Способ определения склонности масла к образованию высокотемпературных отложений Советский патент 1987 года по МПК G01N33/30 

1

Изобретение относится к исследованию эксплуатационных свойств масел и может найти применение при разработке новых сортов масел.

Целью изобретения является повышение точности определения.

На фиг.1 изображена схема установки; на фиг.2 - схема нагревательного устройства; на фиг. 3 - диаграмма изменения яркости отраженного света; на фиг. 4 - результаты испытаний масел без установки образцов металлов .

Установка состоит из масляного бака 1, насоса 2, электродвигателя 3 фильтра 4, ротаметра 5, нагревательного устройства 6, регистрирующего прибора 7, манометра 8, дроссельного клапана 9, холодильника 10, штих- пробера 11 и дроссельного клапана 12. Масло из бака 1 подают насосом 2 через фштьтр 4 в нагревательное устройство 6, затем охлаждают в холодильнике 10 до 35 - 40 С, насьпцают воздухом и. направляют в расходный бак 1. Эта установка обеспечивает Ц11ркуляци10 масла по замкнутому контуру и контакт масла с металлической поверхностью и образцами из конструкционных материалов в эксплуатационном интервале температур 40 - 240°С.

Нагревательное устройство (фиг.2) представляет собой цилиндрический корпус 13, в котором помещена оценочная трубка 14 из нержавеющей стали с установленными на ней образцами металлов цилиндрической формы 15. Внутри трубки расположен электронагревательный элемент 16. Масло проходит через кольцевой зазор между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 13 и оценочной трубкой 14. В нагревательное устройство установлено шесть термопар, что обеспечивае контроль температуры масла по всей длине поверхности нагрева. Информаци о распределении температур, передающаяся от термопар на регистрирующий прибор 7, позволяет оценить ее влияние на образование отложений. Диапазон изменения температуры масла составляет от 40 (первая термопара) до 240 С (шестая термопара), Для обеспечения данного режима нагрева масло прокачивают под давлением 4,0 fffla со скоростью прокачивания 1,95 2,05 л/ч. С целью охвата всего эксп3

,

377692

луатационного диапазона температур образцы конструкционных материалов устанавливают в трех температурных зонах оценочной трубки, в которых испытуемое масло имеет температуру соответственно 100, 180, 240 С. Продолжительность испытания 6 ч.

Количество отложения оценивают 1Q оптическим способом посредством измерительного блока. Его принцип действия основан на измерении яркости света, отраженного от поверхности оценочной трубки. Яркость отраженного 15 света записывается на одну и ту же диаграмму до и после испытания. На фиг. 3 приведена диаграмма изменения яркости отраженного света. Кривая I соответствует яркости отраженного по 20 длине оценочной трубки до испытания, кривая II - после испытания. Уменьшение яркости отраженного света в каждой точке поверхности оценочной трубки (лЬ) происходит за счет час- 25 тичного поглощения света в слое образовавшихся отложений. Площадь между кривыми (QgTo характеризует количество отложений на данном участке поверхности оценочной трубки. Кроме 30 этого, по диаграмме определяют температуру начала образования отложений (t,o).

Способ реализуют следующим образом .

35 Образцы металлов полируют пастой АСМ-14 до зеркального блеска и устанавливают в соответствующих температурных зонах оценочной трубки. Далее оценочную трубку помещают в измери- 40 тельный блок и по яркости отраженного света определяют отражательную способность поверхности оценочной трубки до испытания. После проведения испытания оценочную трубку про- 45 мывают в изооктане, просушивают при комнатной температуре и затем посредством измерительного блока замеряют яркость отраженного от трубки света после испытания. После проведения ис- 50 пытания на масле с теми же металлическими образцами и при тех же оптимальных режимах нагрева и скорости прокачивания проводят испытание на эталонной жидкости, состоящей из 40 55 частей (по объему) гексадекана и 1 части oi, -метилнафталина. Склонность масел к образованию высокотемпературных отложений оценивают по индексу высокотемего

равному

увеличении темпера 240 С масла плохо

пературных отложений И отношению количества отложении, получаемых при испытании масла и эталонной жидкости, и температурой начала образования отложения t равной температуре, при которой на контактирующей с маслом поверхности оценочной трубки образуются первые отложения. Для подтверждения цели проведены сравнительные испытания авиационных масел МН-7,5, Б-ЗВ, ИШ1-10 без и с образцами металлов (медь, свинец). На фиг. Д представлены результаты испытаний масел без установки образцов металлов. При туры масла вьпче различаются между собой и даже могут меняться местами по яркости отраженного света. Медь и свинец оказьюают значительное влияние на образование отложений (медь в большей степени). Присутствие образцов металлов оказывает влияние и на температуру начала образования отложений. Например, при испытании масла МН-7,5 на чистой трубке 140°С, в присутствии свинца отложения начинают образовываться при температуре поверхности оценочной трубки 132°С, а в присутствии меди - 125 С.

В табл.1 представлены конкретные примеры осуществления способа с применением оценочного критерия И для образцов ациационных масел МН-7,5, Б-38, ИПМ-Ю.

ВНИИ НП-50-1-4Ф

ИПМ-Ю

36/1-КУА

Б-38

Коэффициент

ранговой

корреляции

Таблица

Влияние металлов на образование высокотемпературных отложений

Me талл

И,

МН

-7,5 Б-ЗВ ИПМ-10

10

15

При скорости прокачивания V 1,8 л/ч нагрев масла происходит до 70 - 270°С, а при V 2.2 л/ч - 25 - 210°С. Поэтому для поддержания в масле эксплуатационного диапазона температур 40 - 240 С скорость прокачки выбрана оптимально равной 1,95 - 2,05 л/ч.

Ввиду отсутствия количественного метода оценки отложений в двигателях сравнительные данные с прототипом могут быть даны в виде ранговой корреляции. В соответствии с данными экспертной оценки синтетические товарные масла располагаются в ряд: ВНИИ НП-50-1-4Ф, ИПМ-10, 36/1-КУА, Б-ЗВ. Для этиу же масел определены ранги по результатам испытаний предлагаемым способом и прототипом.

Результаты представлены в табл.2.

Таблица 2

1

3 2 4

1

2 3 4

1,0

0,8

1,0

Формула иэобре1ения

Способ определения склонности масла к образованию высокотемпературных отложений путем прокачивания нагретого масла вдоль нагретой металлической трубки с последующим охлаждением масла и оценкой по количеству отложений, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности определения, по длине трубки размещают

ни

-//

ffSufLliJ Л/

образца.

металлические образцы, проводят параллельные испытания эталонной жидкости и масла при скорости прокачивания 1,95-2,05 л/ч и температуре ДО - 240 С, количество отложений определяют по изменению яркости отраженного света от трубки, контактирующей с маслом и эталонной жидкостью, и до- полнитеЛьно определяют температуру начала образования отложений.

.

фиг2

Температура mpySnu С Фиг.З

1337769

Изобретение относится к исследованию эксплуатационных свойств масел, в частности к определению склонности масла к образованию высокотемпературных отложений, и может найти применение при разработке новых сортов масел. Цель - повьппение точности определения. Определение ведут прокачиванием нагретого масла вдоль нагретой металлической трубки. Причем по длине трубки размещают металлические образцы, проводят параллельные испытания эталонной жидкости и масла при скорости прокачивания 1,95 - 2,05 л/ч и температуре 40-240 с. Количество отложений определяют по изменению яркости отраженного света от трубки, контактирующей с маслом и эталонной жидкостью, и дополнительно определяют температуру начала образования отложений. Ввиду отсутствия количественного метода оценки отложений в двигателях сравнительные данные с известным способом могут быть даны в виде ранговой корреляции (РК).Коэффициент РК по данному способу равен 1,0 против 0,8 по известному способу, 4 ил., 2 табл. i сл САР СО . а со

150200250

Температура стенки оценочной трубки., С

270

поISO

Температура па ела С Фиг.

Редактор Е.Копча

Заказ 4123/41Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

200

240

Составитель Л.Иванова Техред И.Попович

Корректор В.Бутяга