Характеристика карбонофторидов
Карбонофториды типа (CFx)n получаются в результате беспламенной реакции графита и свободного фтора при температуре 420°С. Частицы имеют кристаллическую структуру, образуемую равноотстоящими слоями атомов углерода и фтора, химически активны и несут отрицательный электрический заряд (рис. 5.31).
Свойства карбонофторидов, обладающих высокой активностью, проявляются при их введении в трибосистему машин и механизмов. При этом в результате триботехнических реакций происходит образование ковалентных связей карбонофторида с металлом и в тонком поверхностном слое образуется фаза Fe-F-C, обладающая высокой износостойкостью и контактной выносливостью.
Активные ненасыщенные связи карбонофторидов на свободной поверхности деталей усиливают ее хемсорбционную способность по отношению к смазке, что стабилизирует и снижает трение. Кроме того, поверхности становятся гидрофобными. На основе этих данных авторами были разработаны карбонофторидосодер-
| жащие присадки семейства "Стойкость" для приработочных жидкостей, масел, консистентных и трансмиссионных смазок и СОЖ, защищенные Патентами РФ. Присадка "Стойкость" - серебряный лауреат Международной выставки в Брюсселе. Зарубежные и отечественные аналоги присадки "Стойкость" - приработочная жидкость "Фомблин" фирмы "Монтедисон" (Италия); моторное масло фирмы "Продюи шимик южин кюльман" (Франция); присадка "Моликот" (США); присадка УР-357 (ФРГ) и др. В результате применения карбонофторидов получено существенное повышение надежности, ресурса и КПД различных узлов трения. При стендовых испытаниях установлено повышение работоспособности газотурбинных авиационных двигателей, разрабатываемых СНТК им. Н.Д. Кузнецова. Добавка присадки в гидравлическую жидкость АМГ - 10 подкос-подъемника шасси самолета ТУ-154 прекратила схватывания и заедания в цанговых замках подкос-подъемника, а | 
| |
| Р и с. 5.31. Структура карбонофторида | ||
ресурс работоспособности возрос более чем в 2 раза. При обкатке автомобильных дизелей Камаз в составах, содержащих карбонофториды, уменьшается интенсивность натиров и задиров на гильзах. Установлено, что введение карбонофторидосодержащей присадки в моторное масло повысило его противоизносные свойства до уровня, создаваемого одной из лучших зарубежных присадок УР-357 (ФРГ). При введении карбонофторидосодержащей присадки в СОЖ наблюдали повышение стойкости сверл, зубонарезного инструмента, разверток, протяжек и т.п. в 2-3 раза с одновременным улучшением качества обрабатываемых поверхностей.
Результаты различных испытаний присадок "Стойкость" приведены в табл. 5.17. и на рис. 5.32.
В настоящее время на базе карбонофторидных и аминосодержащих компонентов созданы масла и пластичные смазки, превосходящие по четырем характеристикам аналоги ведущих зарубежных фирм (см. рис. 5.32):
по противоизносным и противозадирным свойствам;
по антифрикционности (наименьший коэффициент трения).
Дополнительная температурная стойкость смазочных материалов, содержащих «Стойкость», повышается за счет введения в присадку азотосодержащих компонентов.
Эффективность этой добавки в табл. 5.18. иллюстрирует пример повышения температурной стойкости масла при испытаниях по ГОСТ 23.221-84.
Не менее существенные улучшения служебных свойств получены при введении присадки "Стойкость" в пластичные смазки. Смазка "Ресурс" - аналог смазки ЦИАТИМ-203 - предназначена для использования в тяжелонагруженных шарни-
| Таблица 5.17. | ||||
| Результаты испытаний присадки "Стойкость" | ||||
| № п/п | ||||
| Институт по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ) (Акт от 30.07.90 г.) | Проведены испытания на парах трения Ст45 и Ст45-АО-20 в масле М5310Г1 и М10Г2К. Полученные результаты: ресурс смазочного действия увеличивается в 1,6 - 2 раза; коэффициент трения снижается на 19-29 %; температура в зоне трения снижается на 31-38 %. | |||
| АО "Волготанкер", Судоремонтный з-д г. Астрахань (Акт от 21.09.90 г.) | Стендовые испытания двух дизельных двигателей 8НФД48АУ: снижение времени обкатки до 30%; снижение расхода топлива в среднем на 5%. | |||
| Объединение "Куйбышевавторанс" КГАТП-3, (Техническая справка от 18.12.90 г.) | Эксплуатационные испытания четырех автомобилей "Камаз": установлено сохранение эксплуатационных характеристик масла при наработке до 3 ресурсов. | |||
| Самарская область, (техническая справка от 14.12.90 г.) | Эксплуатационные испытания девяти тракторов К-700А, К-701 и МТЗ-80. Установлено сохранение эксплуатационных характеристик масла при наработке 3-4 ресурсов. | |||
| Горно-обогатительный комбинат "Арсарел-Медет" (Болгария) | Использование присадки "Стойкость" при обкатке двигателей большегрузных самосвалов БелАЗ уменьшило на 30% время обкатки при повышении характеристик работоспособности двигателей. При эксплуатации присадки установлено повышение ресурса моторного и трансмиссионного масел в 3 и более раз. | |||
| "Тюменьтрансгаз" (Станция Карпинская, июнь 1998 г.) | Газотурбинный двигатель НК-16 Ст (наземного применения) отработал на масле МС-8 с присадкой "Стойкость" 32 тыс. часов (около 6 лет) до капитального ремонта. При ремонте все узлы трения (подшипники, уплотнения, детали редуктора, аппараты маслосистемы и др.) не потребовали ремонта или замены. | |||
| "Лентрансгаз" "Югтрансгаз" 1994 - 1998 гг. | Введение присадки "Стойкость" в моторные масла для поршневых компрессоров 10 ГКН привело к повышению ресурса цилиндровых пар от 50% до двух раз. трения по всем аналогам); 3. По температурной стойкости; 4. По демпфирующей способности. | |||
| ||||
| Р и с. 5.32. Результаты сравнительных испытаний присадки "Стойкость": | ||||
| 1 - моторное масло М-63/10 Г1; 2 - с присадкой "LM" фирмы "Ликви Моли" (Германия); 3 – с присадкой "WM" фирмы "Вунс" (Германия); 4 - с присадкой "SLA-1" фирмы "Ачесон" (Германия); 5 - с присадкой "SLA-3" фирмы "Ачесон" (Германия); 6 - с присадкой "Стойкость". | ||||
| Таблица 5.18. | ||||
| Температурная стойкость масел | ||||
| Объект испытаний | Температурная стойкость при испытаниях | |||
| Без добавки | После добавки | |||
| И-12, ГОСТ 20799-88 | 260 ºС | 400 ºС | ||
| ТП-22, ТУ 38101821-83 | 250 ºС | 370 ºС | ||
рах шасси самолетов, систем управления и других подобных условиях с увеличенным периодом бессменной работы. В дисперсную среду смазки введен карбонофторид типа (CFx)n. Характеристики смазки приведены в табл. 5.19.
Новой разработкой (1998 г.) является смазка "Ресурс-Ст" (табл. 5.20) аналог смазки широкого применения Литол-24.
Демпфирующее действие смазки проявляется в снижении так называемого эффекта бринеллирования подшипников при вибрационном нагружении.
При испытаниях шар-плоскость в контакт вводят испытываемую смазку, а затем налагают вибрационную нагрузку. Результаты приведены на рис. 5.33.
По данным заключительного акта испытаний на АО "Шар" пластичная смазка с карбонофторидосодержащей присадкой по сравнению с ЛИТОЛ-24 в 2¸2,5 раза уменьшила коэффициент трения и на 20¸30 ºС температуру подшипниковых уз-
| Таблица 5.19. | ||||||||||||
| Характеристики смазки "Ресурс" | ||||||||||||
| № п/п | Характеристики | Значения | ||||||||||
| 1. | Вязкость эффективная, Па×с (градиент скорости деформации до 10 с) | 800¸1000. | ||||||||||
| Отрицательная температура | - 50 ºС. | |||||||||||
| 2. | Предел прочности при 50 ºС, Па | 250¸500 | ||||||||||
| 3. | Коллоидная стабильность, % | 5¸10 | ||||||||||
| 4. | Испаряемость за 1 час при 100 ºС,% | 5¸8 | ||||||||||
| 5. | Противоизносные свойства по сравнению с ЦИАТИМ - 203 | Повышение не менее чем на 50 % | ||||||||||
| Таблица 5.20. | ||||||||||||
| Сравнительные данные о свойствах смазок | ||||||||||||
| Смазка | Критическая нагрузка | Пятно износа Dи, мм; время испытания – 1 ч, при Р,Н | dк, при J=70 дб | Ин-декс зади- ра | Коэф- фици- ент трения при 180 ºС | Темпе- ратура каплепадения, ºС | Пенет- рация при 25 ºС, ´10-4 | |||||
| Рк, Н | Рс, Н | |||||||||||
| Литол -24 | 0,72 | 1,0 | 0,159 | 30,24 | 0,132 | |||||||
| ЛЗ-31 | 0,84 | 0,94 | 0,117 | 0,137 | ³ 188 | 220¸250 | ||||||
| ВНИИ НП-207 | >1,0 | -- | 0,165 | -- | 0,120 | ³250 | 220¸245 | |||||
| ВНИИ НП-235 | -- | 1,68 | -- | -- | 25,9 | 0,145 | -- | |||||
| ВНИИ НП-281 | 0,51 | 0,66 | -- | -- | 0,145 | -- | ||||||
| ЦИАТИМ-201 | 280¸500 | 1000¸ | 0,69 | >1,0 | -- | 25.0 | 0,185 | ³175 | 265¸310 | |||
| Долотол НУ | 0,56 | 1,2 | -- | -- | ³ 140 | 250¸310 | ||||||
| Shеvron SR-1 | -- | 0,53 | 0,69 | 0,135 | -- | 0,121 | -- | -- | ||||
| Andac-C | -- | -- | 0,43 | 0,77 | 0,153 | -- | 0,088 | -- | -- | |||
| Albania-2 | -- | -- | 0,68 | 1,28 | 0,134 | -- | 0,088 | -- | -- | |||
| Ресурс Ст | 0,37-0,56 | 0,48 | 0,32 | 59,5 | 0,052 | >220 | ||||||
| 
| |||||||||||
| а | б | |||||||||||
| Р и с. 5.33. Бринеллирование в условиях вибронагружения: а – при смазке ЛИТОЛ-24; б – при испытаниях смазки «Ресурс-Ст» | ||||||||||||
лов, снизила общий уровень вибраций на 0,8 дБ; ресурс работы подшипников качения возрос на 70%.
При промышленных испытаниях в электрошпинделях типа ЭН-2125 при шлифовании колец подшипников качения ресурс испытанных шпинделей возрос в 1,5 раза.
Дата добавления: 2015-07-06; просмотров: 926;