Способ определения вспениваемости смазочного масла

 

1 :,Ет : . ЧБ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<п>732744

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060477 (21) 2475299/23-04 с присоединением звявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 050530. Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 050580 (53)М. Кл.2 а 01 и 33/30

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621,892 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.К. Гусев, О.П. Куляев и Н.К. Лепина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ BCIIEHHBAEMOCTH

СМАЗОЧНОГО МАСЛА

Изобретение относится к анализу смазочных материалов.

Известен способ определения вспениваемости смазочных масел, заключающ йся в том, что масло нагревают, пропускают через него диспергированный воздух и замеряют объем образовавшейся пены. В этом случае на поверхности масла образуется слой крупноячеистой пены (вспенивание на поверхности), который быстро опадает после прекращения подачи воздуха, а слой масла под пеной не содержит пузырьков воздуха. Этот способ учитывает только процесс насыщения мас- 15 ла пузырьками воздуха при разбрызгивании его в виде масляного тумана (например, при подаче масла через форсунку на зубчатые зацепления турбозубчатых агрегатов и т.п.) fl) . 20

Известен также способ определения вспениваемости смазочных масел заключающийся в том, что масло нагревают, перемешивают на границе раздела с воздухом и замеряют объем об- 25 разовавшейся пены, В этом случае на поверхности масла слой пены незначителен, олнако верхний слой масла содержит мелкодиспергированный воздух в виде пузырьков (пенообраэование 30 в объеме), который некоторое время ,не удаляется из масла. Этот способ учитывает только процесс насыщения масла воздухом при перемешивании его вращающими ся дет алями дви гателей (например перемеши ванне масла в ваняе картера при вращении зубчатых зацеплений турбозубчатых агрегатов) (2) .

В реальных смазочных системах, указанные процессы вспенивания происходят одновременно (разбрызгивание ма сл а чере э фор сун ки и пере меши вани е

его вращающимися деталями двигателей в ванне картера, на границе раздела масла и воздуха) .

Недостатком известных способов определения вспениваемости является малая точность и достоверность, так как они учитывают только отдельные физические процессы, происходящие с маслом в реальных системах двигателей, и не учитывают их комплексного воздействия.

Известен также способ определения. пенообраэующей способности жидкостей, в котором процесс пропускания диспергированного газа совмещают .с про дессом его перемешивания в объеме масла. Способ заключается в том, что

732744 через жидкость пропускают диспергированный гаэ (воздух), одновременно перемешивая его в объеме жидкости, а,затем замеряют объем пены, образовавшейся на поверхности жидкости (3) .

Недостатки способа, снижающие его точность и достоверность, заключаются в следующем: пропускание диспергированного воздуха с одновременным перемешиванием его в объеме жидкости только интенсифицирует процесс насыщения масла пузырьками воздуха при разбрызгивании его в виде масляного тумана. При этом на поверхности жидкости образуется слой крупноячеистой пены большого объема (вспенивание на поверхности), который достаточно . быстро опадает после прекращения подачи воздуха и действия мешалки, а слой жидкости под пеной практически не содержит пузырьков воздуха; второй физический процесс насыщения масла воздухом при перемешивании его вращающимися деталями двигателей на границе раздела жидкости с воздухом не учитывается. Кроме того, способ предусматривает замер только количества пены, образовавшейся на поверхности жидкости, хотя в реальных условиях большее значение имеет вспенивание в объеме смазочного масла, так как в этих условиях снижаются ее смазочные свойства.

Цель изобретения — разработка способа определения вспениваемости жидкости, позволяющего повысить точность определения путем учета всех физических процессов, происходящих с жидкостями в реальных условиях.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения вспениваемости смазочного масла путем пропускания через него диспергированного газа с одновременным перемешиванием и с последующим замером количества образующейся пены, перемешивание осуществляют на поверхности масла и о вспениваемости масла судят по количеству пены на поверхности масла в объеме и по времени исчезновения пены.

Способ определения вспениваемости смазочного масла заключается в том, .что диспергированный воздух, подаваемый в нижнюю часть объема испытуемого масла, в виде пузырьков устремляется к ее поверхности, где попадает под воздействие мешалки, находящейся на границе раздела воздуха и масла.

Под воздействием мешалки пузырьки воздуха тонко диспергируются и направляются в противоположную сторону — обратно в нижнюю часть объема. . При этом воздух, находящийся над поверхностью масла, увлекается мешалкой и направляется в нижнюю часть объема масла. Два потока диспергированного воздуха (с поверхности и иэ нижней

5 (О !

3S

60 части объема масла) сталкивается, чем объясняется равномерное распределение тонкодиспергированного воздуха по всему объему масла (вспенивание в объеме) ° Часть пузырьков воздуха достигает поверхности масла, создавая вспениванне на поверхности. Однако слой пены на поверхности незначителен, так как пена механически разрушается мешалкой на границе раздела масла и воздуха. Если антипенные свойства масла плохие, то после прекращения подачи воздуха и действия мешалки, пузырьки воздуха будут меньше по размеру, займут больше места в объеме масла и будут медленнее удаляться из него, выходя на поверхност ь.

Если же масло обладает хорошими антипенными свойствами, т. е. в нем при сутст вуют компоненты, снижающие поверхностное натяжение, то пузырьки воздуха в объеме будут быстро укрупняться, займут меньшее место и быстро удаляться из него, выходя на поверхность.

При осуществлении известного споссба диспергированный воздух, подаваемый в нижнюю часть объема испытуемого масла и устремляющийся к его поверхности, на своем пути (в объеме масла) встречает мешалку, которая хотя тонко диспергирует и равномерно распределяет пузырьки воздуха по объему, но одновременно придает им ускорение в сторону поверхности, облегчае им выход на поверхность с образованием на ней слоя крупноячеистой пены большого объема (вспенивание на поверхности), который достаточно быстро опадает после прекращения подачи воздуха и действия мешалки, а слой масла под пеной практически не содержит пуэыр ьков воздуха.

Та же цель достигается, например, увеличением количества пропускаемого через масло воздуха или увеличением времени его пропускания.

Пример. В цилиндр 1 с внутренним диаметром 45 мм (см.черт.) заливают 200 мл исследуемого масла.

Через воронку с фильтром Шотта 2, расположенную в нижней части цилиндра, подают очищенный сухой воздух со скоростью 94 мл/мин. Одновременно включают мешалку 3 со скоростью вращения 3000 об/мин. Через определенное время (5, 10, 15 мин) прекращают подачу воздуха, одновременно останавливают мешалку и по делениям на цилиндре замеряют (в см или мл) вспенивание жидкости (V„) на поверхности, в объеме (Чо) и время исчезновения пены (Т) в минутах.

В табл,1 приведены результаты определения вспениваемости турбинного масла ТС 46 при 20 С в течение 15 мин.

732744

:Таблица 1

370

185

Таблица 2

Вспенивание на поверхности мл

Вспенивание в объеме,мл

Время и сче зновения пены, мин

Вспениванне на поверхности мл

Вспенивание в объеме, м 5

Время исчезновения пеныф ин 15

Предложенный способ повышает точность и достоверность определения вспениваемости, так как максимально приближает процессы пенообразования к реальным условиям.

Формула изобретения

Способ определения вспениваемости смазочного масла путем пропускания через него диспергированного газа с одновременным перемешиванием и с последующим замером количества образующейся пены, о т л ичающийся тем, что, сцелью

Положительный эффект предложенного способа — вспенивание в объеме смазочного масла, приводит к снижению его смазочной способности. Поэтому характеристика масла по вспениванию в объеме и времени исчезновения пены более точно отражает ее экс. плуатационние:свойства в реальных условиях.

Результаты определения вспениваемости синтетического масла при

20 С в течение.15 мин приведены в табл.2. повышения точности способа, перемешивание осуществляют на поверхности масла, и о вспениваеьюсти масла судят по количеству пены на поверхности, в объеме масла и по времени исчезновения пены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 277397, кл. G 01 N 33/28, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 63053, кл. G 01 N 33/28, 1941.

3. Авторское свидетельство СССР

9 25306, кл, G 01 N 13/00, 1932 (прототип) .

732744

Составитель Л. Иванова

Техред О.Андрейко Корректор Е. Папп

Редактор Ю. Петрушко

Филиал ППП ™ Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 1550/8 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5