Способ оценки совместимости авиационных масел
Владельцы патента RU 2291427:
Федеральное государственное унитарное предприятие "25 ГосНИИ Министерства обороны Российской Федерации (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей - ГосНИИ по химмотологии)" (RU)
Изобретение относится к области исследования смазочных масел и может быть использовано при замене масел в маслосистемах авиационных двигателей и агрегатов для газоперекачки, а также при оценке совместимости масел с различными компонентами, применяемыми при подборе присадок. Способ включает приготовление смесей испытуемого масла со штатным маслом в соотношении % по массе 90:10, 50:50, 10:90, отбор проб каждой смеси, которые выдерживают при повышенной температуре, равной 125±2°С, в течение 24 часов, охлаждают до комнатной температуры с последующей выдержкой в течение 8 часов при низкой температуре, значение которой выбирают в зависимости от типа авиационного двигателя, для которого предназначены анализируемые масла, выдерживают в течение 240 часов при комнатной температуре и осуществляют визуальную оценку физического состояния проб после каждого этапа. При отсутствии физических изменений в пробах дополнительно определяют смазывающую способность на четырехшариковой машине трения (ЧМТ), а также - термоокислительную стабильность и склонность к пенообразованию исходных масел и приготовленных смесей. Из значений, полученных для исходных масел, фиксируют наихудшие, которые принимают за базовые значения каждого показателя, с которым сравнивают значение идентичного показателя смеси, и при отсутствии отклонения значений смеси в сторону ухудшения всех показателей масла считают совместимыми. Достигается повышение достоверности определения совместимости авиационных масел без увеличения временных затрат на проведение испытаний. 7 табл.
Изобретение относится к области исследования смазочных масел, в частности к определению совместимости различных авиационных масел, и может быть использовано при замене масел в маслосистемах авиационных двигателей и агрегатов для газоперекачки, а также на предприятиях, выпускающих авиационные масла, при оценке совместимости масел с различными компонентами, применяемыми при подборе присадок.
В связи с изменением составов некоторых авиационных масел и появлением новых марок масел для авиационной техники, высокую актуальность приобретает вопрос их совместимости, причем совместимости не только как физической стабильности (однородность состава и физических свойств смеси), но и как способности сохранять свои эксплуатационные свойства. Большое значение совместимость имеет при замене одного масла другим в процессе эксплуатации и консервации техники, когда возможно смешение остатков заменяемого масла с вновь заправляемым маслом.
Перед авторами стояла задача - разработать способ, позволяющий разносторонне оценить совместимость авиационных масел, принимая во внимание и физическую стабильность смесей, и сохранение их основных эксплуатационных свойств на уровне, необходимом для безопасной эксплуатации объектов авиатехники.
При проведении исследований, просмотре научно-технической литературы и патентной информации был обнаружен ряд методов оценки совместимости, основанных на определении следующих показателей смесей испытуемых масел: физическая стабильность смесей (определяемая визуально), основные эксплуатационные свойства, весовые и электрофизические характеристики.
Известен способ определения совместимости трансмиссионных масел, заключающийся приготовлении смесей испытуемых масел в % соотношениях 90:10, 50:50, 10:90, последующей оценке их основных эксплуатационных свойств и сравнении полученных результатов по всем определяемым показателям с показателями исходных (смешиваемых) масел (Муминджанов Н.М. «Исследование совместимости трансмиссионных масел, содержащих различные присадки», 05.17.07, М. 1980, УДК 621.892.665.578, стр.118-150). Для масел и их смесей оценивают: смазывающие свойства на четырехшариковой машине трения (ЧМТ), термоокислительную стабильность в приборе ДК-2 НАМИ (ГОСТ 20502), физическую стабильность, механическую стабильность, защитные (консервационные) свойства, коррозионное воздействие на медь, воздействие на уплотнительные резины. Полученные значения сводят в таблицу, затем, подставляя их в расчетные формулы, определяют совместимость по каждому из показателей. Испытуемые масла считаются совместимыми между собой, если они совместимы по всем определяемым показателям. Недостатками данного способа являются потребность в большом количестве лабораторного оборудования и в высококвалифицированном персонале, а также необходимость большого количества масел для проведения испытаний.
Известен способ определения совместимости моторных масел (СССР а.с. №1525577, G 01 N 33/30), заключающийся в смешении испытуемых масел в объемном соотношении 1:1 и параллельном нанесении (в идентичных условиях) на рабочие поверхности конусообразных датчиков, нагретые до температуры 250-350°С, по 0,2 см3 приготовленной смеси и исходных масел, образующих тонкий слой 90-110 мкм. Далее датчики с нанесенными пробами термостатируют при свободном доступе кислорода воздуха до образования лаковой пленки на всей поверхности датчиков. О совместимости масел судят по количеству отложений лака, полученных от смеси и от исходных масел. Масла считаются совместимыми, если количество отложений лака, полученное от смеси (QCM) не превышает наибольшего количества отложений лака, полученного от одного из исходных масел (Qi).
Известен способ определения совместимости свежих и работавших масел (СССР а.с. №1772741, G 01 N 33/30), заключающийся в центрифугировании работавшего масла и его смеси со свежим маслом, отборе проб из среднего слоя центрифугированных работавшего масла и его смеси со свежим маслом и определении в этих пробах нерастворимого осадка, определении содержания нерастворимого осадка в пробах работавшего масла и его смеси со свежим маслом перед центрифугированием. О совместимости масел судят по коэффициенту совместимости Кс, определяемому по расчетной формуле:
, где:
а1, a2 - содержание нерастворимого осадка в пробах работавшего масла и смеси его со свежим соответственно после центрифугирования, мас.%;
q1, q2 -содержание нерастворимого осадка в пробах работавшего масла и смеси его со свежим соответственно перед центрифугированием, мас.%.
При значениях Кс≤1 масла считаются совместимыми, при Кс>1 масла считаются несовместимыми.
Известен способ определения совместимости моторных масел (СССР а.с. №1260810), заключающийся в разбавлении испытуемых масел (по 50 см3) гексаном в объемном соотношении 1:1, с последующим определением при постоянном электрическом токе электропроводности одного из полученных образцов (снятие кинетической кривой) при помощи трехэлектродной измерительной ячейки. Затем при постоянном перемешивании приливается второй образец и при помощи трехэлектродной измерительной ячейки производится измерение электропроводности получаемой смеси (запись кинетической кривой, осуществляется при помощи осциллографа Н-117), которое продолжается до получения стабильных показателей. О совместимости судят по отсутствию пика на кривой изменения электропроводности во времени от начала смешения до стабилизации значения измеряемого параметра.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является взятый за прототип метод определения совместимости авиационных масел (Ечин А.И., Новосартов Г.Т., Кузнецов В.Г., Зайцева А.В. Совместимость газотурбинных масел и работоспособность их смесей // Материалы научно-технической конференции училища. ХВВАИУ, 1986, с.273-278), включающий приготовление смесей испытуемого масла со штатным маслом в процентных соотношениях 90:10, 50:50, 10:90. Приготовленные смеси тщательно перемешивают и наливают в колбы по 200 мл и в пробирки по 25 мл и неплотно закрывают их пробками. Затем производят определение совместимости масел при повышенных температурах. Колбы с испытуемыми маслами выдерживаются в термостате при температуре 105±2°С в течение 50 часов. После окончания нагрева состояние смесей оценивается визуально в проходящем свете. В случае помутнения или расслаивания хотя бы одной из испытуемых смесей масла считаются несовместимыми. При обнаружении осадка он оценивается количественно по ГОСТ 6370. При содержании осадка более 0,005 мас.% масла (или масла с присадками) считаются несовместимыми. Далее определяют совместимость этих же масел при переменных (высокой и низкой) температурах, для чего пробирки с испытуемыми маслами выдерживают при температуре 105±2°С в течение 24 часов. После окончания нагрева пробирки охлаждают до 18-20°С, затем выдерживают в течение 15 часов при отрицательных температурах:
- масла для турбореактивных двигателей - при минус 40°С;
- масла для турбовинтовых двигателей - при минус 35°С (высоковязкую маслосмесь при - минус 10°С), после чего смеси выдерживают при температуре 18-20°С в течение 240 часов. После каждого этапа образцы оценивают визуально в проходящем свете (появление расслаивания, помутнения и осадка). Наличие хотя бы одного из этих изменений является признаком несовместимости масел.
При таком достоинстве данного метода, как простота процесса проведения испытания и определения, для метода характерен серьезный недостаток, который присущ также и всем вышеперечисленным методам и способам (кроме трансмиссионного) - одностороннее рассмотрение совместимости масел (только как физической стабильности их смесей, не принимая во внимание необходимость сохранения их основных эксплуатационных свойств (для авиационных масел это термоокислительная стабильность, смазывающая способность и склонность к ценообразованию) на уровне, установленном нормативной документацией на смешиваемые масла и требуемом для безопасной эксплуатации объектов авиатехники, где применяются испытуемые масла.
Технический результат изобретения - повышение достоверности результатов определения совместимости авиационных масел без увеличения временных затрат на проведение испытаний.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе оценки совместимости различных авиационных масел, включающем приготовление смесей испытуемого масла со штатным маслом в соотношении % по массе 90:10, 50:50, 10:90, отбор проб каждой смеси, которые анализируют в несколько этапов: выдерживают при повышенной температуре в течение 24 часов; охлаждают до комнатной температуры; выдерживают в течение заданного отрезка времени при низкой температуре, значение которой выбирают в зависимости от типа авиационного двигателя, для которого предназначены масла; выдерживают при комнатной температуре течение 240 часов, осуществляют визуальную оценку физического состояния проб после каждого этапа для обнаружения физических изменений в качестве отклонений от нормы, согласно изобретению, повышенную температуру принимают равной 125±2°C, при низкой температуре пробы выдерживают в течение 8 часов, а при отсутствии физических изменений в пробах дополнительно определяют смазывающую способность на четырехшариковой машине трения (ЧМТ), а также - термоокислительную стабильность и склонность к пенообразованию исходных масел и приготовленных смесей, из значений этих величин, полученных для исходных масел, фиксируют наихудшие, которые принимают за базовые значения каждого показателя, с которым сравнивают значение идентичного показателя смеси, и при отсутствии отклонения значений смесей в сторону ухудшения всех показателей масла считают совместимыми.
Изменение режимных параметров по сравнению с прототипом позволяет сократить время испытания, не влияя при этом на достоверность полученных результатов. Уменьшение общей длительности испытаний достигается за счет повышения температуры термостатирования со 105°С (прототип) до 125°С и уменьшения времени термостатирования при отрицательных температурах с 15 часов (прототип) до 8 часов. Значение повышенной температуры получено опытным путем, для чего осуществлялось термостатирование масла МС-8рк, как обладающего наименьшей ТОС из всех авиационных масел (150°С). В процессе термостатирования при 150°С уже через 4-6 часов было визуально отмечено потемнение масла МС-8рк. Термостатирование при 125°С в течение 24 часов внешний вид масла не изменило. Таким образом, была выбрана температура в 125°С и время термостатирования 24 часа. Время термостатирования при отрицательных температурах также получено опытным путем, для чего осуществлялось термостатирование масел для всех типов авиационных двигателей, состояние которых оценивалось визуально каждый час. В процессе испытаний было выявлено, что изменения, происходящие с маслами, фиксируются только в течение первых 8 часов, затем прекращаются. Таким образом, время термостатирования при отрицательных температурах составило 8 часов.
Способ реализуется следующим образом.
Пример 1. Готовят смеси авиационных масел ИПМ-10 и 36/1 КУ-А в процентных соотношениях 90:10, 50:50, 10:90 (данные соотношения имитируют несливаемый остаток первого масла, долив одного из масел в маслобак, уже заправленный другим, и несливаемый остаток второго масла), отбирают 25 мл каждой из приготовленных смесей в пробирки. Пробирки с испытуемыми смесями выдерживают в сушильном шкафу при температуре 125°С в течение 24 часов. После этого в проходящем свете было обнаружено явное расслаивание всех трех испытуемых смесей, что говорит о несовместимости данных масел друг с другом. Данный вывод является окончательным, дальнейшие испытания прекращаются. Результаты визуального определения физической стабильности смесей масел ИПМ-10 и 36/1КУ-А представлены в таблице 1.
| Таблица 1 Результаты визуального определения физической стабильности смесей масел ИПМ-10 и 36/1КУ-А | |||
| Смеси масел ИПМ-10 (1) и 36/1КУ-А (2) | Режимные параметры испытания | Наличие физических изменений смесей | Дальнейшие рекомендации |
| 10%(1)+90%(2) | Этап I Температура 125°С, время термостатирования 24 ч. | Расслоение смеси на 2 фазы | Завершение испытаний |
| 50%(1)+50%(2) | Расслоение смеси на 2 фазы | ||
| 90%(1)+10%(2) | Расслоение смеси на 2 фазы |
Пример 2. Готовят смеси авиационных масел для газотурбинных двигателей ВНИИ НП 50-1-4у и МС-8П в процентных соотношениях 90:10, 50:50, 10:90 и отбирают 25 мл каждой из приготовленных смесей в пробирки. Пробирки с испытуемыми смесями выдерживают в сушильном шкафу при температуре 125°С в течение 24 часов, после чего состояние смесей оценивают визуально в проходящем свете. При осмотре пробирок со смесями никаких отклонений от нормы (расслаивания, помутнения смесей, нерастворимого осадка) не обнаружено. Пробирки со смесями охлаждают до 20°С, а затем выдерживают в охлаждающей смеси в течение 8 часов при температуре минус 40°С (исходя из типа авиационных двигателей, для которого предназначены масла), после чего состояние смесей оценивают визуально в проходящем свете. При осмотре пробирок со смесями никаких отклонений от нормы не обнаружено. Далее пробирки со смесями выдерживают при температуре 20°С в течение 240 часов в темном месте, после чего состояние смесей оценивают визуально в проходящем свете. Результаты визуального определения физической стабильности смесей масел ВНИИ НП 50-1-4у и МС-8П представлены в таблице 2.
| Таблица 2 Результаты визуального определения физической стабильности смесей масел ВНИИ НП 50-1-4у и МС-8П | |||
| Смеси масел ВНИИ НП 50-1-4у(1) и МС-8П(2) | Режимные параметры испытания | Наличие физических изменений смесей | Дальнейшие рекомендации |
| 90%(1)+10%(2) | Этап I | Отс. | Продолжение испытаний |
| 50%(1)+50%(2) | Температура 125°С, время | Отс. | |
| 10%(1)+90%(2) | термостатирования 24 ч. | Отс. | |
| 90%(1)+10%(2) | Этап II | Отс. | Продолжение испытаний |
| 50%(1)+50%(2) | Температура минус 40°С, время | Отс. | |
| 10%(1)+90%(2) | термостатирования 8 ч. | Отс. | |
| 90%(1)+10%(2) | Этап III | Отс. | Продолжение испытаний |
| 50%(1)+50%(2) | Температура 20°С, время | Отс. | |
| 10%(1)+90%(2) | термостатирования 240 ч. | Отс. |
Никаких отклонений от нормы не обнаружено, что согласно прототипу позволяет считать масла совместимыми. Затем отбирают по одной пробе каждого из исходных масел и каждой из смесей, оценивают их смазывающую способность на ЧМТ по ГОСТ 9490 (диаметр пятна износа, критическая нагрузка), термоокислительную стабильность в объеме по ГОСТ 23797 (содержание осадка, нерастворимого в изооктане, кинематическая вязкость окисленного масла при 100°С, при минус 40°С (ГОСТ 33), кислотное число окисленного масла (ГОСТ 11362), коррозионность масла по отношению к меди, алюминию и стали), склонность к пенообразованию по ГОСТ 21058 (высота столба пены и время его разрушения). Согласно требованиям ГОСТ, для каждого из определяемых показателей проводят два параллельных испытания, а результатом считают среднее арифметическое полученных значений. Результаты испытаний маслосмесей и исходных масел сводят в таблицу и анализируют (таблица 3). Для каждого из полученных значений показателей фиксируют базовое значение данного показателя, за которое принимают худшее из полученных значений для исходных масел. Затем значения показателей, полученных для маслосмесей в результате испытаний, сравниваются с базовыми значениями.
| Таблица 3 Результаты дальнейших испытаний смесей масел ВНИИ НП 50-1-4у и МС-8П | ||||||
| Наименование показателя | Чистые масла | Смеси масел ВНИИ НП 50-1-4у (1) и МС-8п (2) | Заключение | |||
| ВНИИ НП50-1-4у | МС-8П | |||||
| 90%(1)+10% (2) | 50%(1)+50% (2) | 10%(1)+90% (2) | ||||
| 1 | 2 | 3 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Смазывающая способность на ЧМТ, ГОСТ 9490: | ||||||
| - показатель износа, ДИ; мм | 0,34 | 0,36* | 0,35 | 0,35 | 0,34 | Совм. |
| - критическая нагрузка, РК, кгс | 75 | 53* | 75 | 75 | 75 | Совм. |
| Термоокислительная стабильность в объеме масла при 150°С, ГОСТ 23797: | ||||||
| - массовая доля осадка, нерастворимого в изооктане, % | 0,018* | 0,017 | 0,019 | 0,018 | 0,018 | Расчет |
| - кинематическая вязкость масла после окисления: | ||||||
| -при 100°С, мм2/с**: | - | - | - | - | - | - |
| - при минус 40°С, мм2/с: | 917 | 3060* | 1094 | 1652 | 2843 | Совм. |
| - кислотное число окисленного масла, мг КОН на 1 г масла | 0,039* | 0,03 | 0,037 | 0,034 | 0,03 | Совм. |
| - коррозионность испытуемого масла после окисления на пластинках, мг/см2, из: | ||||||
| стали ШХ-15 по ГОСТ 801 | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Совм. |
| меди М-1 по ГОСТ 859 | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Совм. |
| алюминиевого сплава АК-4 по ГОСТ 4784 | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Совм. |
| Пенообразующие свойства, ГОСТ 21058: | ||||||
| при 25°С | ||||||
| - высота столба пены, мм; | отс. | 5* | отс. | отс. | отс. | |
| - время разрушения пены, с | - | 10* | - | - | - | |
| при 95°С | Совм. | |||||
| - высота столба пены, мм; | отс. | 12* | 7 | отс. | отс. | |
| - время разрушения пены, с | - | 21* | 17 | - | - | |
| при 25°С | ||||||
| - высота столба пены, мм; | отс. | отс. | отс. | отс. | отс. | |
| - время разрушения пены, с | - | - | - | - | - | |
| * - значения определяемых показателей, принятые за базовые; | ||||||
| ** - кинематическая вязкость при 100°С после окисления не определяется, т.к. для масла МС-8П определяется кинематическая вязкость при 50°С. |
Из всех определяемых показателей отклонение от базового значения в сторону ухудшения имеет только показатель термоокислительной стабильности «содержание осадка, нерастворимого в изооктане» (для смеси испытуемых масел в процентном соотношении 90:10 получено значение 0,019%, что превышает выбранное базовое значение 0,018%). Следовательно, испытуемые масла совместимы по всем показателям, кроме содержания осадка, нерастворимого в изооктане. Полученное по данному показателю отклонение от базового значения в сторону ухудшения (0,019%>0,018%) вызвано случайными ошибками измерений, а не систематическими ошибками, обусловленными несовместимостью испытуемых масел, что подтверждается результатами расчета определения систематических ошибок методом сравнения средних. Так, подставляя полученное для смеси 90:10 и базовое значения в известные расчетные формулы, получают предельную погрешность Δпр=0,001; среднее квадратическое отклонение суммарной неисключенной погрешности определения SΣ=0,00224. Таким образом, конечное неравенство Δпр<4,3SΣ имеет вид: 0,001<4,3×0,00224. Данное неравенство истинно, следовательно, полученное отклонение вызвано случайными ошибками измерений, следовательно, испытуемые масла по показателю «содержание осадка, нерастворимого в изооктане» совместимы. После этого можно сделать и общий вывод о совместимости авиационных масел ВНИИ НП 50-1-4у и МС-8П.
Пример 3. Готовят смеси авиационных масел для газотурбинных двигателей Б-3В и ИПМ-10 в процентных соотношениях 90:10, 50:50, 10:90 и отбирают 25 мл каждой из приготовленных смесей в пробирки. Пробирки с испытуемыми смесями выдерживают в шкафу сушильном №3 при температуре 125°С в течение 24 часов, после чего состояние смесей оценивают визуально в проходящем свете. При осмотре пробирок со смесями никаких отклонений от нормы (расслаивания, помутнения смесей, нерастворимого осадка) не обнаружено. Пробирки со смесями охлаждают до 20°С, а затем выдерживают в охлаждающей смеси в течение 8 часов при температуре минус 40°С (исходя из типа авиационных двигателей, для которого предназначены масла), после чего состояние смесей оценивают визуально в проходящем свете. При осмотре пробирок со смесями никаких отклонений от нормы не обнаружено. Далее пробирки со смесями выдерживают при температуре 20°С в течение 240 часов в темном месте, после чего состояние смесей оценивают визуально в проходящем свете. Результаты визуального определения физической стабильности смесей масел Б-ЗВ и ИПМ-10 представлены в таблице 4.
| Таблица 4 Результаты визуального определения физической стабильности смесей масел Б-3В и ИПМ-10 | |||
| Смеси масел Б-3В (1) и ИПМ-10 (2) | Режимные параметры испытания | Наличие физических изменений смесей | Дальнейшие рекомендации |
| 90%(1)+10%(2) | Этап I | Отс. | Продолжение испытаний |
| 50%(1)+50%(2) | Температура 125°С, время | Отс. | |
| 10%(1)+90%(2) | термостатирования 24 ч. | Отс. | |
| 90%(1)+10%(2) | Этап II | Отс. | Продолжение испытаний |
| 50%(1)+50%(2) | Температура минус 40°С, время | Отс. | |
| 10%(1)+90%(2) | термостатирования 8 ч. | Отс. | |
| 90%(1)+10%(2) | Этап III | Отс. | Продолжение испытаний |
| 50%(1)+50%(2) | Температура 20°С, время | Отс. | |
| 10%(1)+90%(2) | термостатирования 240 ч. | Отс. |
Никаких отклонений от нормы не обнаружено, что согласно прототипу позволяет считать масла совместимыми. Затем отбирают по одной пробе каждого из исходных масел и каждой из смесей оценивают их смазывающую способность на ЧМТ по ГОСТ 9490 (диаметр пятна износа, критическая нагрузка), термоокислительную стабильность в объеме по ГОСТ 23797 (содержание осадка, нерастворимого в изооктане, кинематическая вязкость окисленного масла при 100°С, при минус 40°С (ГОСТ 33), кислотное число окисленного масла (ГОСТ 11362), коррозионность масла по отношению к меди, алюминию и стали), склонность к пенообразованию по ГОСТ 21058 (высота столба пены и время его разрушения). Согласно требованиям ГОСТ, для каждого из определяемых показателей проводят два параллельных испытания, результатом считают среднее арифметическое полученных значений. Результаты испытаний маслосмесей и исходных масел сводят в таблицу и анализируют (таблица 5). Для каждого из полученных значений показателей фиксируют базовое значение данного показателя, за которое принимают худшее из полученных значений для исходных масел. Затем значения показателей, полученных для маслосмесей в результате испытаний, сравниваются с базовыми значениями.
| Таблица 5 Результаты дальнейших испытаний смесей масел Б-3В и ИПМ-10 | ||||||
| Наименование показателя | Чистые масла | Смеси масел Б-ЗВ (1) и ИПМ-10 (2) | Заключение | |||
| Б-ЗВ | ИПМ-10 | |||||
| 90%(1)+10% (2) | 50%(1)+50% (2) | 10%(1)+90% (2) | ||||
| 1 | 2 | 3 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Смазывающая способность на ЧМТ, ГОСТ 9490: | ||||||
| - показатель износа, ДИ; мм | 0,42* | 0,33 | 0,42 | 0,39 | 0,37 | Совм. |
| - критическая нагрузка, РК, кгс | 106 | 75* | 106 | 84 | 75 | Совм. |
| Термоокислительная стабильности в объеме масла при 200°С, ГОСТ 23797: | ||||||
| - массовая доля осадка, нерастворимого в изооктане, % | 0,06* | 0,02 | 0,06 | 1,16 | 3,93 | Расчет |
| - кинематическая вязкость масла после окисления: | ||||||
| - при 100°С мм2/с: | 7,37* | 4,72 | 7,19 | 5,02 | 4,51 | Совм. |
| - при минус 40°С, мм2/с: | 34120* | 6800 | 28160 | 13520 | 4712 | |
| - кислотное число окисленного масла, мг КОН на 1 г масла | 2,81 | 7,10* | 3,19 | 6,88 | 10,10 | Расчет |
| - коррозионность испытуемого масла после окисления на пластинках, мг/см2, из: | ||||||
| стали ШХ-15 по ГОСТ 801 | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Совм. |
| меди М-1 по ГОСТ 859 | -6,0* | Отс. | -8,72 | -5,64 | -1,87 | Расчет |
| алюминиевого сплава АК-4 по ГОСТ 4784 | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Отс. | Совм. |
| Пенообразующие свойства, ГОСТ 21058: | ||||||
| при 25°С | ||||||
| - высота столба пены, мм; | отс. | отс. | отс. | отс. | отс. | |
| - время разрушения пены, с | - | - | - | - | - | |
| при 95°С | Совм. | |||||
| - высота столба пены, мм; | отс. | отс. | отс. | отс. | отс. | |
| - время разрушения пены, с | - | - | - | - | - | |
| при 25°С | ||||||
| - высота столба пены, мм; | отс. | отс. | отс. | отс. | отс. | |
| - время разрушения пены, с | - | - | - | - | - | |
| *- значения определяемых показателей, принятые за базовые; |
Из всех определяемых показателей отклонение от базового значения в сторону ухудшения имеют показатели термостабильности: "содержание осадка, нерастворимого в изооктане" (для смеси испытуемых масел в процентном соотношении 50:50 получено значение 1,16%, для смеси в соотношении 10:90 - значение 3,93%, что превышает выбранное базовое значение 0,06%), "кислотное число окисленного масла" (для смеси в процентном соотношении 10:90 получено значение 10,10 мг КОН/г масла, что превышает выбранное базовое значение 7,10 мг КОН/г масла), "коррозионность масла после окисления" на пластинах из меди М-1 (для смеси испытуемых масел в процентном соотношении 90:10 получено значение - 8,72 мг/см2, что превышает выбранное базовое значение - 6,0 мг/см2). Полученные по данным показателям отклонения от базовых значений в сторону ухудшения вызваны: случайными ошибками измерений (показатель "коррозионность масла после окисления" для смеси 90:10) и систематическими ошибками, обусловленными несовместимостью испытуемых масел (показатели термоокислительной стабильности "содержание осадка, нерастворимого в изооктане" и "кислотное число окисленного масла" для смесей 50:50 и 10:90). Определение проводили аналогично определению в примере 2, результаты представлены в таблице 6.
| Таблица 6 Результаты расчета определения систематических ошибок методом сравнения средних. | ||||
| Показатель | Предельная погрешность, Δпр | Среднее квадратичное отклонение, SΣ | Δпр< 4,3SΣ | Заключение |
| Содержание осадка, нерастворимого в изооктане, % | ||||
| - смесь 50:50 | 1,1 | 0,081 | Ложно | Масла несовместимы |
| - смесь 10:90 | 3,87 | 0,1 | Ложно | Масла несовместимы |
| Кислотное число окисленного масла, мг КОН/г масла | ||||
| - смесь 10:90 | 3,0 | 0,224 | Ложно | Масла несовместимы |
| Коррозионность масла после окисления (медь М-1), мг/см2 | ||||
| - смесь 90:10 | 2,72 | 0,95 | Истинно | Масла совместимы |
Таким образом, испытуемые масла несовместимы по показателям термоокислительной стабильности "содержание осадка, нерастворимого в изооктане" и "кислотное число окисленного масла". Следовательно, делают общий вывод о несовместимости авиационных масел Б-3В и ИПМ-10.
Заявленным способом были проанализированы смеси масел для всех типов авиационных двигателей; полученные результаты сведены в таблицу 7.
| Таблица 7 Результаты испытаний на совместимость авиационных масел по прототипу и по предлагаемому методу. | |||||||||||
| №№ ст/стр | Марка масла | МС-8П | МС-8рк | ЛЗ-240 | Б-3В | ИПМ-10 | ВНИИ НП-50-1-4ф | ВНИИ НП-50-1-4у | ПТС-225 | ВТ-301 | 36/1КУ-А |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| 1 | МС-8П | С/С | - | - | С/С | С/С | С/С | - | - | - | |
| 2 | МС-8рк | С/С | - | - | С/С | С/С | С/С | - | - | - | |
| 3 | Л3-240 | - | - | С/С | С/С | - | - | С/Н | - | - | |
| 4 | Б-ЗВ | С/С | С/Н | - | - | С/Н | - | - | |||
| 5 | ИПМ-10 | С/С | С/С | С/С | С/Н | С/С | С/С | С/С | Н/Н | Н/Н | |
| 6 | ВНИИ НП-50-1-4Ф | С/С | С/С | - | - | С/С | С/С | - | - | С/С | |
| 7 | ВНИИ НП-50-1-4у | С/С | С/С | - | - | С/С | С/С | С/С | - | - | |
| 8 | ПТС-225 | - | - | С/Н | С/Н | - | - | - | - | - | |
| 9 | ВТ-301 | - | - | - | - | Н | - | - | Н | - | |
| 10 | 36/1 КУ-А | - | - | - | - | Н | С | - | С | - | |
| * Приведенные результаты расположены следующим порядком: полученные существующим квалификационным методом (прототип)/полученные предлагаемым способом. | |||||||||||
| Принятые сокращения: | |||||||||||
| С - масла совместимы, при замене масла промывка смазочной системы заменяемым маслом не требуется; | |||||||||||
| Н - масла несовместимы, при замене масла требуется двукратная промывка маслосистемы заменяемым маслом. | |||||||||||
| Прочерк - смеси не исследовались, так как согласно химкартам на изделия авиатехники сочетание данных марок масел друг с другом в двигателе и маслосистеме невозможно. |
Как показали результаты испытаний совместимости различных авиационных масел, предлагаемый способ более достоверен в сравнении с прототипом (см. таблицу 7). Например, для масел Б-ЗВ и ИПМ-10 по прототипу сделан вывод о совместимости (строка 4-столбец 5), т.к. все их смеси физически стабильны, а по предлагаемому методу - о несовместимости, т.к. термоокислительная стабильность смесей ниже, чем у исходных масел (по показателям "содержание осадка, нерастворимого в изооктане" и "кислотное число окисленного масла") (см. пример 3). Поэтому применение изобретения за счет повышения достоверности определения совместимости авиационных масел позволит значительно увеличить надежность практической эксплуатации объектов авиатехники.
Способ оценки совместимости различных авиационных масел, включающий приготовление смесей испытуемого масла со штатным маслом в соотношении, % по массе: 90:10, 50:50, 10:90, отбор проб каждой смеси, которые анализируют в несколько этапов: выдерживают при повышенной температуре в течение 24 ч; охлаждают до комнатной температуры; выдерживают в течение заданного отрезка времени при низкой температуре, значение которой выбирают в зависимости от типа авиационного двигателя, для которого предназначены масла; выдерживают при комнатной температуре в течение 240 ч, осуществляют визуальную оценку физического состояния проб после каждого этапа для обнаружения физических изменений в качестве отклонений от нормы, отличающийся тем, что повышенную температуру принимают равной (125±2)°С, при низкой температуре пробы выдерживают в течение 8 ч, а при отсутствии физических изменений в пробах дополнительно определяют смазывающую способность на четырехшариковой машине трения (ЧМТ), а также термоокислительную способность и склонность к пенообразованию исходных масел и приготовленных смесей, из значений этих величин, полученных для исходных масел, фиксируют наихудшие, которые принимают за базовые значения каждого показателя, с которым сравнивают значения идентичного показателя смеси, и при отсутствии отклонения значений смесей в сторону ухудшения всех показателей масла считают совместимыми.
