СПОСОБ ОЦЕНКИ СТАБИЛЬНОСТИ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАСЕЛ Российский патент 2000 года по МПК G01N17/00 G01N33/26 

Изобретение относится к оценке защитных свойств смазочных масел, смазок, тонкопленочных нефтяных покрытий.

Известен способ оценки стабильности защитных свойств трансмиссионных масел (патент РФ N 2102722, МПК⁶ G 01 N 17/00, 1998), по которому пробу масла в объеме выдерживают в термовлагокамере при повышенной температуре и относительной влажности 95±3%, после чего относительную влажность снижают до 70% и воспроизводят перепады температуры, характерные для конкретных условий хранения масла в агрегатах, приводящие к периодической конденсации влаги на стенках емкости и обводнению испытуемого продукта.

Недостатком известного способа является невозможность оценки стабильности защитных свойств консервационных масел, находящихся в тонком слое на поверхности металлических деталей в герметизированных агрегатах, в связи с тем, что при испытаниях воспроизводятся условия содержания масла в объеме.

Изобретение направлено на обеспечение возможности оценки стабильности защитных свойств консервационных масел в тонком слое путем приближения условий ускоренных испытаний к условиям содержания пленки масла на деталях при длительном хранении герметизированных агрегатов в различных климатических районах.

Достижение поставленной задачи осуществляется за счет того, что в качестве образцов при ускоренных испытаниях используются подготовленные по ГОСТ 9.054-75 пластины (50х50х3 мм) из стали 10, меди M1, алюминия АК6, тонкий слой масла на которые наносится путем погружения в испытуемое масло с последующей выдержкой в течение 20 часов при комнатной температуре.

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно с помощью зависимостей теплопередачи и на основе данных ГОСТ 16.350-80 определяют среднегодовое время конденсации влаги в течение суток и среднегодовое количество дней, благоприятных для конденсации влаги внутри агрегатов, в зависимости от условий хранения.

Обработанные по ГОСТ 9.054-75 пластины (50х50х3 мм) из стали 10, меди M1 и алюминия АК6 после погружения в испытуемое масло выдерживают в подвешенном состоянии при комнатной температуре в течение 20 часов. Подготовленные таким образом образцы размещают для ускоренных испытаний в термовлагокамере.

Испытания проводят циклами, каждый из которых эквивалентен одному году натурного хранения. Цикл состоит из двух частей. В первой части цикла в термовлагокамере поддерживается температура на 10^oC выше максимальной для рассматриваемого климатического района и относительная влажность 95±3%. Расчет продолжительности первой части цикла проводят по формуле:

где m - количество интервалов интересующего в рамках исследования диапазона температур внутри агрегата в течение календарного года;
t_эi - продолжительность существования i-го интервала температур, ч;
ν_эi - значение относительной влажности внутри агрегата в i-ом интервале, %;
ν_у - значение относительной влажности при ускоренных испытаниях, %;
b - коэффициент, учитывающий влияние влажности на процесс старения РКМ;
E - значение энергии активации процесса окисления РКМ в исследуемом интервале температур, Дж/моль;
R - универсальная газовая постоянная, Дж/(К•моль);
Т_у - температура ускоренных испытаний, K;
Т_м - среднее значение температуры внутри агрегата в i-ом интервале, К.

После температурно-влажностного старения влажность в камере снижают до 70% (близкая к условиям натурного хранения), температуру снижают до значений, равных среднему значению температуры, в период, благоприятный для конденсации влаги (для умеренного климатического района 20^oC), выдерживают в течение времени, равного среднесуточному времени конденсации влаги внутри агрегата (для умеренного климатического района 4,2 ч), и затем повышают на 7-10^oC, при которой выдерживают в течение 1 ч.

Указанный перепад температур обеспечивает периодическую конденсацию влаги на образцах, тем самым, приближая условия испытаний к условиям натурного хранения. Нагрев и охлаждение повторяют n раз (для умеренного климатического района n = 51).

После каждого условного года хранения образцы исследуют методами ГОСТ 9.054-75. Параметром защитных свойств исследуемого масла является комплексный показатель защитной способности, определяемый по формуле:

где Σq - КПЗС, у.е.;
q₁...q₆ - единичные показатели качества, определяемые по ГОСТ 9.054-75.

Продолжительность цикла испытаний для умеренного климатического района составляет 462 ч. Общую продолжительность испытаний устанавливают от одного до нескольких циклов в зависимости от целей испытаний и в соответствии с требованиями, установленными техническими условиями на смазочный материал.

Изобретение позволяет с высокой точностью оценить стабильность защитных свойств консервационных масел в тонком слое и прогнозировать сроки восстановления защитной масляной пленки на металлических деталях внутри герметизированных агрегатов.

Способ может быть использован для обеспечения возможности оценки стабильности защитных свойств консервационных масел в тонком слое путем приближения условий ускоренных испытаний к условиям содержания пленки масла на деталях при длительном хранении герметизированных агрегатов в различных климатических районах. Обработанные по ГОСТ 9.054-75 пластины из стали, меди и алюминия после погружения в испытуемое масло выдерживают в подвешенном состоянии при комнатной температуре в течение 20 ч. Затем подготовленные образцы размещают для ускоренных испытаний в термовлагокамере. Испытания проводят циклами, каждый из которых соответствует одному году натурного хранения. После каждого цикла образцы исследуют методами ГОСТ 9.054-75. Изобретение позволяет с высокой точностью оценить стабильность защитных свойств консервационных масел в тонком слое и прогнозировать сроки восстановления защитной масляной пленки на металлических деталях внутри герметизированных агрегатов.

Способ оценки стабильности защитных свойств консервационных масел, по которому испытуемые образцы подвергают ускоренному старению с воспроизведением перепадов температур, характерных для конкретных условий внутри герметизированных агрегатов, приводящих к периодической конденсации влаги на образцах, сравнивают защитную способность масла до и после старения и по результатам сравнения судят о стабильности защитных свойств, отличающийся тем, что в качестве образцов при ускоренных испытаниях используются подготовленные по ГОСТ 9.054-75 пластины (50•50•3 мм) из стали 10, меди М1, алюминия АК6, тонкий слой масла на которые наносится путем погружения в испытуемое масло с последующей выдержкой в течение 20 ч при комнатной температуре.