Смазочное масло для редукторов летательных аппаратов
Изобретение относится к составам смазочных масел, в частности к смазочному маслу для редукторов и тяжелонагруженных агрегатов трансмиссий летательной техники. Сущность: масло содержит в мас.%: бис [4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)фенил]амин-1,0-3,0; (С7-С9)алкиловый эфир 3,5-бис-(1,1 диметилэтил)-4-гидроксибензопропановой кислоты 0,5-4,0; N,N-бис(2этилгексил)-4 метил-1Н-бензотриазол-1-метиламин 0,05-0,25; меркаптобензотиазол 1,0-2,4; сложный эфир пентаэтрита и жирных кислот С5-С10 остальное. Технический результат - улучшение антикоррозионных свойств смазочного масла и показателей по его испаряемости при температуре 250°С. 2 табл.
Изобретение относится к составам смазочных масел, в частности к смазочному маслу для редукторов и тяжелонагруженных агрегатов трансмиссий летательной техники.
Смазочные масла должны обладать стабильными смазывающими свойствами при минимальных температурах (ниже минус 55°С) и максимальных температурах (200°C-250°C) в режиме форсажа.
Известен состав смазочного масла для газовых турбин (RU 2125084 C1, 1999), эксплуатируемый в дозвуковой авиации и газоперекачивающих аппаратах (ГПА) с рабочими температурами до 120°С, с торговым наименованием "авиационное масло Мс-8п ОСТ 38.01163-78 (изм.1-10%) состава, мас.%:
2,6 дитретбутил паракрезол | 0,7-1,0 |
ариловые эфиры фосфорной кислоты | 1,0-3,0 |
аминопроизводные антиокислительные присадки | 0,1-0,5 |
бензотриазол | 0,005-0,015 |
базовое масло (минеральное) | остальное |
Недостатком известного масла является его невысокая термоокислительная и термическая стабильность при температуре выше 150°С, что приводит к появлению отложений смолистого характера на фильтрах двигателя.
Известно смазочное масло для газовых турбин (RU 2100800 С1, 1998) следующего состава, мас.%:
2,6 дитретбутилпаракрезол | 0,5-3,0 |
n,n'-динонилдифениламин | 0,2-0,5 |
трикрезилфосфат или дифенилпаратре- | |
тбутилфенилфосфат | 1,0-3,0 |
бензотриазол | 0,005-0,1 |
базовое масло (нефтяное или синтетическое) | остальное |
Недостатком масла является низкая термоокислительная стабильность при температуре выше 200°С, не обеспечивающая оптимальную эксплуатацию газотурбинных двигателей (ГТД) и авиаприводов ГПА.
Известно смазочное масло газовых турбин (RU 2185423 С1, 2002) следующего состава, мас.%:
термостабильный диизооктилсебацинат | 10,0-15,0 |
2,6 дитретбутил паракрезол | 0,5-3,0 |
n,n'-динонилдифениламин или | |
смесь бутил-n-октилдифениламинов | 0,2-0,5 |
трикрезил фосфат или | |
дифенилпаратретбутилфенилфосфат | 1,0-3,0 |
бензотриазол | 0,005-0,1 |
базовое масло (синтетическое | |
полиальфаолефиновое) | остальное |
Недостатком указанного масла являются неудовлетворительные смазывающие свойства.
Наиболее близким по составу и достигаемому результату к предлагаемому смазочному маслу является смазочное масло Б-3В, содержащее в качестве базового масла эфир пентаэритрита и одноосновных жирных кислот С7-С9, применяемое в газотурбинных двигателях, редукторах вертолетов и другой техники («Топлива, смазочные материалы, технические жидкости», справочник под ред. В.М. Школьникова, М., Изд. Центр «Техинформ», 1999, с.169-171). Масло Б-3В содержит присадки: антиокислительную - параоксидифениламин и противоизносную - меркаптобензотиазол (SU 327237A, 1972, описание).
Недостатком указанного масла являются неудовлетворительные антикоррозийные свойства при 200°С и испаряемость при 250°С.
Техническим результатом, для реализации которого предназначено смазочное масло, является улучшение антикоррозионных свойств при 200°С и испаряемости при 250°С.
Указанный технический результат достигается тем, что смазочное масло для редукторов летательных аппаратов, содержащее в качестве базового масла эфир многоатомных спиртов и одноосновных жирных кислот, меркаптобензотиазол в качестве противоизносной присадки и замещенный дифениламин, согласно изобретению в качестве замещенного дифениламина содержит бис [4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)-фенил]амин и дополнительно содержит антиокислительную присадку - С7-С9 алкиловый эфир 3,5-бис-(1,1диметилэтил)-4-гидроксибензопропановой кислоты и ингибитор коррозии - производное толутриазола: N,N-бис-(2этилгексил)-4 метил-1Н-бензотриазол-1-метиламин при следующем соотношение компонентов, мас.%:
замещенный дифениламин | 1,0-3,0 |
антиокислительная присадка | 0,5-4,0 |
ингибитор коррозии | 0,05-0,25 |
меркаптобензотиазол | 1,0-2,4 |
сложный эфир пентаэритрита и жирных кислот С5-С10 | остальное |
Совместное использование в составе смазочного масла антиокислительных присадок: замещенного дифениламина и С7-С9 алкилового эфира 3,5-бис-(1,1диметилэтил)-4-гидроксибензопропановой кислоты и производного толутриазола, позволяет улучшить антикоррозионные свойства смазочного масла и показатели по его испаряемости при высокой температуре 250°С.
Для приготовления составов смазочного масла использованы следующие ингредиенты:
- в качестве замещенного дифениламина состав масла содержит [4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)-фенил]амин, представляющий собой кристаллический порошок от белого до желтого цвета с плотностью 1,02 г/см2, температурой вспышки в закрытом тигле выше 150°С с испытаниями по СТП 002-2005 и спецификации PS-1551 (аналитический метод КВС-1551).
Кроме того, масло содержит С7-С9алкиловый эфир 3,5-бис-(1,1 диметилэтил)-4-гидроксибензопропановой кислоты - жидкость от желтого до коричневого цвета с точкой плавления ниже минус 30°С, температурой вспышки выше 150°С, температурой самовоспламенения выше 365°С, испытанную по СТП 002-2005 и по спецификации ПН 2244 (аналитический метод КВС-506/1).
Масло также содержит производное толутриазола в виде N,N-бис-(2этилгексил)-4 метил-1Н-бензотриазол-1-метиламин - бесцветную жидкость с температурой кипения 271°С, плотностью 0,94-0,96 г/см3, температурой воспламенения выше 280°С с испытаниями по СТП 002-2005 и спецификации PS-184210 (аналитический метод 184210) и применяют меркаптобензотиазол как противоизносную присадку с торговым наименованием "каптакс" - гранулированный порошок по ГОСТ 730, с температурой плавления 174°С, массовой долей железа 0,008%, механической прочностью гранул - 0,8-8,0%.
В качестве базового масла используют эфир пентаэритрита и одноосновных жирных кислот С5-С10 с вязкостью при 100°С не менее 4,8 мм2/с, температурой застывания не ниже минус 60°С, температурой вспышки в открытом тигле не ниже 235°С, кислотным число не более 0,5 мг КОН/г с испытаниями по СТП 001-2005.
Технология приготовления предлагаемого масла состоит из следующих операций:
1) дозирование компонентов:
- сложного эфира пентаэритрита и жирных кислот С5-С10 как базового масла,
- бис-[4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)фенил]амина,
- С7-С9 алкиловый эфир 3,5-бис-(1,1диметилэтил)-4-гидроксибензопропановой кислоты,
- N,N-бис-(2этилгексил)-4метил-1Н-бензотриазол-1-метиламина,
- меркаптобензотиазола.
2) перемешивание базового масла с компонентами до полного растворения всех компонентов при температуре 70-80°С;
3) фильтрация готового масла.
В примерах 1-7 проиллюстрированы составы смазочного масла и их технические показатели (табл.1 и 2).
Предложенные масла характеризуются улучшенными антикоррозионными свойствами и пониженной испаряемостью при высокой температуре 250°С в сравнении с испытанным известным маслом.
Использование смазочного масла по предлагаемому изобретению в редукторах аппаратов и высоконагруженных агрегатах трансмиссий летательной техники обеспечит их надежную и безопасную эксплуатацию при требуемом ресурсе, сократит число ремонтных работ.
Таблица 1 | |||||||
№ | Компоненты | Масло. Состав | |||||
Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | Пример 5 | Пример 7 | ||
1 | бис [4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)-фенил]амин | 1,0 | 2,5 | 2,0 | 1,0 | 1,8 | 3,0 |
2 | С7-С9, алкиловый эфир 3,5 бис (1,1-диметил этил)-4-гидроксибензо-пропановой кислоты | 4,0 | 0,5 | 2,2 | 1,5 | 3,1 | 1,0 |
3 | N,N-бис-(2этилгексил)-4 метил-1Н-бензотриазол-1-метиламин | 0,125 | 0,15 | 0,1 | 0,2 | 0,25 | 0,05 |
4 | меркаптобензотиазол | 1,4 | 1,0 | 1,2 | 2,4 | 2,0 | 1,0 |
5 | эфир пентаэритрита жирных кислот C5-C10 | Остальное |
Таблица 2 | ||||||||
Наименование показателей | Масло. Пример. | |||||||
№1 | №2 | №3 | №4 | №5 | №6 | №7 | Прототип | |
1. Антикоррозионные свойства масла в условиях окисления при 200°С в течение 50 часов с металлическими пластинками (ГОСТ 23797). Весовой показатель коррозии на пластинках, мг/см3 | ||||||||
стали ШХ-15 по ГОСТ 801 | -0,1 | -0,021 | отс | отс | -0,05 | отс | отс | -3,5 |
меди М-1 или М-2 по ГОСТ 495 | +0,5 | +0,3 | отс | отс | +0,1 | отс | отс | +72,2 |
алюминиевого сплава Ак-4 по ГОСТ 4784-74 | отс | +0,02 | отс | отс | +0,05 | отс | отс | +2,8 |
2. Испаряемость по методу Папок ГОСТ 4953 при 250°С, мин | 1,5 | 1,75 | 2,24 | 2,1 | 1,8 | 1,0 | 2,0 | 4,2 |
3. Коррозия по Пинкевичу ГОСТ 20502 Метод Б, г/м3 | ||||||||
Сталь ШХ-15 | отс | отс | отс | отс | отс | отс | отс | 0,2 |
Сталь 45 | отс | отс | отс | отс | отс | отс | отс | 0,15 |
Mg литье, лакир. | 0,1 | 0,09 | 0,1 | 0,06 | 0,08 | 0,07 | 0,08 | 0,48 |
Смазочное масло для редукторов летательных аппаратов, включающее сложные эфиры многоатомных спиртов и жирных кислот С5-С10, меркаптобензотиазол и замещенный дифениламин, отличающееся тем, что в качестве замещенного дифениламина содержит бис[4-(1,1,3,3-тетраметилбутилфенил]амин и дополнительно содержит антиокислительную присадку - (С7-С9)алкиловый эфир-3,5-бис-(1,1диметилэтил)-4-гидроксибензопропановой кислоты и ингибитор коррозии - N,N-бис(2этилгексил)-4 метил-1Н-бензотриазол-1-метиламина при следующем соотношении компонентов, мас.%:
замещенный дифениламин | 1,0-3,0 |
антиокислительная присадка | 0,5-4,0 |
ингибитор коррозии | 0,05-0,25 |
меркаптобензотиазол | 1,0-2,4 |
сложный эфир пентаэритрита и жирных кислот С5-С10 | остальное |