Fuks_I.G._Shibryaev_S.B._Daniil_Semenovich_Velikovskiy

КРАТКИЙ ОЧЕРК ЖИЗНИ И ТВОРЧЕСТВА

ДАНИИЛА СЕМЕНОВИЧАВЕЛИКОБСКОГО

( 1892-1959)

Кандидат технических наук, доцент, лауреат Гос~дарственной

премии СССР Даниил Семенович Беликовекий - родоначальник на­ уки о пластичных смазках, известный специалист в области

производства и рационального применения смазочных материалов.

Он по праву входит в число основателей новой прикладной науки - химмотологии. Д. С. Беликовекий отличадся широтой научных интересов, объектами его исСJJедований наряду с пластичными смаз­

ками• были нефтяные и синтетические масла, твердые углеводоро­

ды, синтетические жирные кислоты <СЖК>, а также технологии

производства и рационализация применекия многофункциональ­

ных присадок <МНИ-3, МНИ-5, МНИ-7 и др.) на базе окисленных нефтепродуктов. Он один из первых в стране начал разрабатывать

направление по созданию и изучению смазочно-охлаждающих

жидкостей (называемых ранее "режущие масла").

. Наиболее обстоятельные и глубокие исследования, тесно свя­

занные с решением прикладных задач, посвящены разработке

рецептуры, совершенствованию технологии производства и соз­

данию научных основ химмоталогни смазок. Существенен вклад Д. С. Великовекого в разработку новых методов оценки качества

смазок, активную проnаганду и nоnуляризацию исследований в

этой области.

Д. С. Беликовеким наnисано 6 книг по смазкам и в соавторстве опубликовано около 90 статей по различным видам смазочных ма­ териалов, помимо этого им получено более 30 авторских свиде­

тельств на изобретения. Под руководством Д. С. Великовекого

защищено 5 кандидатских диссертаций.

Неоценим вклад Д. С. Великовекого в становление науки о

смазках как организатора первых научных лабораторий в ряде отраслевых и учебных институтов страны. Ему мы обязаны соз­ данием специализированных лабораторий. по смазкам в ГИНИ, ЦИАТИМе и в МНИ им. И. М. Губкина. Он также много сделал и

• Далее по тексту - смазки.

3

для организации научных исследований на нефтемаслозаводах и

прежде всего на Московском, Владимирском и Кускавеком заводе

смазок Министерства путей сообщения СССР.

Первые работы по смазкам выполнены Д. С. Беликовеким еще в 1931 году в Государственном научно-исследовательском нефтя­

ном институте (ГИНИ>. В предвоенные годы написанн и первые книги по смазкам, в том числе изданная в 1945 году монография

"Консистентные смазки. Свойства и введение в техно;,огию", обоб­

щающая отечественный опыт производства и применения смаз.Jк.

Необходимо отметить, · что производство смазок в СССР

ограничивалось выпуском незначительного количества мыльных,

колесных мазей различных видов - предшественников современных

солидолов и консталинов. До начала 30-х годов в СССР не было ни

квалифицированных специалистов. Старейшие промышленные предприятия отрасли (нефтемаслозаводы в Риге, Ярославле, Ленинграде, Ростове-на-Дону), наряду с указанными смазками го­

товили также углеводородные защитные смазки, называемые в то

время "пушсало". Основными руководствами по изготовлению и

исследованию пластичных смазок являлись переводные издания -

книги Клемгарда и Гарлика. Однако в то же время нельзя не

отметить интереса и определенного внимания к смазкам .:>сновопо­

ложника научных основ переработки нефти проф. Л. Г. Гурвича,

который на примере вазелинов (углеводородных смазок)

убедптельно показал связь структурообразования твердых углево­

дородов с химическим составом нефтяных масел. Им обращено

внимание на роль ПАВ в формировании структуры мыльных смазок и влияние дисперсности частиц на их физико-химические свойства.

Определенная заслуга в организации исследований по смазкам

принадлежит и проф. А. Ф. Добрянскому, разработавшему ряд

оригинальных рецептур смазок, под редакцией которого вышел

перевод книги Клемгарда. Результаты этих работ послужили, по­

видимому, основой становления и развития научного творчества

Д. С. Великовского.

Индустриализация народного хозяйства страны в ЗО-е годы,

организация производства и совершенствование различных видов

техники привели к росту потребления смазочны~ материалов, в том

числе и смазок. В книге "Качество и применение консистентных

4

смазок" (1937 г.) Д. С. Беликовекий приводит данные по произ[ од­

ству смазок в СССР по отношению к общему расходу смазочных ма­

териалов, сt~идетельствующие о существенном росте их потреб­

ления, (в%>: 1927 г.- 2,7; 1929 г.- 3,8 и 1931 г.- 4,9. Немалую роль

в улучшении качества и совершенствовании структуры отечествен­

ного ассортимента смазок сыграли исследования коллективов лабо­

раторных смазок, созданных Д. С. Беликовеким в ГИНИ и в МНИ им. И . М. Губкина.

В 1934 г. в Баку проводится 1-я Всесоюзная научно-техничес­

кая конференция по производству и потреблению смазочных ма­ териалов, на которой было представлено несколько докладов по смазкам, в том числе и обширное обобщение результатов исследо­

ваний, выполненных под руководством Д. С. Великовского. Принципиально новым подходом к пониманию коллоидного

строения смазок можно считать доклад Д. С. Великовекого "Струк­

тура консистентных смазок, теория ее образования и значение" на

Всесоюзном совещании "Теория и практика производства и приме­

нении консистентных смазок" (Москва, 1937 г.). Вопреки существу­

ющим в зарубежной литературе воззрениям Даниил Семенович убедительно доказал, что солидолы и конеталины не являются

эмульсиями воды, стабилизированной мылами. В то же время впер­

вые изучена и показама определяющая роль воды в формировании структуры смазок. Всестороннему изучению механизма этого

явления посвящены исследования Д. С. Великовекого и в последу­

ющие годы.

Из всего многообразия научных проблем, решаемых на осно­ вании использования знаний из разных областей наук (химии и тех­

нологии масел и жиров, коллоидной химии и реолоrии,

материаловедения и деталей машин и др.) и послуживших основой

производства и применении смазок, можно выделить две основные

проблемы, которыми Д. С. Беликовекий с сотрудниками занимался

на протяжении всего творческого периода жизни:

1.Разработка научно обоснованных принципов регулирования

иулучшения свойств смазок различного состава за счет изменения

их структуры.

2. Научные основы химмоталогни смазок, поиск путей

увеличения работоспособности узлов трения за счет оптимизации

состава и свойств смазок.

5

В основе первой проблемы, как известно, лежат рецептурно­

технологические факторы производства смазок, а второй - опреде­

ление научных основ их применения. Располагая крайне

ограниченным набором методов исследования (преимущественно

эмпирических) и широко используч оптический микроскоп,

Д. С. Беликовекий высказал предположение (nодтвержденное в

дальнейшем), что пластичные смазки - это дисперсии твердых

частиц загустителей в масляной среде, стабилизированные

различными модификаторами структуры (в том числе и водой).

Именно эти элементы структуры (волокна или фибриллы, как тогда

их называли), их размеры, форма и характер взаимодействия друг с

другом и с компонентами дисперсионной среды и определяют

формирование структуры смазки в целом, ее реологические, тиксотропные, и другие специфические свойства. Значительное

внимание он уделял выявлению связи между структурой и объем­

ными свойствами смазок, а также использованию реологических

методов для их исследования. Д. С. Беликовекий высказал мнение,

что формирование структуры смазок - это многостадийный процесс,

проходящий через стадии мицеллярных и надмицеллярных постро­

ений, образования дисперсных частиц загустителя - элементов

структуры смазок. В последствии эта позиция была эксперимен­ тально подтверждена работами П. А. Ребиндера и его школой, а

также исследованиями, выполненными под руководством

Ю. Л. Ищука во ВНИИПКнсфтехиме.

Д. С. Беликовекий придавал большое значение установлению

связи между технологией изготовления и структурой смазок, с одной стороны, и между структурой и эксплуатационными свойст­ вами, с !!.ругой стороны, т. е. взаимосвязи между технологией и химмоталогней смазок. Отсутствие таких данных затрудняло и до

сих пор затрудняет выбор наиболее эффективных способов

регулирования качества смазок на стадии их производства.

Понимая и учитывая сложность управления структураобразо­

ванием смазок при периодических процессах их изготовления,

Д. С. Беликовекий большое внимание уделяет вопросам изучения технологических факторов на структуру и свойства смазок - ус­

ловий нагрева и охлаждения расплава смазки, режимам гомо­

генизации, использованию более эффективного оборудования в

промышленных условиях их производства. Им предложен метод

6

изотермической кристаллизации расмава и один из вариантов не­ прерывной схемы производства мыльных смазок, с омылением

жировоrо сырья в трубчатой печи. Совместно с В. П. Баренцоным с

целью интенсификации производства смазок выполнен цикл иссле­ дований по приrотовлению мыльных смазок (солидолов, кон­

сталинов) под давлением - "автоклавный способ". Д. С. Ве­

ликовский ввел понятие и разработал рекомендации по приrотов­ лению смазок "холодным способом" и "rорячей варкой". Пред­

ложил охлаждать кальциевые смазки при интенсивном

механическом перемешивании, облегчая диспергирование крупных

капель воды и повышая тем самым ее модифицирующее действие на

структуру смазки. Он один из первых установил, что формирование

структуры мыльных смазок начинается при высоких температурах

ипротекает при постепенном ее поиижении и одновременном ме­

ханическом воздействии. Однако полностью процесс не заканчива­

ется даже после завершения приготовления и расфасовки смазок.

На основании этих наблюдений Д. С. Беликовеким введено понятие "дозревание смазок". Процесс "дозревания" происходит, как

правило, в течение нескольких дней, а для некоторых смазок (при

неудачно подобранных технологических режиl\.fаХ) равновесие мо­

жет быть достигнуто лишь по истечении длительного времени, о чем

свидетельствует изменение свойств смазок во времени (nри хра­

нении).

Результаты исследований в области технологии пластичных смазок обобщены Д. С. Беликовеким в книге "Консистентные смазки. Свойства и введение в технологию", написанной им в 1940 году и изданной в 1945. Это весьма солидное издание <более 250 с.,

тираж 2 тыс. экз.) является пер~ой попыткой уйти от эмпирических рекомендаций по "варке" смазок и дать научное коллоидно­

химическое обоснование технологическим режимам приготовления

смазок. Далеко не все трактовки и рекомендации получили подтвер­

ждение и распространение, многое пересмотрено. Сравнительно не­

давно смазчики получили возможность пользоваться отличной

монографией по производству смазок, написанной Ю. Л. Ищуком. Значит~1ен в~1ад Д. С. Великовекого в изучение влияния

рецептурных факторов на структуру, свойства и особенности применения смазок. Им убедительно доказано, что загущающий эф­

фект мыл понижается с увеличением валентности катиона мыла и

7

зависит от природы омыляемоrо сырья, показама эффективность

использования смазок на смешанных загустителях. Он один из пер­

вых nредложил использовать ilзамен дефицитноrо пищевоrо

жировоrо сырья синтетическое сырье - фракции СЖК (диссер­

тационная работа Г. И. Сорокина). Подобрал оптимадьный состав фракций, предложил и обосновал использование кубовоrо остатка и

низкомолекулярных кислот. Одним из первых (середина 50-х rо­

дов) показал эффективность использования гидрированноrо касто­

рового масла как жирового омыляемого сырья в производетое

мыльных смазок (продукты Олеовакс А и Б, выпускаемые в то вре­

мя Московским гидрозаводом). Одной из nричин более низкоrо ка­

чества синтетических солидолов, по сравнению с жировыми, по

мнению Д. С. Великовского, было отсутствие в СЖК достаточного кодичества неnредельных кислот. В дальнейшем эти соображения

убедительно были подтверждены в исследованиях В. В. Синицына и Ю.Л. Ищука.

Бодьшое внимание Д. С. Беликовекий уделял роли

дисперсионной среды в формировании структуры смазок. Одним из

первых начал систематические исследования по изучению влияния nрироды и химического состава дисnерсионной среды на загуща­

ющий эффект литиевых и углеводородных загустителей. Совместно с Г. Д. Бондаревеким изучал зависимость орочиости и комаидной

стабильности смазок от состава дисперсионной среды. На основании

исследований природы и химического состава масел предложил воз­

можность регулирования свойств смазок путем смешения нефтяных

и синтетических компонентов (например, nриборные смазки для

оптико-механической промышленности).

В ЗО-е годы Д. С. Беликовекий выявил модифицирующее

влияние на структуру и свойства смазок таких кислородсодер­

жащих ПАВ как оленновая кислота и глицерин, а также воды и сво­

бодных щелочей. Установил оптимальные концентрации

модификаторов, при которых прочностные характеристики смазок достигают максимума. Совместно с Юань Чжи-Таном уточнил фор­

мы существования избыточной щелочи в солидолах. Он одним из

первых широко изучм возможность использования в смазках ПАВ,

nодучаемых при окислении остаточных масел, петралатумов и це­

резинов. Полифункционмьные соединения (эфирокислоты), полу­

ченные в результате окисления указанных продуктов, оказались

8

хорошими миоrофункциональными присадками для улучшения

низкотемпературных, защитных и противоизносных свойств масел

<МНИ-5) и смазок <МНИ-3, МНИ-7).

За работы в области окислениянефтяных углеводородов и

использования полученных продуктов для улучшения качества сма­

зочных материалов Д. С. Великовекому в соавторстве присуждена Государственная премия СССР (совместно с Н. И. Черножуковым,

Б. М. Рыбаком и Е. М. Великовской). Исследования в этом направ­ лении обобщены Д. С. Беликовеким в книге "Присадки к маслам и

смазкам на основе продуктов окисления нефтяных углеводородов"

0960 г.). Многие из этих работ, носящих прикладной характер, в дальнейшем были развиты и углублены обстоятельными исследо­ ваниями В. В. Синицына и Ю. Л. Ищука, в частности изящной серией публикаций о влиянии представительного гомологического

ряда кислот и спиртов (химически чистых препаратов и их смесей, а также инепредельных кислот) на свойства смазок.

Разработка научно обоснованных принципов подбора и приме­

нения присадок в смазках начата, по существу, иССitедованиями

·Д. С. Великовского. Им показано, что использование присадок - это один из наиболее перспективных путей кардинального улучшения качества смазок и одновременно сложная технологическая пробле­ ма. Он активно пропагандировал постановку и развитие исследо­ ваний в области присадок к смазкам.

Завершая обобщение результатов исс.1едований Д. С. Великов­

екого по изучению строения смазок и роли рецеnтурно-техно­

логических факторов, отметим, что при его активном участии

разработаны и широко применялись (в ряде случаев используются и

до сих пор) синтетические солидолы и консталины, защитные

ШВК, СЖК и др.) и антифрикционно-защитные (ряд приборных

смазок, ГОИ-54п и др.), а также уплотните..1ьные (для газовых кра­

нов) смазки. Большинство разработок защищены авторскими свиде­ тельствами СССР.

Весьма значительны достижения Д. С. Великовекого в

развитии научных основ химмотологии, применении смазок. Он

одним из первых приступил к проведению систематических иссле­

дований по изучению характера изменений, которые претерпевают

смазки во времени в условиях хранения и применения. Им были организованы исследования в области "старения смазок", предло-

9

жена оценивать стабильность смазок по коммексу показателей:

окисляемости, синерезису, влагоупрочнению, устойчивости, к ме­

ханическим воздействиям и др. Какие силы восстанавливают разру­

шенные связи в структурном каркасе смазки при ее

деформировании в условиях эксмуатации, в чем причина упроч­

нения или разупрочнения смазок? За счет каких сил взаимо­

действия осуществляется формирование смазочной или защитной менки на поверхности металла или другого твердого тела? Какова роль ПАВ в этих процессах?. Такие вопросы Д. С. Великавекий ставил и пытался на них отвечать в своих исследованиЯх. Он неод­

нократно подчеркивал связь между тиксотрапной прирадой смазок

и особенностями их применении как смазочного материала. Одним из-первых предложил обобщенную кривую кинетики разрушения и

восстановления смазок.

Известно, что важным направлением разработки научных основ применении смазок является обеспечение длительной и на­ дежной работы техники в широком диапазоне температур, т.е. расширения температурного интервала работоспособности сма­

зок. До начала исследований Д. С. Великовекого и И. П. Лукашевич

наши познания в этой области были весьма ограничены. Их рабо­ тами показано, что это большое и самостоятельное направление

исследований успешное решение которого возможно при оптималь­

ном подборе сырьевhiх компонентов, технологических режимов

nриготовления смазок и совершенных методов оценки их низкотем­

пературных свойств. Потребность в низкотемпературных смазках,

их широкое применение в технике определили постановку обстоя­ тельных исследований по выявлению факторов, обуславливающих

работу смазок при низких температурах.

Д. С. Великавекий был инициатором развития работ по соз­ данию новых эффективных лабораторных и стендовых методов оценки свойств смазок, постоянно пропагандировал необходимость

привлечения современных физико-химических методов. Для иссле­

дования структуры смазок Д .С. Великавекий одним из первых в

СССР применил реолоrические методы. Уже в ранних работах им

установлено наличие у смазок "предельного сопротивления сдвигу", величина которого зависит от скорости нагружения и ус­

ловий деформации. Обнаружен эффект пристенного скольжения

смазок при малых напряжениях сдвига и выявлена его зависимость

10