Состав для повышения износостойкости узлов трения

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задачей изобретения является создание присадки к маслам, повышающих износостойкость трущихся поверхностей. Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости узлов трения при эксплуатации в штатных материалах. Указанный технический результат достигается тем, что разработан состав для повышения износостойкости узлов трения, содержащий базовое масло и компонент шунгита, отличающийся тем,что компонент шунгита представлен в виде измельченного, природного фуллерена С 60 в соотношении мас. Базовое масло-99,85-95, фуллерен, С 60-0,15-5. Для получения фуллерена С 60 природный шунгит дробят в шаровой мельнице до мелкодисперсного состояния 1-5 мкм и вносят в подогретое до -80 базовое масло. При этом природный фуллерен С 60 имея полуорганическое происхождение растворяется в базовом масле, а минеральные составляющие шунгита О 2 и другие уходят в осадок.(72) Бисекен Аарыс Балгерейлы Бисекенов Айали Аарыслы Илямов Хасан Муталипович Абсетова Бийбисара Бахытжановна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный аграрный университет Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СОСТАВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ УЗЛОВ ТРЕНИЯ(57) Изобретение относится к автотракторным маслам, в частности, к составам смазочных масел для узлов трения из сплавов на основе железа,может быть использовано в качестве добавки к смазочным маслам трансмиссии, двигателей внутреннего сгорания, механизмов, устройств. Может найти применение в автомобильном и железнодорожном транспорте, оборудовании судов,оборудовании горнообогатительных комбинатов и т.п. Изобретение относится к автотракторным маслам, в частности, к составам смазочных масел для узлов трения из сплавов на основе железа и может быть использовано в качестве добавки к смазочным маслам трансмиссии, двигателей внутреннего сгорания, механизмов, устройств. Может найти применение в автомобильном и железнодорожном транспорте, оборудовании судов,оборудовании горно-обогатительных комбинатов, в насосном оборудовании газо- и нефтепроводах и т.п. Известны металлоплакирующие смазочные материалы (Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безысносность. М. Изд-во МСХА, 2001 г., с.616),принцип действия которых,состоит в формировании на участках фактического контакта защитных пленок на основе мягких металлов С, , Мо и других, которые уменьшают силовое воздействие и интенсивность изнашивания сопряженных поверхностей. По фазовому признаку металлоплакирующие смазочные материалы подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Первые в качестве присадок содержат растворимые в базовой смазочной среде соединения металлов, вторые содержат металл или его окислы в виде порошков. Однако эти материалы обладают рядом недостатков(зависимость эффективности формирования пленки от концентрации металлов в среде, низкая устойчивость дисперсий металлических порошков,высокая степень чистоты порошков и другие), из-за которых их применение ограничивается главным образом пластичными смазками для определенных узлов трения. В последние годы появились ряд технических решений, согласно которым в качестве наполнителя твердосмазочных композиций используются слоистые природные гидросиликаты серпентинит,тальк, серпентин, нефрит и другие. Наиболее близким к заявленному техническому решению(прототип) является ремонтновосстановительный состав на основе порошка из природных минералов или смеси природных минералов, содержащих аморфную двуокись кремния, и катализаторов на основе шунгита и редкоземельных металлов, а затем производят формирование покрытия при эксплуатационной нагрузке, содержащий, масс. Базовое масло -95,099,85 Аморфная двуокись кремния - 40-55 в природном минерале или смеси природных минералов Количество катализатора (шунгита) 0,02-2 от веса порошка Ремонтно - восстановительный состав составляет 0,15-20 технологической среды. Дисперсность порошка не более 10-30 мкм. Для того чтобы состав (геомодификатор трения) имел пониженное содержание крупных твердых частиц магнетита после механоактивации(дробления и измельчения) минерала, крупные частицы магнетита удаляются из порошка методом магнитной селекции в водной или масляной среде. Недостатком данного решения является опасность значительного абразивного изнашивания особенно в начальный период приработки узлов трения после введения вышеуказанного твердосмазочного покрытия, так как содержание твердых компонентов, хотя и уменьшается за счет магнитной селекции, но все же довольно велика в наполнителе, в масс. магнетит - 9-13, пироксен 8-11 твердость которых превышает твердость остальных компонентов в 2-3 раза и сравнима с твердостью материала поверхностей трения (Патент РФ 2149741, МПК 7 С 10 М 125/00, опубликовано 20.02.2005). Эти особенности вынуждают использовать антифрикционный состав в течение непродолжительного времени. Следует отметить,что время формирования сервовитной пленки для различных узлов трения и различных режимов эксплуатации так же различно и рассчитать его практически невозможно и стало быть задача повышения прочности и долговечности сервовитной пленки, а следовательно, и задача уменьшения износа трущихся металлических поверхностей попрежнему сохраняет актуальность. Задачей изобретения является создание присадки к маслам, повышающих износостойкость трущихся поверхностей. Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости узлов трения при эксплуатации в штатных материалах. Указанный технический результат и достигается тем, что в известном составе изменено качество и количество входящих в него компонентов. Известный состав содержащий базовое масло и компонент шунгита. В него, в качестве компонента шунгита введен С 60 - природный фуллерен. Для изготовления смазочного состава в качестве мелкодисперсного порошка природного фуллерена С 60, предварительно природный шунгит дробят в шаровой мельнице до мелкодисперсного состояния 1-5 мкм и вносят в подогретое до -80 базовое масло. При этом природный фуллерен С 60, имея полуорганическое происхождение растворяется в базовом масле, а минеральные составляющие О 2 и другие уходят в осадок. Известно, что износ трущейся пары, например в сопряжении вкладыш - шейка коленчатого вала происходит в основном во время пуска двигателя, а в последующем поверхности трения разделяются масляной пленкой, т.е. если обеспечить наличие смазки в сопряжении в момент запуска двигателя мы сможем устранить износ в паре трения. Эту функцию выполняет в нашем изобретении природный фуллерен С 60 намазывающийся на поверхности сопрягаемых деталей в процессе эксплуатации и тем самым уменьшает коэффициент трения, без образования сервовитной пленки. Введение в смазочный материал фуллерена реализует эффект безызносности,который проявляется в том, что на трущихся поверхностях деталей в процессе работы узлов трения намазывается пленка фуллерена, обеспечивающая снижение коффициента трения в момент пуска двигателя. Толщина пленки достигает 1-3 мкм, что соответствует размерам неровностей(или перекрывает их) большинства деталей общего машиностроения. Снижение количества частиц с высокой твердостью(оксид кремния О 236,46) получается за счет того, что после механоактивации(дробление и измельчение) минерала (размер частиц до 10 мкм) частицы кремния удаляются из смеси электромагнитной и термоакустической селекцией в результате чего остается чистый природный фуллерен С 60. Природный фуллерен добавляется в штатное базовое масло двигателей внутреннего сгорания, механизмов и устройств в количестве 0,15-5,0 мас Для оценки эффективности противоизносного антифрикционного состава проведены сравнительные испытания. Триботехнические испытания различных составов проводились на машине трения ИИ 5018 методом сравнения в режиме диск (Ст 30, 50 мм, В 12 мм), по пластине- 700 об/мин (,83 м/с), нагрузка Р 400 Н. Коэффициент трения определялся по моменту сопротивления трению. Износ образца (подвижного диска) определялся по потере веса, определенной взвешиванием до и после испытания на аналитических весах с точностью до 0,1 мг. Продолжительность испытаний одного состава 30 тыс. циклов. Результаты испытаний представлены в таблице 1. Таблица 1 Антифрикционные и противоизносные характеристики состава Режим (м/с/Н) Смазка МС-203 фуллерена МС-204 ГМТ ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Состав для повышения износостойкости узлов трения, содержащая базовое масло и компонент шунгита, отличающийся тем, что в качестве компонента шунгита содержит измельченный природный фуллерен С 60,в следующем соотношении масс. Базовое масло - 95-99,85 Природный фуллерен С 60 - 0,15 - 5.