“смазка для опор буровых долот “дба-7″

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 А ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(57) Сущность изобретения: смазка содержит: порошок никеля с размером частиц 2,1 - 4,0 мкм 6,0 - 9,8; и мыльную пластичную смазку 90,2 - 94,0, Мыльная пластичная смазка содержит: литивое мыло 12-оксистеариновой кислоты 8,00, дибутиловый эфир трихлорметилфосфиновой кислоты 1,070, этиленбис(изопропилксантогенат) 0,6;ь, дифениламин 0,5% и смесь ави- ОТ ационного и индустриального масел в ихмассовом соотношении 7:2 остальное, 1(54) СМАЗКА ДЛЯ ОПОР-113804,БУРО Изобретение относится к смазочным материалам (СМ), используемым для повышения износостойкости узлов трения, в частности, в опорах буровых долот,Целью изобретения является повышение стойкости опоры бурового долота, за счет усиления плакирования трущихся поверхностей материалом, сохраняющем в паре трения антифрикционные свойства при более высоких удельных нагрузках.Поставленная цель достигается тем, что смазка для опор бурового долота, содержащая мыльную пластичную смазку и порошок никеля, в качестве последнего содержит порошок с размером частиц 2,1-4 мкм и в качестве мыльной пластичной смазки содержит, мас. 0:а) литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты 8б) дибутиловый эфир трихлорметилфосфиновой кислоты(хлореф) 1 в) этиленбис(изопропилксантогенат) (ЛЗК) 0,6 51)з С 10 М 169/04 // (С 10 М 169/04, 117:04, 125:04, 133:12, 135-14,137:12) С 10 й 30:06 г)дифениламин 0,5 д) смесь авиационного и индустриального масел в ихмассовом соотношении 7:2 Остальноедо 100;4В качестве мыльной пластичной смазки при приготовлении заявленной рецептуры использовали смазку ЛСП ТУ 38 УССР 201145 - 77, Заявленную смазку "ДБА - 7" получают при введении в смазку ЛС - 1 П порошкообразного никеля с размером частиц 2,1-4 мкм при массовом содержании компонентов в композиции;Никель - 6,0 - 9,80/СМ ЛСП - Остальное.Компоненты смазки подвергают интенсивному перемешиванию при комнатной температуре и частоте вращения мешалки до 200 об/мин. Полученный таким образом Г 1 СМ ДБА - 7 сохраняет ссои свойства в течение длительного времени, ибо частицы дисперс ностью 2,1-4,0 мкм легко удерживаются основой и не выпадают в осадок; Кроме того, поскольку частицы окруже 1834901ны, как в гранулах, слоем основной смазки,то не происходит их окисления; не отмеченотакже побочного химического взаимодействия с основой, ухудшающего свойства композиции. 5Заявленный ПСМ ДБАпри сравнительных испытаниях по вышеупомянутойметодике ВНИИБТ показал стабильное увеличение предельной нагрузки схватываниявыше 100 МПа, т.е, не менее, чем нв 66,610по сравнению с ЛСП, а также с целымрядом смэзьк аналогичного назначения, втом числе специализированных ПСМ, применяемых в опорах шэровечных долот,фирм "НО 9 йез ТОСО" и "Згп 1 тп ТоСо".Для экспериментальной проверки и оптимизации заявляемого состава по количэству добавляемого порошкообрэзного Ж ипо его крупности были подготовлены десять композиций, которые подверглись испытаниям в парах трения скольжения повышеупомянутой методике ВНИИБЗР; Дляоценки технического уровня разработки были испытаны также некоторые образцыПСМ, применяемые в низкооборотных опорах долот, в том числе ПСМ Долотол АУ,ЯРУСи др. Нэ базе ЙСМ ЛСпроверялась также эффективность применениятаких энтифрикциониых добавок, эдисульфид молибдена, графит, медь, Условия ЗОи режим испытаний во всех экспериментах,условия работы пвр трения были идентичными. ПСМ наносился тонким слоемне рабочую поверхность пластины, нв фвсаэх которойразмещалось резиновое кольцо круглего се- Збчения, предназначенное для герметизаиизоны трения,Работа нв каждой ступени негщзкидяилась в течение 20 мин при частоте ерваейия .одного из образцов 176 об/мин, Испытания 46проводились при следуащих ступенях нагрузки нэ испытуемый подшипник, кй0,20, 30, 40,50, 60,Переход со ступени нэ ступень очередной нагрузки осуществляется по линейному Жзакону зв время, равное 5 мин. Критериемпрекращения испытаний являлось схватывание поверхностей трения, что фиксировалось по показаниям вюментомерэ итермопвры, выведенной яв рэбочуе повер- фхность неподвижного образца. Каждый вариант ПСМ испытывался не менее, чем нв3-х образцах. Нв основании данных экспериментов были рассчитаны коэффициентытрения скольжения на каждой ступени нэ- %гружения образцов. йалученные данныесеедеиы в табл, 3.Из табл, 3 следует, что ПСМ ДВА предлагаемого состава обладает свойствомзначительного увеличения удельной мвгрузки схватывания в паре трения скольжения,что соответственно обеспечивает существенное повышение несущей способностиопоры, выполненной с применением такогоПСМ, Кроме того, добавка Ю не приводит кувеличениюкоэффициента трения в парескольжения, что очень важно с точки зрениятепловой нагруженности пары трения, что,как известно, является основной причинойвыхода из строя элементов опоры скольжения буровых долот. Добавка к основе ЛСПпорошка И крупностью зерен 2,1-4,0 мкм воптимальном весовом количестве 4,5-9,8приводит к увеличению удельной нагрузкисхватывания в паре трения с 60 МПа длябазы до 100 МПа и более, что, следовательно, позволяет повысить несущую способность опоры долота и ее службы прииспользовании ПСМ ДБА,При сравнительных испытаних, в качестве известной смазки по прототипу можетбыть использована любая рецептура изтабл. 1, представляющая собой мь 1 льнуюпластичную смазку (кроме ЛСП), в которую добавлен порошок никеля,Для исследования механизма действияв паре трения добавки ультрадисперсногопороакообразного никеля к смазке ЛСП,темплеты нвплэвленных столлитом 3816 Кобразцов были подвергнуты рентгенофазоеому анализу(РФАна установке ДРОНифвооресцентно-рентгеновскому анализу(ФРА) не установке ФРА-ЗО.ГЬ двнньма ЭРА отношение интенсивностей вторичных флюоресцентных излучений аналитических К-линий железа (Ге) иК-линий никеля (ИЦ нэ образцах, исходныхили испытанных по вцаеупомянутой методике в присутствии ПСУ ЛСП составляет6,6087. Те же отеицение для образцов,Кв%еиспытанных со смазкой ДБА, составляетОЛ 38, что позволяет сделать вывод оКэнРатом, что содержание ЬИ в поверхностнойструктуре трущихся образцов возросло прииспользовании заявляемой смазки в 13,8рвэПо данным РФА на поверхности исходных образцов присутствует -железо, Нэ поверхности образцов, испытанных сосмазкой ЛСП, обнаружен карбид хромаСгИзС 6, коорый образуется, по-видимому, врезультате взаимодействия материала трущихся пар с углеродом из смазки, посколькунэ поверхности исходного образца углеродне был обнаружен,йв поверхности образцов, испытанныхсо Смазкой ДБА. образуется карбид нике 1834901ля йцС, который, как известно, может быть получен путем медленного науглероживания при 700 С в атмосфере окиси углерода СО, Очевидно, что в тяжелонагруженной паре трения создаются подобные условия для образования йзС. Пленка ЮзС, плакирующая поверхности образцов, по всей вероятности препятствует образованию, склонного к задирам, карбида хрома и, обладая высокой прочностью и низким коэффициентом. трения, обеспечивает тем самым увеличение несущей способности пары трения.Описанный механизм наиболее полно реализуется при выявленной в процессе испытаний оптимальной концентрации ультрадисперсного порошкообраэного никеля в смазке Л СП (6-9,87;1,На основании данных РФА было показано, что при недостаточном содержании никеля (6 о ) его не хватает для приоритетного образования плакирующей пленки ЮзС, что приводит к снижению несущей способности пары трения,При избыточном содержании никеля (9,8 ф ) после образования пленки ЮзС в композиции остается значительное количество несвязанного М 1, который ведет себя как постороннее включение, ухудшающее работу трущейся пары, Чаэанные выводы полностью подтверждены данными табл, 1 (опыты В 2, 3, 7 и 8).Как видно из табл. 1, добавка ультрадисперсного порошка никеля к другим смазкам (Долотол-АУ, ТУ, ШРУС, ТУ, УНИОЛ, ТУ 38 УССР 20150-73) также не привела к появлению тех положительных свойств, которые обнаруживают при введении Ю в оптимальной концентрации (6-9,8) и заданной крупности (2,1-4 мкм) в смазку ЛСП,Использование заявляемого изобретения позволит повысить несущую способность пар трения скольжения, применяемых в опорах буровых долот, а следовательно, увеличить стойкость долота,т.е. в конечном счете повысить техническийпоказатель отработку долота и, в частности,проходку за рейс.Таким образом, использование предла 5 гаемой пластичной смазки "ДБА - 7" на основе показывающей стабильное увеличениепредельной нагрузки схватывания выше100 МПа, т.е. не менее, чем на 66,6 посравнению с используемыми в настоящее10 время смазками, позволит повысить износостойкость узлов трения, в частности, вопорах буровых долот,формула изобретенияСмазка для опор буровых долот, содер 15 жащая мыльную пластичную смазку и порошокникеля, отл ич а ющая ся тем,что,с целью повышения, стойкости опоры бурового долота, смазка содержит порошок никеля с размером настиц 2,1-4 мкм, в20 качестве мыльной пластичной смазки содержит мыльную пластичную смазку,включающую литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты, дибутиловый эфир трихлорметилфосфиновой кислоты,25 этиленбис(изопропилксантогенат), дифениламин и смесь авиационного и индустриального масел, при следующем соотношениикомпонентов в составе смазки, мас, ;30 Порошок никеля с размеромчастиц 2;1-4,0 мкм 6,0-9;8Указанная мыльнаяпластичная смазка . 90,2-94,0при следующем содержании компонентов в 35 составе мыльной пластичной смазки, мас.1834901 при нагрузке, ки Средний коэввициемт трению1 йороиок ФУдельная ивгрузкв скватива иия, Иа еяльиаяпластицсказка При"иер Нагрузка схвативаиия Т аст ики г 6,20 1 2 3 45 6, 8 9,8 16 20 3 О,О 544 0,067 0,0545 0,0688 00534 0,0550 0,0520 60 60 60 58 7 е 9 10 1 4 1,8 2,1 5О, 0688 О, 0617 О0617 О, 0688 58 60 60 58 0,0550 0,0550 47 32 40 30 30 а 4 О,О 7Ф 6 17 18 в иагрузки ило огрвиичвис возиояиос ислитательиого оборуиьзризекали альиайшвв у Составитель ВДавыдкинТехред М.Моргентал Корректор М.Самборская еда кто Заказ 2705 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раувская наб 4/5 ПроизводственнО-издательски 7 комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 ЛС 1 П ЛС-П М 1 П ЛС"П ЛС 1 П ЛС-П ЛС" 1 П ЛС 14 ПС 1 П ЛС" 1 П ЛСчП ЛС-О Лолотол Лолотол ЮУСЛ ПРУС "4 УНИОЛ" 1 УИИОЛ