Способ определения температурной области работоспособности смазочных материалов

Изобретение относится к технологии оценки качества жидких смазочных материалов. Предложен способ определения температурной области работоспособности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием, постоянной массы, минимум, при трех температурах, выбранных в зависимости от базовой основы и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления. Согласно изобретению пробу окисленного смазочного материала термостатируют до установленного значения оптической плотности, после каждого промежутка времени испытания при каждой температуре пробу окисленного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившейся части пробы и коэффициент испаряемости как отношение испарившейся части пробы к массе пробы до испытания. Отбирают часть пробы окисленного смазочного материала, фотометрируют, определяют оптическую плотность и показатель термоокислительной стабильности как сумму оптической плотности и коэффициента испаряемости. Строят графические зависимости оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры испытания, по которым определяют время достижения установленных значений оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности, а также значения этих показателей за установленное время испытания при каждой температуре. По этим данным строят графические зависимости времени достижения указанных значений оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности, а также графические зависимости оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности за установленное время окисления от температуры испытания, по которым определяют температуры начала процессов окисления, испарения и изменения показателя термоокислительной стабильности испытуемого смазочного материала и критические температуры этих процессов, а температурную область работоспособности определяют по наименьшим значениям температур начала процессов и критических температур. Технический результат - сокращение времени испытаний и обеспечение возможности сравнения различных смазочных материалов по сопротивлению окисления, испарения и изменения показателя термоокислительной стабильности в установленных температурных пределах. 9 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к технологии оценки качества жидких смазочных материалов.

Известен способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, включающий нагревание смазочного материала в присутствии воздуха, перемешивание, фотометрирование и определение параметров процессов окисления (Патент РФ №2219530 C1, дата приоритета 11.04.2002, дата публикации 20.12.2003, авторы: Ковальский Б.И. и др., RU).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является принятый в качестве прототипа способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием, постоянного объема при оптимальной температуре, выбранной в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, определяют фотометрированием коэффициент поглощения светового потока, вязкость исходного и окисленного смазочного материала и проводят оценку процесса окисления, причем испытания смазочного материала проводят, как минимум, при трех температурах ниже критической, определяют относительную вязкость как отношение вязкости окисленного смазочного материала к вязкости исходного, а термоокислительную стабильность определяют по показателю отношения коэффициента поглощения светового потока к относительной вязкости, строят графическую зависимость показателя термоокислительной стабильности от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяют однородность состава продуктов окисления и температурную область работоспособности исследуемого смазочного материала (Патент РФ №2334976 C1, дата приоритета 26.12.2006, дата публикации 27.09.2008, авторы: Ковальский Б.И. и др., RU, прототип).

Общим недостатком аналога и прототипа является то, что известные способы не обеспечивают возможность определения температурных пределов работоспособности смазочных материалов.

Задачей изобретения является определение температурных границ работоспособности смазочных материалов с использованием показателей термоокислительной стабильности и снижение трудоемкости исследований.

Поставленная задача решается тем, что в способе определения температурной области работоспособности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием постоянной массы, как минимум, при трех температурах, выбранных в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, фотометрируют и проводят оценку процесса окисления. Согласно изобретению пробу смазочного материала термостатируют до установленного значения оптической плотности, после каждого промежутка времени испытания при каждой температуре пробу окисленного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившейся части пробы и коэффициент испаряемости как отношение испарившейся части пробы к массе пробы до испытания перед каждым временем испытания, отбирают часть пробы окисленного смазочного материала, фотометрируют, определяют оптическую плотность и показатель термоокислительной стабильности как сумму оптической плотности и коэффициента испаряемости, строят графические зависимости оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры испытания, по которым определяют время достижения установленных значений оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности, а также значения этих показателей за установленное время испытания при каждой температуре, по этим данным строят графические зависимости времени достижения указанных значений оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности, а также графические зависимости оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности за установленное время окисления от температуры испытания, по которым определяют температуры начала процессов окисления, испарения и изменения показателя термоокислительной стабильности испытуемого смазочного материала и критические температуры этих процессов, а температурную область работоспособности определяют по наименьшим значениям начала процессов и критических температур.

На фиг. 1 представлены зависимости оптической плотности от времени и температуры термостатирования (а), времени достижения установленного значения оптической плотности (б) и оптической плотности за установленное время испытания (в) от температуры термостатирования минерального моторного масла Tavota Gastle 10W-30 SL; на фиг. 2 - зависимости испаряемости от времени и температуры термостатирования (а), времени достижения установленного значения испаряемости (б) и испаряемости за установленное время испытания (в) от температуры термостатирования минерального моторного масла Tavota Gastle 10W-30 SL; на фиг. 3 - зависимости показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры термостатирования (а), времени достижения установленного значения показателя термоокислительной стабильности (б) и показателя термоокислительной стабильности за установленное время испытания (в) от температуры термостатирования минерального моторного масла Tavota Gastle 10W-30 SL: 1 - 180°C; 2 - 170°C; 3 - 160°C; на фиг. 4, 5, 6 - то же, для частично синтетического моторного масла Роснефть maximum 10W-40 SL/CF: 1 - 180°C; 2 - 170°C; 3 - 160°C; на фиг. 7, 8, 9 - то же, для синтетического моторного масла Mobil 5W-40 SJ/CF: 1 - 200°C; 2 - 190°C; 3 - 180°C; 4 - 170°C.

Способ определения температурной области работоспособности смазочных материалов осуществляется следующим образом.

Пробу исследуемого смазочного материала постоянной массы, например 100±0,1 г, испытывают минимум при трех температурах в зависимости от назначения при атмосферном давлении с перемешиванием. Температура и частота вращения мешалки в процессе термостатирования поддерживается автоматически. Продолжительность испытания определяется временем достижения оптической плотности значений, превышающих 0,1 для каждой температуры.

В процессе испытания через равные промежутки времени пробу окисленного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившейся пробы, коэффициент испаряемости как отношение массы испарившейся пробы к массе пробы до испытания, отбирают часть пробы для фотометрирования и определения оптической прочности D

где Фo - световой поток, падающий на слой окисленного смазочного материала;

Ф - световой поток, прошедший через слой смазочного материала в кювете.

По данным оптической плотности D и коэффициента испаряемости определяют показатель термоокислительной стабильности Птос исследуемого смазочного материала

где KG - коэффициент испаряемости

По данным оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности строят графические зависимости этих показателей от времени и температуры испытания (фиг. 1а, 2а, 3а, 4а, 5а, 6а, 7а, 8а, 9а), по которым определяют время достижения, установленного для исследованных смазочных материалов, значений оптической плотности D=0,1, испаряемости G=2 граммам, показателя термоокислительной стабильности Птос=0,1, а также значения оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности за установленное время испытания, например 8 часов, по полученным данным времени достижения установленного значения оптической плотности (D=0,1) и оптической плотности после 8 часов испытания строят графические зависимости этих показателей от температуры испытания (фиг. 1б, в; фиг. 4б, в; фиг. 7б, в), которые описываются полиномом второго порядка. Решая эти уравнения, определяют критическую температуру окисления (фиг. 1б, 4б, 7б) и температуру начала процесса окисления (фиг. 1в, 4в, 7в).

По данным времени достижения установленного значения испаряемости (G=2) и испаряемости после 8 часов испытания строят графические зависимости этих показателей от температуры испытания (фиг. 2б, в; фиг. 5б, в; фиг. 8б, в), которые описываются полиномом второго порядка. Решая эти уравнения, определяют критическую температуру испарения (фиг. 2б, 5б, 8б) и температуру начала процесса испарения исследованных моторных масел (фиг. 2в, 5в, 8в).

По данным времени достижения установленного значения показателя термоокислительной стабильности (Птос=0,1) и показателя термоокислительной стабильности после 8 часов испытания строят графические зависимости этих показателей от температуры испытания (фиг. 3б, в; фиг. 6б, в; фиг. 9б, в), которые описываются полиномом второго порядка. Решая эти уравнения, определяют критическую температуру для исследованных смазочных материалов (фиг. 3б, 6б, 9б) и температуру начала изменения показателя термоокислительной стабильности (фиг. 3в, 6в, 9в).

Результаты регрессионного анализа исследованных смазочных материалов сведены в таблицу 1, а результаты испытания по определению температурных областей работоспособности - в таблицу 2.

Согласно данным таблицы 2 температурная область работоспособности исследуемых масел составила для: минерального моторного масла от 138,3 до 182,83°C; частично синтетического от 143,3 до 176,72°C; и синтетического от 143 до 197,67°C. Эти данные позволяют обоснованно выбирать масла в зависимости от степени нагруженности двигателей внутреннего сгорания. По полученным данным наиболее термостойким является синтетическое моторное масло Mobil 5W-40SJ/CF, а менее термостойким частично синтетическое Роснефть Maximum 10W-40 SL/CF.

Предлагаемое техническое решение позволяет снизить трудоемкость испытаний за счет сокращения времени испытания и сравнивать различные смазочные материалы по сопротивлению окисления, испарения и изменения показателя термоокислительной стабильности в установленных температурных пределах.

Способ определения температурной области работоспособности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием постоянной массы как минимум при трех температурах, выбранных в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, фотометрируют и проводят оценку процесса окисления, отличающийся тем, что пробу смазочного материала термостатируют до установленного значения оптической плотности, после каждого промежутка времени испытания при каждой температуре пробу окисленного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившейся части пробы и коэффициент испаряемости как отношение испарившейся части пробы к массе пробы до испытания перед каждым временем испытания, отбирают часть пробы окисленного смазочного материала, фотометрируют, определяют оптическую плотность и показатель термоокислительной стабильности как сумму оптической плотности и коэффициента испаряемости, строят графические зависимости оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры испытания, по которым определяют время достижения установленных значений оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности, а также значения этих показателей за установленное время испытания при каждой температуре, по этим данным строят графические зависимости времени достижения указанных значений оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности, а также графические зависимости оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности за установленное время окисления от температуры испытания, по которым определяют температуры начала процессов окисления, испарения и изменения показателя термоокислительной стабильности испытуемого смазочного материала и критические температуры этих процессов, а температурную область работоспособности определяют по наименьшим значениям температур начала процессов и критических температур.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии определения показателей термоокислительной стабильности смазочных материалов. Предложен способ прогнозирования показателей термоокислительной стабильности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием постоянной массы минимум при трех температурах, выбранных в зависимости от базовой основы, назначения и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления.

Изобретение относится к исследованию трибологических свойств смазочных материалов, используемых в машиностроении. Способ заключается в эксплуатации пары трения в присутствии смазки, пропускании через нее электрического тока при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, при этом определяют электрическую емкость между верхней и нижней поверхностями пары трения палец-диск в присутствии слоя смазки и по полученным показаниям судят о диэлектрической проницаемости исследуемого материала и ориентации молекул в слое, при этом чем больше коэффициент упорядоченности молекул в ориентированном слое (ближе к единице), а вектор преимущественной ориентации молекул совпадает с вектором электрического поля, создаваемого вследствие измерения емкости, тем диэлектрическая проницаемость смазочного материала выше и выше смазочные свойства испытуемого образца; совместно с измерениями емкости производят измерение толщины пленки с помощью лазерного измерителя; результаты получают при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, после чего судят об эффективности смазочного материала и о роли трибоактивных компонентов в составе смазочного материала путем сопоставления данных испытания с требуемыми параметрами.

Изобретение относится к исследованию трибологических свойств смазочных материалов, используемых в узлах трения. Способ основан на использовании верхнего и нижнего слоя поверхностей трения в присутствии исследуемого слоя смазки между ними, при этом формируют молекулярную модель пары трения с рандомизированным расположением молекул в смазочном слое с использованием ЭВМ и программы молекулярного моделирования, реализующей методы молекулярной механики, молекулярной динамики и квантовой химии, при этом после размещения двух параллельных слоев поверхностей трения с исследуемым слоем смазки между ними, проводят, используя процедуры минимизации энергии системы, оптимизацию положения молекул в смазочном слое, после чего находят межфазную поверхностную энергию, путем определения разницы энергий системы до взаимодействия смазочного слоя с поверхностью трения и после взаимодействия; затем осуществляют циклический сдвиг верхней поверхности трения относительно нижней, сохраняя параллельность заданное количество раз, повторяя процесс оптимизации положения молекул на каждом шаге сдвига, вследствие чего молекулы в смазочном слое принимают определенное геометрическое расположение в пространстве; после чего с учетом расположения молекул относительно поверхностей трения по известным зависимостям рассчитывают ориентационный коэффициент, а коэффициент упорядоченности молекул в смазочном слое рассчитывают из заданного соотношения, затем с помощью программы молекулярного моделирования рассчитывают потенциальную энергию системы, при этом ориентационный коэффициент, коэффициент упорядоченности молекул в смазочном слое и максимальное значение потенциальной энергии системы коррелируют с напряжением сдвига и, соответственно, силой трения; после чего по полученным данным определяют наиболее эффективное смазочное средство, которое обладает наименьшим напряжением сдвига при наименьшем значении потенциальной энергии системы и наибольших ориентационном коэффициенте и коэффициенте упорядоченности.

Изобретение относится к области автоматического измерения физико-химических параметров жидкостей. Устройство содержит блок регистрации и управления, состоящий из вычислителя с программным обеспечением, включающего в себя алгоритм вычисления численных значений степени засоленности ДЭГ, который соединен передающими кабелями с терминалом ввода и отображения информации, дискретного модуля для управления установкой абсорбционной осушки газа и аналогового модуля для преобразования сигнала, полученного от кондуктометрического датчика, соединенных с вычислителем и блоком питания, измерительный модуль, состоящий из преобразователя сигналов и кондуктометрического датчика, соединенный с преобразователем сигналов специальным кабелем.

Изобретение относится к области испытания материалов с помощью нагрева, в частности к технологии определения температуры вспышки смазочных масел без применения поджога паров, и может быть использовано при оценке эксплуатационных характеристик товарных и работающих смазочных масел.

Изобретение относится к технологии оценки качества жидких смазочных материалов. При осуществлении способа испытывают пробы смазочного материала постоянной массы в присутствии воздуха, при оптимальных температурах ниже критической, выбранных в зависимости от базовой основы смазочного материала и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала, фотометрируют ее, определяют параметры термоокислительной стабильности и проводят оценку процесса окисления.

Изобретение относится к области анализа материалов, преимущественно смазочных масел, в частности для оценки влияния масел на поверхности деталей цилиндропоршневой группы и коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания в зонах высоких температур.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения качества нефтепродуктов, и может быть применено для контроля температурной стойкости и термоокислительной стабильности смазочных материалов.

Изобретение относится к технологии классификации жидких смазочных материалов. При осуществлении способа испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием, постоянного объема, минимум, при трех температурах, выбранных в зависимости от базовой основы, назначения и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления.

Изобретение относится к технологии оценки качества жидких смазочных материалов. Предложен способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, при котором испытывают пробы смазочного материала постоянного объема в присутствии воздуха с перемешиванием при оптимальных, как минимум трех, температурах ниже критической, выбранных в зависимости от базовой основы, назначения смазочного материала и группы эксплуатационных свойств в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения качества нефтепродуктов, и может быть применено для контроля температурной стойкости и термоокислительной стабильности смазочных материалов.

Изобретение относится к способам определения термомеханических характеристик полимерных композиционных материалов, конкретно к способам определения температуры стеклования Tc, температуры α-перехода Tα температуры начала перехода из стеклообразного состояния в высокоэластичное Tнп и теплостойкости.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обнаружения парафинизации дизельного топлива в топливном баке в автотранспортном средстве.

Изобретение относится к области термического анализа и может быть использовано для определения фазовых переходов извлеченной из стального расплава пробы. Заявлен погружной зонд, имеющий погружной конец измерительной головки, в которой расположены имеющая впускной канал пробоотборная камера и выступающая своим горячим спаем в пробоотборную камеру термопара, которая имеет кабельный ввод для сигнальных кабелей термопары.
Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при определении температурной зависимости вязкости высокотемпературных металлических ферромагнетиков - сплавов на основе Fe, Co, Ni.

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью тепловых средств, а именно к идентификации промежуточных фаз в монокристаллах силикатов. .

Изобретение относится к исследованию фазовых превращений в раствор-расплавных средах, а именно, к способам определения температуры начала кристаллизации в раствор-расплаве (температуры ликвидус).

Изобретение относится к разработке методов анализа полимерных материалов, в частности к способам инверсии фазовой структуры в смесях термопластичных пол-. .

Изобретение относится к химической технологии , в частности, к устройствам для определения констант фазового равновесия жидких топлив. .

Изобретение относится к технологии оценки качества жидких смазочных материалов. Предложен способ определения температурной области работоспособности смазочных материалов, при котором испытывают пробу смазочного материала в присутствии воздуха с перемешиванием, постоянной массы, минимум, при трех температурах, выбранных в зависимости от базовой основы и группы эксплуатационных свойств, в течение времени, характеризующего одинаковую степень окисления. Согласно изобретению пробу окисленного смазочного материала термостатируют до установленного значения оптической плотности, после каждого промежутка времени испытания при каждой температуре пробу окисленного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившейся части пробы и коэффициент испаряемости как отношение испарившейся части пробы к массе пробы до испытания. Отбирают часть пробы окисленного смазочного материала, фотометрируют, определяют оптическую плотность и показатель термоокислительной стабильности как сумму оптической плотности и коэффициента испаряемости. Строят графические зависимости оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры испытания, по которым определяют время достижения установленных значений оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности, а также значения этих показателей за установленное время испытания при каждой температуре. По этим данным строят графические зависимости времени достижения указанных значений оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности, а также графические зависимости оптической плотности, испаряемости и показателя термоокислительной стабильности за установленное время окисления от температуры испытания, по которым определяют температуры начала процессов окисления, испарения и изменения показателя термоокислительной стабильности испытуемого смазочного материала и критические температуры этих процессов, а температурную область работоспособности определяют по наименьшим значениям температур начала процессов и критических температур. Технический результат - сокращение времени испытаний и обеспечение возможности сравнения различных смазочных материалов по сопротивлению окисления, испарения и изменения показателя термоокислительной стабильности в установленных температурных пределах. 9 ил., 2 табл.

Наверх