Прибор для оценки термоокислительной стабильности масел Советский патент 1980 года по МПК G01N33/28 G01N25/00 

1

Изобретение отиоснтся к устройствам для окиеленпя масел при оцеике их термоокислительной стабильности.

Предлагаемый прибор может быть исиользоваи при лабораторных исс.чедоваии- 5 ях термоокислитс.лыюГ стабильности масел для авиациоииых газотурбинных двигателей (ГТД).

При работе в авиациоииых ГТД масло окисляется -под воздействием поступающе- Ю го в узлы трения двигателя горячего воздуха, при циркуляции по замкиутому контуру миогократно вступает в коптакт с иагретыми до высоких температур металлическими поверхпостя.ми узлов и деталей 15 маслоспстемы двигателя, омываемых маслом.

Известен прибор для оценки эксилуатациоииых свойств моториых масел, включающий рабочую камеру, разбрызгиватель, 20 сбориую емкость, виешиюю баню с электронодогревом, холодильник для летучих продуктов окислеиия, трубку возврата коиденсата н контактный термометр 1.

Недостатком известного устройства явля- 25 ется то, что в нем нельзя учесть предва рительиое окисление масла при длительном пребывании его в нагретом состоянии, етенень предварительного окислеиия еущественно влияет на процесс окисления масел 30

в тонком слое и ооразование высокотемпературных отлол ен11Й в двигателях.

Известеи ирибор для определения термоокислител)Иой .п иости масел, включа1О1Ц1 Г| емкость для окпс. еи11я мас.ча в топком слое с испарителем и иаг|5евателем 2.

Нелостагком пзвестиого устройства является невозможность учета предварительного окисления масла, что влияет на точность оценки термоокнелительиой стабильиости м а ел а.

Целью изобретеиия является повышенне точиостн оценки за ечет учета влияния етепепи предварительного окислеиия.

Указаииая це:1ь достигаетея тем, что ирибор сиабжеи установлеиным ио ocii емкости стаканчиком с иагревате;1ем и камерой предварительиого окислеиия масла.

При этом камера иредварительного окислеиия содержит иагреватель, барботажиую трубку для подачи окислителя и трубку д.чя его вывода.

С целью возможпости работы в автоматическом , прибор сиабжен системой автоматического регулирования, включающей блок регулироваиия н коитроля темиературы масла, расходомер, регулируемый край для иодачи окислителя и фоторезиетор. соединенный через реле времени с электропневмоклапаном, установленным на трубке вывода окислителя. На чертеже изображен предложениый прибор, общий вид. Прибор состонт из дву.х осиовимх узлов: узла предварительного окисления масла в объеме и ззла окисления масла в тонком слое. В комплект ирнбора входит донолиительное оборудование. Узел предварительного окисления масла состонт из камеры 1 предварительного окислення, свободно вставленной в теплоизоляциоипый кожух 2, установленный на корпусе-подставке 3. В упомянутом корпусе размеш,ены электроподогреватель 4 и perj лировочные крапы 5 и 6. Резервуар герметически закрывается крышкой 7, па которой укреплены барботажиая трубка 8 для подачи окислителя в масло через перфорированное кольцо 9, трубка 10 для вывода окислителя, соеднннтельпая трубка 1 подъема уровня масла с штуцером 12, змеевнк 13, ногружаемый в масло, н тсрмонара 14. К штуцеру 12 соедпиительиой трубки 11 кренится О-образная трубка 15, одно нз колен которой вынолиеио в виде емкост 16 для окис.ления масла в тонком слое, а другое -- представляет мерную трубку 17 с кожухом 18 и укрепленными иа кожухе микролампочкой 19 и фоторезисторо.м 20, емкость 16 выполнена с обогревом тенлонзоляциоииым кожухом 21 и крышкой 22. На крышке закреилеиы па1рсватель 23 с надсваюи1,имся на пего стаканом 24, имеюшнм сверление для установки тер.моиары 25, и трубка 26 отвода паров масла. В кол1)Цевое ирострапетво между емкостью 16 и сооспым с пнм стаканом 24 помеи1,е;1а термопара 27. Прибор включает снс1ему автоматического ре1улнровапня, содержан|,у1о реометррасходомер 28 для подачн окнслителя, конденсаторы 29 с кранами 30 слива конденсата, электропневмоклапаи (ЭНК) 31, реле 32 времеии с регулируемой в широком диапазопе задержкой срабатывания донолН1ггельного реле обратного хода штока ЭН1 и блок 33 регулироваиия и контроля темиературы масла и иагрева стакаиа 24. Все металлические детали, с которььми контактирует лшсло нри работе н)ибора, изготовлены из нержавеюшей ста;1и Х18Н10Г (за исключепие.м стакана 24). Стакан 24 может изготавлги аться из любого материала, каталитическое влияние которого на нроцеес окислеиия масла и образование высокотемпературных отложений должио быть исследовано. Перед нсиытапием рабочая новерхпость емкости 16 и стакаиа 24 зачнихается иа токарио.м стайке шкуркой № 4. Нсиытуемое мас;1о в количестве 100 мл заливается в камеру 1, ноеле нронзводитея еборка ирибора. Затем вк,тючае1510 15 20 25 30 .;,5 ;о 15 50 55 ()() (35 ся электроподогрезатель 4 нагрева масла, на ревате;1ь 23 стакана 24 и нагреватель кожуха 21 емкости 16. Поеле доетпжепия заданно) температуры масла, емкости и стакана (контролнруется с номошью термопар 14 и 25 еоответетвепно и блока 33 реry.uipoBOK и регистрации температур) с иомои1,ью краиа 5 н расходомера 28 устанавливается требуемая для окисления AUIела подана окнслнтеля п включается реле 32 времени, управляющее работо ЭНК 31. Окислитель (воздух), подаваемы в трубке 8 через нерфорированное кольцо 9 в масло, барботпрует через масла в камере 1 и выходит через трубку 10. Выходящий из прибора нри открытом клапане 31 воздух попадает в ловушку - конденсатор 29, где происходит копдеисация паров мае.la и отделение захвачениых воздухом и ирибора капелек масла, и затем через клапан выбрасывается в атмосферу. Нрп закрытом ЭНК (после выдачи команды от реле 32) подаваемый в прибор воздух начннает вытеснять масло по трубКС И и трубке 15. Нодпимаясь выше, .iac:io попадает в етекляппую трубку н 1з ко,1ьиевую камеру, образгжаииую егеика.ми емкоети 16 Ji етакаиа 24. Омывая стеики нагретых до высокой темнературы емкости 16 и стакаиа 24 (иа 50-110 С выше темиературы масла в резервуаре) часть масла, иаходяп1,егося в 1чольцевой камере, также прогреваетея до 6o;iee BBICOKOII jxMiieрагуры по еравиепгпо с те.мисратуро jMae..ia в других местах ирнбора. Достигаемая температура маела )з кол1щевой камере регистр |руется с иомоии.-ю термоиары 27 .;i бло 33. Нри достижеиии ои)ед.елеииого УР01М1Я, иа котором закреи.чеиы ..лампочка 19 и фоторезис1ор 20. cjiou масла в С1скля)пюй трубке 17 значительно ос.лабляст иоток света к сюторе;;исто)у, в результате чего срабатывает реле 3 времени п кланап 31 открывается. Воздух из камеры 1 начииает выходить в атмосферу черс; конденсатор 29 н 1 лаиап 31, а масло из верхие10 узла прпбора быс ро стекает вниз. Закрытие клаиаиа 3i происходит с иекоторой задержкой, чтобы масло успело стечо в резервуар. ШирокпГ| диаиазоп регулироваиия задержки нозво.ляет в случае необходн.мости меия1ь псиытаи11я масел, увеличивая и:1и меиьшая длигел1люет контакта маела с 0)ячил1;1 мета/клическими иовсрхиостям, за онред.е.леииое время з ксиеримеита. Носле закрьпня кланана 31 никл иоьторяетея. Нары масла, образуюпшеся при контакте его е иагрстыми иоверхиостями, выходят через )етие в к|) 22 и ио т|)убке 2(5 иостунают в .човунпху-коидеисатор 29. С епижеиия темнерату1)ы .масла в камере 1 н поддержания ее на заданном уровне за время экенеримснта в змееьик

13 через регулировочный кран 6 подается воздух (для снятия дополнительного количества тепла, получаемого маслом от емкости 16 и стакана 24).

После окончания эксперимента анализ отработанного масла проводится одним из известных способов. При этом стабильность масла оценивается комплексно: по изменению его физико-химических и эксн.чуатац оииых свойств и по количеству отложенпй, образовавшихся на стакапе 24.

Количество конденсата, сливающегося на ловушек-конденсаторов 29 через краны 30, позволяет судить об испаряемости масла.

Исиользование данного прибора позволит сократить время проведения лабораторных исследований и оценки термоокислительиой стабильности масла, ироводить отбор лзчших образцов опытных масел вследствие исследования их стабильности в условиях, отражающих реальные условия применения масел в двигателях.

Фор .VI у л а изобретен и я

1. Прибор для оценки термоокислительиой стабильности масел, включающий емкость для окисления масла в тонком слое

с иснарнтелем и нагревателем, отличаюш и и с я тем, что, с целью повышения точности за счет учета влияния степени предварительного окисления, он снабжен установленным по оси емкости стаканчиком с нагревателем и камерой предварительного окисления масла.

2.Прибор но п. 1, отличающийся тем, что камера иредваритслыюго окисления содержит нагреватель, барботажную трубку для подачи окислителя и трубку для его вывода.

3.Прибор по п. 1, отлпчающийся тем, что, с целью возмол ности работы в

автоматическом режиме, он снабжен системой автоматического регулирования, включающей блок ре1улированця и контроля те.мпературы масла, рас.ходомер, регулируемый кран для нодачи окислителя и фоторезистор, соедпненньп через реле времени с электроиневмоклапаном, установленным на трубке вывода окислителя.

Псточники информации, принятые во внимание при экспертпзе 1. Авторское свидетельство СССР ЛЬ 179083, кл. G 01N 25/14, 1966.

2. Нефтеиродукты. Методы испытаний, ч. 2. М., 1967, с.124-125.