Устройство для испытания смазочного масла на окисляемость Советский патент 1992 года по МПК G01N25/00 G01N33/28 

Изобретение относится к устройствам для испытания масел, в частности к устройствам для испытания смазочных материалов по оценке их склонности к окислению.

Предлагаемое устройство может быть использовано при лабораторных исследованиях различных марок смазочных масел на окисляемость при введении в них разнообразных труднорастворимых стабилизаторов окисления

Известен прибор для оценки термоокислительной стабильности масел, включающий емкость для окисления масла в тонком слое с испарителем и нагревателем, камеру предварительного окисления масла в объеме, содержащую нагреватель, барбо- тажную трубку для подачи окислителя и трубку для его вывода, а также прибор снабжен системой автоматического регулирования, включающий блок регулирования и контроля температуры масла, регулируемый

кран для подачи окислителя, расходэмер и фоторезистор, соединенный через реле времени с электропневмоклапаном, установленным на трубке вывода окислителя.

Основным недостатком известного прибора является то, что при испытании мотор- ных масел не реализуется оффект полнопоточной циркуляции масла, сопряженный с восприятием маслом различных температур в течение одного цикла циркуляции, что в конечном итоге оказывает влияние на общий ход окислительного процесса. Не соблюдается чистота эксперимента из- за присутствия в приборе металлических деталей, обладающих каталитическим действием на процесс окисления масла, тем самым несколько ограничено применение данного прибора при исследованиях каталитического воздействия различных металлических поверхностей на окислени з масла, а насыщение масла парамагнитными ионаXIVI

ю

VI

О СО

ми при контакте с металлическими поверхностями прибора не позволяет исследовать состояние масла такими чувствительными и современными методами как ядерный магнитный резонанс и инфракрасная (ИК) спектроскопия. В данном приборе нельзя испытывать влияние на процесс окисления масла различных труднорастворимых стабилизаторов окисления, например, антиокислительные присадки, ингибиторы, всевозможные химические реагенты и добавки, так как их размещение в камере предварительного окисления существенно искажает механизм их действия ввиду контакта с окислителем и отсутствием циркуляционного потока, активизирующего работу стабилизатора. В результате перечисленные недостатки существенно искажают достоверность результатов испытаний.

Цель изобретения - повысить достоверность результатов испытаний за счет выведения стабилизаторов окисления из зоны окисления масла и создания циркуляции масла по замкнутому контуру.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено масляной системой с циркуляцией масла по замкнутому контуру, выполнено из каталитически нейтральных материалов, например, минеральное и органическое стекло, термостойкие пластмассы.

При этом масляная система содержит контактный сосуд для размещения в нем различных трудьорастворимых стабилизаторов окисления и центробежный насос для перекачки масла.

Устройство для испытания смазочного масла на окисляемость, включающее камеру для окисления масла в объеме, нагреватель в виде термостатирующей рубашки, жидкостной термостат, барботажную трубку для подачи окислителя и трубку для его вывода, а также систему автоматического регулирования и контроля температуры масла, регулируемый кран подачи окислителя и дополнительно снабжено циркуляционной масляной системой замкнутой на камере для окисления масла и содержащей маслопровод с последовательно установленными в нем электромагнитным клапаном, контактным сосудом для размещения различных стабилизаторов окисления, центробежным насосом, при этом детали устройства, контактирующие с маслом, выполнены из каталитически нейтральных материалов.

На чертеже изображено устройство для испытания смазочного масла на окисляемость.

Устройство состоит из камеры 1 для окисления масла в объеме, нагревателя 2 в виде термостатирующей рубашки, изготовленных из термостойкого стекла. Упомянутая рубашка сообщается трубопроводами 3 с жидкостным термостатом 4. Камера 1 имеет штуцеры 5 и б, соответственно, для выхода и возврата циркулирующего масла. На крышке 7 камеры 1 укреплены барботажная трубка 8 с регулируемым краном 9 подачи окислителя через перфорированное кольцо 10 от микрокомпрессора 11, трубка 12 выхода окислителя в конденсатор 13 и термопара 14.

К штуцеру 5 последовательно подсоединяются: электромагнитный клапан (ЭМК) 15, контактный сосуд 16, маслопровод 17, центробежный насос 18, с приводом от электродвигателя 19.

Блок регулирования 20 связан электрической цепью 21 с термопарой 14, ЭМК 15, микрокомпрессором 11 и электродвигателем 19.

Перед испытанием масла на окисляемость при воздействии труднорастворимого стабилизатора окисления в контактный сосуд 16 помещают, например, химический реагент, после чего производя г сборку масляной системы устройства. Испытываемое масло заливается в камеру 1 и плотно закрывается крышкой 7. Затем включается термостат 4 для нагрева термостатирующей жидкости, После достижения температуры 140±0,5°С термостатирующая жидкость подается в нагреватель 2 выполненный в виде

термостатирующей рубашки, при этом испытуемое масло нагревается до температуры 140±0,5°С. Контроль температуры масла осуществляется термопарой 14, связанной электрической цепью с блоком регулирования 20. На микрокомпрессоре 11 посредством регулируемого крана 9 задается скорость подачи окислителя, равная 45 л/ч, После достижения заданной температуры масла срабатывает реле блока регулирования 20, в результате открывается ЭМК 15, включается микропроцессор 11 и электродвигатель 19 привода центробежного насоса 18, Масло начинает циркулировать в масляной системе по замкнутому контуру.

Окислитель, подаваемый через барботажную трубку 8 и перфорированное кольцо 10 в масло, интенсивно барботирует в камере 1 и выходит через трубку 12. Выходящий

из камеры 1 окислитель попадает в кондеиг сатор 13, где происходит конденсация паров и отделение захваченных окислителем капелек масла и затем выбрасывается в атмосферу. Под воздействием высокой температуры и контакта с окислителем масло подвергается интенсивному окислению.

После открытия ЭМК 15 окисленное масло поступает в контактный сосуд 16 с труднорастворимым стабилизатором окисления, где взаимодействует с ним и далее следует по маслопроводу 17 к центробежному насосу 18. Поток обработанного стабилизатором окисления масла захватывается рабочим колесом насоса 18 и по маслопроводу 17 подается к штуцеру б в камеру 1, где вновь подвергается интенсивному окислению.

Наличие циркуляционной масляной системы, позволяющей перекачивать испытуемое масло по замкнутому контуру из камеры 1 через контактный сосуд 16, дает возможность проводить процесс окисления масла и обработку его стабилизатором окисления одновременно. В случае понижения заданной температуры окисления срабатывает реле блока регулирования 20, после чего закрывается ЭМК 15, отключаются электродвигатель 19 привода центробежного насоса 18 и микрокомпрессор 11. В результате прекращается циркуляция масла и его окисление. После достижения температуры 140±0,5°С испытания масла сигнал от термопары 14 поступает на блок регулирования 20, срабатывает реле, после чего открывается ЭМК 15, включаются электродвигатель 19 и микропроцессор 11. В результате исследуемые процессы возобновляются,

После окончания эксперимента анализ отработанного масла проводится одним из известных способов.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройстсо позволяет расширить диапазон исследований: проводить исследование влияния труднорастворимых стабилизаторов окисления и каталитически активных металлических поверхностей на ход окислительного процесса масла. Устройство предусматривает подсоединение еще одной окислительной камеры без циркуляционной масляной системы с целью проведения сравнительных испытаний масел. Введение двух параллельных камер позволяет сравнить результаты исследований, полученный эффект от применения различных стабилизаторов окисления, а также сокращает время испытаний. При испытании масел на окисляемость можно варьировать температурой, скоростью подачи окислителя, избирательно воздействовать различными стабилизаторами окисления и каталитическим влиянием различных металлических поверхностей, при помещении последних в окислительную камеру.

Непосредственный контакт стабилизаторов окисления с окислителем существенно искажает механизм их действия на процесс окисления масла, что устраняется вынесением стабилизаторов из зоны окисления в контактную камеру, входящую в состав масляной системы устройства. Циркуляция масла в устройстве исключает застойные зоны при контакте стабилизаторов окисления с маслом, повышает эффективность работы стабилизаторов

окисления. Отсутствие металлических деталей в устройстве позволяет проводить испы- тания масел без постороннего каталитического влияния на ход окислительного процесса. Отсутствие перехода парамагнитных ионов металлов с рабочих поверхностей устройства в масло позволяет проводить исследование химического состава масла структурно-чувствительным методом, таким, как ядерный магнитный

резонанс.

Стабильность масел при испытании на окисляемость оценивается как по изменению щелочного и кислотного чисел согласно ГОСТ 11362-76, а также по изменению молекулярного состава путем инфракрасной спектроскопии и ядерного магнитного резонанса.

Формула изобретения Устройство для испытания смазочного

масла на окисляемость, включающее камеру для окисления масла с нагревателем, размещенные в камере барботажную трубку для подачи окислителя и трубку для отвода окислителя, систему автоматического регулирования и контроля температуры масла, отличающееся тем, что, с. целью повышения достоверности испытаний, оно снабжено подсоединенным к камере циркуляционным контуром с насосом, контактным сосудом и запорным клаплном и выполнено из неметаллических материалов.

Использование: испытание смазочных масел а окисляемость при введении в них разнообразных труднорастворимых стабилизаторов окисления. Устройство состоит из камеры для окисления масла в объеме, нагревателя в виде термостатирующей рубашки, изготовленных из термостойкого стекла Упомянутая рубашка сообщается трубопроводами с жидкостным термостатом. Камера имеет штуцеры соответственно для выхода и возврата циркулирующего масла. На крышке камеры укреплены барботажная трубка с регулируемым краном подачи окислителя через перфорированное кольцо от микрокомпрессора, трубка выхода окислителя, конденсатор и термопара. К штуцеру для выхода масла последовательно подсоединяются: электромагнитный клапан (ЭМК), контактный сосуд, маслопровод, центробежный насос с приводом от электродвигателя Блок регулирования связан электрической цепью с термопарой, ЭМК, микрокомпрессором и электродвигателем, 1 ил.