер-вационное масло для червячных передач. - В сб.: Научно-техн.достижения и передовой опыт в области матер.-техн.снабжения. М.,

ЦНHliTЭй,1С, 1991, вып.6, с.6.

7. Гуреев A.A., Коренев К.Д., Заворотны!', В.Л., Багдасаров 1.11,-Улучшение эксплуатационных свойств масел для червячных передач

введением полигликолевых компонентов. Тез.докл. Всесоюзной даучно-техн.конф. "Теорлг и практика рационального использования горючесмазочных материалов в автотракторном и сельскохозяйственном маши-. ностроении". Челябинск, 1991, с.64.

8. Иваякина Э.Б., Обмочаева Е.Е., Селезнев С.И., Ярошевский И.!., Багдасаров Л.Н., Гаврилова И.А. Разработка рабоче-консерва-ционных масел для червячных передач-специальных подъемников. Тез-докл. Межзаводской школы "Улучшение качества и увеличение производства индустриальных масел". Новокуйбышевск, 1991, с,20.

9. Фукс И.Г., Холодов Б.П., Багдасаров Л.Н., Крылов A.B. Эксплуатационные свойства синтетических и смешанных масел для червячных передач. Там же, с.23.

10. Станьковски Л., Фукс И.Г., Рябов Д.В., Багдасаров Л.Н., Джамалов A.A. Эффективность действия дротивоизносных и яротивоза-дирных присадок в смесях нефтяных и сложноэфирных ..масел, - Нефтепереработка и нефтехимия, М., ЦНИИТЭяефтехш, 1991, й 7, с.22-25.