Смазка для опор шарошечных долот

. Жимчук; Лвндв,) вого Крас щч Знаменикшикова и Государс"тв тный институт кефтя Грозненский орденим. акад. М. Д. Милисследовательский уг в Т удопоя ют ннэ износныеых тем свойстля опор жит, 1 2Изобретение относится к составам сма- как сушествуюшие, применяемые смаззочкых материалов и может быть ксполь- ки вымываются в первые Минуты. рвбозовано предприятиями нефгегазодобываю- ты долота,шей и горнорудной промышленности, из- Известны смазки, применяемые вготавливаюшими и эксплуатирующими ша- рах шарошечиых долот: УСсА, включаюрошечные долота для бурения, а также ф шая солидол и графит Ь), битумнаяможет быть использовано в машинах и-ме- смазка, состояшая иэ битума, цнлнндроханиэмах,применяемых в других отраслях . вого масла, дисульфнда молибдена и понародйого хозяйства, в подшипккковых.:, ропласта полиуретаповещ 2, УНИОЛ.узлах, работающих в аналогичных условио ,содержащий комплексное .кальпкевое мылох. авяамасло МСЗ, ЛПИ, вклюОпора шарошек, долот, состоящая из. чаюшая литиевое мыло жирных кислот,трех-четырех подшипников, качения к скож пкликдровое масло, апетат свинка ижения, в процессе бурения скважин быст- ЙОЬ 4.ро изнашивается, тем самым определяявремя долблекия и темп проводки скважин Однако известные смазки нмеПричинами быстрого износа опор долог кие протнвоэвдирные и противоявляются действующие значительные о: свойства, особенно при повышеннвеличине удельные нагрузки динвмическо- пературах и нйэкие адгезкокнывго характера, высокий температурный ре- щ ва.жим, превышаюший 100 С, в у огкры- Наиболее близкой по составу к пред. Отых (нагерметкзировакнцх) опор при- лагаемой является смазка Г 83 дсутствие в полости подшипников бурового шарошечиык долог, которая содерраствора с абразивными часткпвми, так вес, %:9964 Графит 9-10Натуральныйкаучук 23-26Полиизобутиленс молекулярным 5весом 1000015000И -фенил- р -наф тиламинМинеральное масло МС 20 до 100Однако эта смазка имеет недостаточные противозадирные и противоизносныесвойства, необходимые для подшипниковскольжения в герметизированных опорах 1 Здолот и недостаточно высокие адгезионныесвойства особенно при повышенных тем-.пературах необходимые для негерметизированных опор,Целью изобретения является повышение противоэадирных, противоизносных иадгеэионных свойств смазки, улучшениекоторых обуславливает повышение работоспособности опор шарошечных долот.Поставленная цель достигается тем, ЗЗчто смазка для опор шарошечных долот,содержащая минеральное масло, натуральный каучук, графит и Й -фенил-р-нвфтиламин, дополнительно содержит продуктобработки окисленного петролатума уксус-ЗОнокислой медью, дисульфид молибдена иацетат свинца при следующем соотношении компонентов, вес. %:Натуральный каучук 23-26Продукт обработкиЗЗокисленного петролатума уксуснокислоймедью 10-15Графит 9-10Йисульфид молибде 40наАцетат свинцаМ -фенил- р-нафтиламинМинеральное масло 10-14 5-6 4-5 1-1,2Остальное З Предлагаемая смазка имеет повышенные противоэвдирные и про тивоиэносные свойства в результате присутствия в ней в указанном соотношении минерального масла (МС), графита и дисульфида Зе молибдена. Наличие натурального каучука и продукта обработки окисленного петролв тума уксуснокислой медью (омедненного окисленного петролатума) в указанном соотношении придает смазке повышенные реологические и адгезионные свойства при нормальной и повышенной температурах. Омедненный окисленный петрола 32 4тум не только улучшает реологические ивдгезионные свойства, но улучшает и противоэадирные, и прогивоизносные свойства. Ацетаг свинца улучшает адгезионныесвойства смазки и в процессе тренияспособствует образованию вторичных с труктур, повышая противозадирные свойствасмазки, Повышенные адгезионные свойствасмазки позволяют ее испольэовать и длянегерметиэированных опор долог, так каксмазка длительное время удерживается наповерхности беговых дорожек подшипниковдаже в присутствии промывочной жидкости. Й -фенил-нафгиламин вводится всмазку в качестве антисгврителя натурального каучука,Омедненный окисленный перолагумпредставляет собой высоковязкую, пластичную массу плотноСть 1 1 гс/смЭпочти черного с синеватым оттенкомцвета.Вязкость при 100 С 14-16 сСг,отемпература плавления 70 С, температура.застывания 0 оС,Омедненный окислигельный пегролагумсостоит из карбоновых, окси- и эфирокислот и их медных солей, Степень насыщения их медными солями 0,25 0,3,Смазку готовят следующим образом.Натуральный каучук 3,45 кг (23%)прокатывается на лабораторных вальцахс постепенным добавлением в него 4,5 кгмасла МСпри температуре саморазогрева 70-80 С в течение 1 ч, Послеокончания ввода масла, не прекращая прокатывания, в полученную смесь постепенно вводят 1,35 кг (9%) графита и0,15 кг (1%) Н -фенил- р-нафгиламина.После чего прокатка на вальцах продолжается 0 5 ч.В мешалку механического типа с подогревателем загружена оставшаясячасть масла МС2,7 кг, цисульфицмолибдена 0,75 кг (5%), ацегаг свинца0,6 кг (4%) и омедненный окисленныйпетролатум 1 5 кг (10%), Указаннаясмесь, загруженная в мешалку, разогревается до 90 С и перемешивается 0,5 ч,опосле чего в нее постепенно вводитсякаучуковая заготовка с маслом и графитом, совместное перемешивание проводится 1 ч. Таким же образом готовятсяи остальные рецептуры смаэок. В табл. 1представлен состав рецептур смазок.Про тивозадирные свойства сравниваемых смаэок оценены на машине ЧШМ,2в соответствии с ГОСТ 9420-75 по критической нагрузке, характеризующей способность смазочного магериала предогвраН атуральный каучук Омедненный окисленный пегролатум 12,5 10 10 Графит дисульфид молибдена 5,5 5 996щать возникновение задира трущихся по-,верхностей, и нагрузке сваривания, характеризующей предельную работоспособностьсмазочного материала в условиях испытания, 3Результаты испытаний представленыв табл. 2,Как видно иэ результатов испытания,предлагаемая смазка по своим противозадирным свойствам значительно выше, 1 Очем известные. При более высокой критической нагрузке предлагаемая смазкаимеет относительно высокий диаметр пят.на износа при критической нагрузке.Подаипники опор долот работают в 5забойных условиях при температуре окруожаюшей среды свыше 100 С, поэтомупро гивоиэносные свойства сравниваемыхсмазок дополнительно оценены нв машине МАСТс частотой вращения2 О750 об/мин, За время работы 45000 оборогов (около 60 мин) при подогревеузла трения до 120 С и контактной нагорузке 10 кгс обеспечиваются наибольшиеконтактные напряжения.в 41000 кгс/см, 2 З2Результаты испытаний приведены втабл. 3Предлагаемая смазка обладает значительно лучшими противоиэносньми свойствами при повышенных температурах, чем ЗОизвестные смазки.Адгезйя сравниваемых смазок оценивается на лабораторной установке по специально разработанной методике по величине напряжения отрыва смазки с метал- Злической полированной поверхнос тью,определяемой при различных температурах, Смазка наносится тонким слоем наполированную поверхность наковальни,которая имеет нагреватель и термопару 4 Одля создания необходимой температурына рабочей поверхности. Нв поверхностьнаковальни со смазкой опускается штокс полированной поверхностью и с удельным давлением 5,6 кгс/см выдержива 2ется в течение 4 мин, После чего производится отрыв штока с постоянной скорое= 432 4тью в 0,13 см/с. Такая методика позволяет устранить влияние различных факторов на стабильность замеров. Усилиеотрыва штока замеряется динамомегром.Результаты испытаний адгезионныхсвойств сравниваемых смазок приведеныв табл. 4,Предлагаемая смазка имеет болеевысокие адгеэионные свойства по сравнению с известными смазками, особенно в условиях повышенной температуры,Проведены стендовые испытания сравниваемых смаэок на стенде для опор долот, В качестве стендовых образцовиспользуют подпщцники скольжения герметизированных опор долог Ш,9СВАУ, Испытания проводят прн рабочей удельной нагрузке на прдшипникв 575 кгс/см 2 и частоте вращения150 об/мин, что соответствует режимуработы долота указанного размера прибурении роторным способом.Результаты испытаний сравниваемыхсмазок приведены в табл, 5 (по предлагаемой смазке дан усредненный показатель), Испытания показывают, что предлагаемая смазка в 1,77 раза прорабатывает большее время.до заедания, чемпрототип. Превосходит предлагаемая смазка и. остальные по скорости изйашивания и по величине коэффициента трения. Таким образом, предлагаемая смазка по своим высоким противозадирным, прогивонзносным Ъ адгеэионным свойстввм успешно может применяться как в ,герметиэированных, так и открытых опорах долот.Предлагаемая смазка, как показывают стендовые испытания, позволяет повысить работоспособность овор шарошечных долот до 80%.Как цоказываюг исследования предлагаемая смазка успешно может применяться не только в опорах долот, но и в винтовых забойных двигателях, шаровых опорах автомобилей и пр.Таблица 1996432 Продолжение табл,1Состав.вес.% Компоненты Ацетат свинца М фенил--нафтил амин 1 1,2 1,1 100 Минеральное масло о До 100 До 10 аТ аблипа 2 Смазка Критическаянагрузка, кгс Нагрузка сваривания,.кгс диаметр пятнаизноса при критической нагрузке,мм Предлагаемая 218 Свариванияна ЧШМ,2 0,785 221 не происходит 0,78 225 То ае 133 84 398 79 251 0,603 Таблипа 3 Предлагаема 04: 0,12 0,06 ЛПИ1,30 Прототип 9,88 60 Предлвгаемая смазка0,020 0,05 60 Составитель Е. ПонамареваРедактор И, Митровка Техред О.Неце Корректор Ю. Макаренко Замаз 842/37 Тираж 501 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобре;щий и открытий 113035, Мос;ва, Ж д 5, Рвушская иаб., д, 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород., ул. Проектная, 4 формула и.зобретения 20Смазка для опор шарошечных долот, содержащая минеральное масло, натуральный каучук, графит и К -фенил- р-нафтилвмин, о тл и ч а ю щ а я с я тем,что,с целью повышения противозадирных,противо-,И износных и вдгезионных свойств, смазка дополнительно содержит продукт обработки окисленного петролатума уксуснокислой медью, дисульфид молибдена и ацетат свинца при следуюшем содержании ком- Зф понентов, вес - .%;Натуральный каучук 23-26Продукт обработкиокисленного петролату-ма уксуснокисцоймедью 10-1533Графит 9-10 Дисульфид молибдена 5-6. Ацетат свинца 4-5К -фенил- р нафтиламин 1-3.,2,.Минеральное масло ОстальноеИсточники ии 9 ормаций,. принятыево внимание при экспертизе1, ГОСТ ЗЗЗЗ.2. Авторское свидетельство ССЬРЖ 319632 кл, С 10 М 5 ПО, 1971,3, Синицын В, В, Подбор и применениепластичнык смазок. М., фХимия", 1974,с. 344.4, Авторское свидетельство СССРЖ 767185, к, С 10 М 5/14, 3.980,5. Авторское свщцетельство СССР