СПОСОБ КЛАССИФИКАЦИИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ПАРАМЕТРАМ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ Российский патент 2017 года по МПК G01N33/30 

Описание патента на изобретение RU2625037C1

Изобретение относится к технологии классификации жидких смазочных материалов.

Известен способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, включающий нагревание смазочного материала в присутствии воздуха, перемешивание, фотометрирование и определение параметров процесса окисления (Патент РФ №2219530 С1, 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 С1, 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 учитывают влияние температуры на ресурс смазочных материалов и не могут применяться для их классификации по группам эксплуатационных свойств.

Задачей изобретения является определение показателей термоокислительной стабильности смазочных материалов и обоснование их применения для классификации смазочных материалов по группам эксплуатационных свойств.

Для решения поставленной задачи предложен способ классификации смазочных материалов по параметрам термоокислительной стабильности, при котором 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, через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала и проводят оценку процесса окисления. Согласно изобретению пробу окисленного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившегося смазочного материала и коэффициент испаряемости как отношение массы испарившегося смазочного материала к массе до испытания, отбирают часть пробы для фотометрирования и определения оптической плотности окисленного смазочного материала, по полученным данным определяют показатель термоокислительной стабильности, как сумму оптической плотности и коэффициента испаряемости, строят графические зависимости показателя термоокислительной стабильности от времени, минимум, при трех температурах испытания, по которым определяют потенциальный ресурс, характеризующий время достижения установленного значения показателя термоокислительной стабильности при каждой температуре испытания, по этим данным строят графические зависимости потенциального ресурса от температуры испытания, по которым определяют скорость изменения потенциального ресурса от температуры испытания и критическую температуру, а классификацию смазочных материалов устанавливают по значениям критической температуры и скорости изменения потенциального ресурса при выбранных температурах испытания.

На фиг.1 представлены зависимости показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры окисления (а) и потенциального ресурса (б) от температуры окисления (ПТОС=0,7) минерального моторного масла Tavota Gastle 10W-30 SL: 1-180°C; 2-170°C; 3-160°C; на фиг. 2 - зависимости показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры окисления (а) и потенциального ресурса (б) от температуры окисления (ПТОС=0,7) минерального моторного масла Mobil 10W-40 SC/CC: 1-200°С; 2-190°С; 3-180°С; 4-170°С; на фиг. 3 - зависимости показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры окисления (а) и потенциального ресурса (б) от температуры окисления (ПТОС=0,7) частично синтетического моторного масла Роснефть Maximum 10W-40 SLICF: 1-180°С; 2-170°С; 3-160°С; на фиг. 4 - зависимости показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры окисления (а) и потенциального ресурса (б) от температуры окисления (ПТОС=0,7) частично синтетического моторного масла Zic 5000 10W-40 CG-4/SM: 1-200°С; 2-190°С; 3-180°С; на фиг. 5 - зависимости показателя термоокислительной стабильности от времени и температуры окисления (а) и потенциального ресурса (б) от температуры окисления (ПТОС=0,7) синтетического моторного масла ALPHAS Engine oil 5W-30 SN/CF: 1-180°C; 2-170°C; 3-160°C.

Способ классификации смазочных материалов по параметрам термоокислительной стабильности осуществляют следующим образом. Пробу смазочного материала постоянной массы, например 100±0,1 г, термостатируют при заданной температуре в зависимости от базовой основы (минеральное, частично синтетическое, синтетическое), назначения (моторное, трансмиссионное, индустриальное, гидравлическое) и группы эксплуатационных свойств (для бензиновых двигателей SD, SF, SG, SH, SJ, SK, SL, SM, SN) с перемешиванием механической мешалкой для смешивания с кислородом воздуха. Температура испытания и частота вращения мешалки поддерживаются автоматически. Через равные промежутки времени пробу окисленного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившегося масла G, определяют коэффициент испаряемости КG

где m - масса испарившегося смазочного материала за время окисления, г;

М - масса смазочного материала до испытания, г.

Затем отбирают часть окисленной пробы для фотометрирования и определения оптической плотности D

где F0 - световой поток, падающий на поверхность смазочного масла;

F - световой поток, прошедший через слой окисленного смазочного масла. По данным D и KG определяют показатель термоокислительной стабильности ПТОС

Испытания смазочного материала продолжают до достижения показателя термоокислительной стабильности значений, равных 0,75-0,8. Данный смазочный материал испытывают по той же технологии при других температурах. По полученным данным показателя термоокислительной стабильности строят графические зависимости его от времени и температуры испытания (фиг. 1а-5а), по которым определяют время достижения показателя термоокислительной стабильности значения, равного 0,7, характеризующего потенциальный ресурс Р испытуемого смазочного материала при разных температурах. По полученным данным потенциального ресурса Р строят графические зависимости его от температуры испытания (фиг. 1б-5б), которые описываются полиномом второго порядка

Регрессионные уравнения изменения потенциального ресурса от температуры испытания моторных масел сведены в табл. 1.

Используя данное уравнение (4) можно определить потенциальный ресурс исследуемых масел при более низких и высоких температурах. Данное уравнение (4) представляет параболу, вершина которой соответствует критической температуре, при которой ресурс минимальный, а процессы окисления протекают с большой скоростью, вызывая аномальные явления. Поэтому критическая температура является показателем, который необходимо применять для сравнения различных смазочных материалов и их классификации.

Продифференцировав уравнение (4), определяют среднюю скорость изменения потенциального ресурса Vp

Этот показатель предложено использовать при сравнении различных смазочных материалов и их классификации. Таким образом, при классификации смазочных материалов предлагается два показателя: критическая температура и скорость изменения потенциального ресурса при заданной температуре испытания. Данные этих показателей для исследованных моторных масел различной базовой основы представлены в таблице 2.

Согласно данных таблицы 2 установлено, что моторные масла Tavota Gastle и Роснефть Maximum относятся к одной группе SL, однако критическая температура во втором масле ниже, а скорость изменения потенциального ресурса выше, т.е. ресурс данного масла с понижением температуры испытания будет увеличиваться более интенсивно, чем у первого масла, поэтому данное масло должно работать в двигателе при более низких температурах и его классификация завышена.

Классификация синтетического масла ALPHAS завышена, т.к. критическая температура ниже, чем у масла Tavota Gastle, хотя средняя скорость изменения потенциального ресурса выше (-3,65).

Для масел Mobil и Zic 5000 классификация занижена, т.к. критические температуры у них самые высокие и средние скорости изменения потенциального ресурса тоже самые высокие.

Предлагаемое техническое решение позволяет совершенствовать систему классификации смазочных материалов, осуществлять их обоснованный выбор для двигателей различной степени нагруженности с максимальным ресурсом.

Похожие патенты RU2625037C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТОЙКОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2018
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Безбородов Юрий Николаевич
  • Петров Олег Николаевич
  • Ефремова Елена Александровна
RU2685582C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТОЙКОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2016
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Сокольников Александр Николаевич
  • Ермилов Евгений Александрович
  • Балясников Валерий Александрович
  • Батов Николай Сергеевич
RU2627562C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБЛАСТИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2016
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Безбородов Юрий Николаевич
  • Афанасов Владимир Ильич
  • Ермилов Евгений Александрович
  • Батов Николай Сергеевич
RU2650602C1
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2017
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Петров Олег Николаевич
  • Олейник Виктор Зиновьевич
  • Николенко Георгий Александрович
  • Агровиченко Дарья Валентиновна
RU2649660C1
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2019
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Петров Олег Николаевич
  • Шрам Вячеслав Геннадьевич
  • Лысянникова Наталья Николаевна
RU2695704C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2016
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Петров Олег Николаевич
  • Шрам Вячеслав Геннадьевич
  • Абазин Дмитрий Дмитриевич
RU2618581C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2019
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Верещагин Валерий Иванович
  • Безбородов Юрий Николаевич
  • Шрам Вячеслав Геннадьевич
  • Лысянникова Наталья Николаевна
RU2705942C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАЧАЛА ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ И ПРЕДЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2019
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Лысянникова Наталья Николаевна
RU2722119C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ОКИСЛЕНИЯ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ 2016
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Верещагин Валерий Иванович
  • Безбородов Юрий Николаевич
  • Сокольников Александр Николаевич
  • Ермилов Евгений Александрович
RU2621471C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2006
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Даниленко Виктор Сергеевич
  • Малышева Наталья Николаевна
  • Безбородов Юрий Николаевич
RU2318206C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 625 037 C1

Реферат патента 2017 года СПОСОБ КЛАССИФИКАЦИИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ПАРАМЕТРАМ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ

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. Через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала и проводят оценку процесса окисления. Согласно изобретению пробу окисленного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившегося смазочного материала и коэффициент испаряемости, как отношение массы испарившегося смазочного материала к массе до испытания. Отбирают часть пробы для фотометрирования и определения оптической плотности окисленного смазочного материала. По полученным данным определяют показатель термоокислительной стабильности как сумму оптической плотности и коэффициента испаряемости. Строят графические зависимости показателя термоокислительной стабильности от времени, минимум, при трех температурах испытания, по которым определяют потенциальный ресурс, характеризующий время достижения установленного значения показателя термоокислительной стабильности при каждой температуре испытания. По этим данным строят графические зависимости потенциального ресурса от температуры испытания, по которым определяют скорость изменения потенциального ресурса от температуры испытания и критическую температуру, а классификацию смазочных материалов устанавливают по значениям критической температуры и скорости изменения потенциального ресурса при выбранных температурах испытания. Достигается совершенствование системы классификации смазочных материалов, а также осуществление обоснованного выбора смазочных материалов для двигателей различной степени нагруженности с максимальным ресурсом. 5 ил., 2 табл.

Формула изобретения RU 2 625 037 C1

Способ классификации смазочных материалов по параметрам термоокислительной стабильности, при котором 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, причем через равные промежутки времени отбирают пробу окисленного смазочного материала и проводят оценку процесса окисления, отличающийся тем, что пробу окисленного смазочного материала взвешивают, определяют массу испарившегося смазочного материала и коэффициент испаряемости как отношение массы испарившегося смазочного материала к массе до испытания, отбирают часть пробы для фотометрирования и определения оптической плотности окисленного смазочного материала, по полученным данным определяют показатель термоокислительной стабильности как сумму оптической плотности и коэффициента испаряемости, строят графические зависимости показателя термоокислительной стабильности от времени, минимум, при трех температурах испытания, по которым определяют потенциальный ресурс, характеризующий время достижения установленного значения показателя термоокислительной стабильности при каждой температуре испытания, по этим данным строят графические зависимости потенциального ресурса от температуры испытания, по которым определяют скорость изменения потенциального ресурса от температуры испытания и критическую температуру, а классификацию смазочных материалов устанавливают по значениям критической температуры и скорости изменения потенциального ресурса при выбранных температурах испытания.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2625037C1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2006
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Малышева Наталья Николаевна
  • Метелица Артем Александрович
  • Безбородов Юрий Николаевич
RU2334976C1
Способ классификации моторных масел и устройство для его осуществления 1981
  • Шимонаев Геннадий Сергеевич
  • Пенчул Аркадий Федорович
  • Виппер Андрей Борисович
  • Днепров Вадим Николаевич
  • Проскурина Ирина Ивановна
SU1032380A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМАЗЫВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МАСЕЛ 2012
  • Шрам Вячеслав Геннадьевич
  • Ковальский Болеслав Иванович
  • Безбородов Юрий Николаевич
  • Малышева Наталья Николаевна
RU2484463C1
ДИСТАНЦИОННЫЙ СПОСОБ КЛАССИФИКАЦИИ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ 2011
  • Белов Михаил Леонидович
  • Городничев Виктор Александрович
  • Матросова Ольга Александровна
  • Козинцев Валентин Иванович
  • Федотов Юрий Викторович
RU2498275C2
СПОСОБ ЦВЕТОВОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2011
  • Горбунова Елена Васильевна
  • Коротаев Валерий Викторович
  • Тимофеев Александр Николаевич
  • Чертов Александр Николаевич
  • Серикова Мария Геннадьевна
RU2468345C1
US 8452548 B2, 28.05.2013
ДАНИЛОВ В.Ф
и др
Масла, смазки и специальные жидкости
Учебное пособие, Елабуга, 2013, с
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1

RU 2 625 037 C1

Авторы

Ковальский Болеслав Иванович

Безбородов Юрий Николаевич

Афанасов Владимир Ильич

Рунда Михаил Михайлович

Батов Николай Сергеевич

Даты

2017-07-11Публикация

2016-11-02Подача