RU2567087C1 - Способ определения смазывающей способности масел - Google Patents
Способ определения смазывающей способности масел Download PDFInfo
- Publication number
- RU2567087C1 RU2567087C1 RU2014130867/28A RU2014130867A RU2567087C1 RU 2567087 C1 RU2567087 C1 RU 2567087C1 RU 2014130867/28 A RU2014130867/28 A RU 2014130867/28A RU 2014130867 A RU2014130867 A RU 2014130867A RU 2567087 C1 RU2567087 C1 RU 2567087C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- friction
- current
- coefficient
- wear
- oil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии оценки качества смазочных масел, в частности к определению их смазочной способности. Способ определения смазывающей способности масел заключается в том, что эксплуатируют пару трения в присутствии смазки, пропускают через нее электрический ток, измеряют постоянный ток при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, пробу масла постоянной массы нагревают при определенной температуре в течение постоянного времени. Затем отбирают часть пробы окисленного масла, которую фотометрируют, и определяют коэффициент поглощения светового потока, а другую часть пробы окисленного масла испытывают на машине трения, определяют смазывающую способность по значениям коэффициента влияния тока. При этом пробу окисленного масла испытывают на машине трения при постоянных параметрах трения, пропускают через пару трения постоянный ток от внешнего стабилизированного источника напряжения, записывают диаграмму изменения тока в процессе трения, по которой определяют начало установившегося изнашивания и величину тока. Далее определяют коэффициент электропроводности граничного слоя как отношение тока, протекающего через граничный слой, к заданному току, определяют диаметр пятна износа и отношение коэффициента поглощения светового потока к диаметру пятна износа. Затем определяют падение напряжения Uна граничном слое, разделяющем поверхности трения при установившемся изнашивании, по эмпирической формуле:, где К- коэффициент поглощения светового потока; U - диаметр пятна износа, мм; К- коэффициент электропроводности граничного слоя. Строят графическую зависимость падения н�
Description
Изобретение относится к технологии оценки качества смазочных масел, в частности к определению их смазочной способности.
Известен способ определения смазывающей способности масел, заключающийся в том, что эксплуатируют пару трения в присутствии смазки, пропускают через нее электрический ток, а смазывающую способность оценивают отношением токов, протекающих через неподвижную пару трения и при установившемся режиме трения (авторское свидетельство СССР №1054732, дата приоритета 08.07.1982, опубл. 15.11.1983, авторы Ковальский Б.И. и др., RU).
Недостатком известного способа является отсутствие количественной оценки связи между концентрацией продуктов старения в масле, износом и электропроводностью фрикционного контакта, так как эта связь определяет свойства граничных слоев, разделяющих поверхности трения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения смазывающей способности масел, заключающийся в том, что эксплуатируют пару трения в присутствии смазки, пропускают через нее электрический ток, измеряют постоянный ток при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, пробу масла постоянной массы нагревают с перемешиванием при определенной температуре в зависимости от назначения смазочного масла в течение постоянного времени, отбирают часть пробы окисленного масла, фотометрированием определяют коэффициент поглощения светового потока, а другую часть пробы окисленного масла испытывают дважды на машине трения при постоянных параметрах трения при пропускании через пару трения постоянного тока от внешнего источника стабилизированного питания и без тока, измеряют параметры износа при пропускании тока через пару трения и без тока, определяют коэффициент влияния тока КВТ на смазывающую способность окисленного масла по формуле:
, где UТ - параметр износа при пропускании через пару трения постоянного тока от внешнего стабилизированного источника питания, мм; U - параметр износа при отсутствии тока в паре трения, мм, а смазывающую способность испытуемого масла определяют по значениям коэффициента влияния тока, где отрицательное значение коэффициента влияния тока КВТ означает повышение смазывающей способности окисленного масла, а положительное значение коэффициента влияния тока КВТ показывает понижение смазывающей способности окисленного масла (патент РФ №2408866, дата приоритета 30.11.2009, опубл. 10.01.2011, авторы Ковальский Б.И. и др., RU, прототип).
Недостатком прототипа является недостаточная информативность способа в связи с отсутствием комплексной оценки смазывающих свойств масел, учитывающей сопротивляемость граничного смазочного слоя.
Задачей изобретения является комплексная оценка смазывающих свойств испытуемого масла по его оптическим свойствам, величине износа и коэффициенту электропроводности фрикционного контакта, отражающему сопротивляемость граничного смазочного слоя.
Для решения поставленной задачи и получения технического результата в способе определения смазывающей способности масел, заключающемся в том, что эксплуатируют пару трения в присутствии смазки, пропускают через нее электрический ток, измеряют постоянный ток при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, пробу масла постоянной массы нагревают при определенной температуре в течение постоянного времени, отбирают часть пробы окисленного масла, которую фотометрируют, и определяют коэффициент поглощения светового потока, а другую часть пробы окисленного масла испытывают на машине трения, определяют смазывающую способность по значениям коэффициента влияния тока, согласно изобретению пробу окисленного масла испытывают на машине трения при постоянных параметрах трения, пропускают через пару трения постоянный ток от внешнего стабилизированного источника напряжения, записывают диаграмму изменения тока в процессе трения, по которой определяют начало установившегося изнашивания и величину тока, определяют коэффициент электропроводности граничного слоя как отношение тока, протекающего через граничный слой, к заданному току, определяют диаметр пятна износа и отношение коэффициента поглощения светового потока к диаметру пятна износа, определяют падение напряжения UГС на граничном слое, разделяющем поверхности трения при установившемся изнашивании, по эмпирической формуле:
,
где
КП - коэффициент поглощения светового потока;
U - диаметр пятна износа, мм;
КЭГС - коэффициент электропроводности граничного слоя,
строят графическую зависимость падения напряжения на граничном слое от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяют смазывающую способность испытуемого масла, причем чем больше значение падения напряжения на граничном слое, тем выше смазывающая способность.
На фиг. 1 представлены диаграммы записи тока, протекающего через фрикционный контакт при триботехнических испытаниях окисленных масел Mobil Super Syn 0W-40 SJ/SL/CF (а) и THK Супер 10W-40 SL/CF (б), на фиг. 2 показаны зависимости падения напряжения на граничном слое окисленных масел от коэффициента поглощения светового потока для минеральных масел: Spectrol Super 15W-40 SF/CC (1); Лукойл Стандарт 10W-40 SF/CC (2); частично синтетического THK Супер 10W-40 SL/CF (3) и синтетического Mobil Super Syn 0W-40 SJ/SL/CF New Life (4).
Способ определения смазывающей способности масел осуществляется следующим образом.
Товарное смазочное масло постоянной массы (например, 100±0,1 г) нагревают в стеклянном стакане при атмосферном давлении и перемешивают стеклянной мешалкой при постоянной частоте вращения с помощью электродвигателя при постоянной температуре (например, 180°C). Через равные промежутки времени (например, 8 ч) отбирают часть пробы окисленного масла для прямого фотометрирования и определения коэффициента поглощения светового потока КП. При значениях коэффициента КП, равных 0,1; 0,2; 0,3…0,8 ед., отбирают дополнительную пробу окисленного масла для испытания на машине трения и определения величины износа, после чего стеклянный стакан доливается товарным маслом до первоначальной массы и испытания продолжаются до следующего значения коэффициента КП. Параметры трения выбраны постоянными (например, нагрузка 13 Н, скорость скольжения 0,68 м/с, время испытания 2 часа, температура масла в объеме 80°C). Через пару трения пропускают постоянный ток (например, не более 100 мкА) от внешнего источника стабилизированного напряжения (например, 3 В). Величина тока задается при статическом положении образцов (например, 100 мкА), а в процессе трения записывается через преобразователь на дисплее компьютера в виде диаграммы (фиг. 1).
Величина тока, протекающего через фрикционный контакт, зависит от его сопротивления, поэтому при малом сопротивлении контакта, когда происходит пластическая деформация микронеровностей поверхностей трения, величина тока максимальна и равна заданному (100 мкА). При большом сопротивлении фрикционного контакта, а это возможно когда на поверхностях трения образуются модифицированные граничные слои, как результат химической реакции металлических поверхностей с органическими кислотами, изменяющими электропроводность этих слоев (контакта) и определяющими величину износа. Если условно обозначить сопротивление граничного слоя через символ R, величина тока, протекающего через него, определится по формуле:
где UГС - падение напряжения на граничном слое; I - величина тока, протекающего через граничный слой.
Применяя формулу 1, сопротивление фрикционного контакта R определяется как:
Для удобства применения формулы (2) величину тока предлагается заменить коэффициентом электропроводности граничного слоя КЭГС, определяемого выражением:
где I - величина тока, протекающего через граничный слой, мкА; IЗ - заданная величина тока при статическом положении пары трения, (100 мкА).
Тогда формулу (2) можно записать в виде:
Электропроводность граничного слоя зависит от свойств смазочного масла, которые определяются концентрациями продуктов окисления, температурной и механической деструкцией, и его кислотностью, тогда суммарную концентрацию можно определить фотометрическим методом по коэффициенту поглощения светового потока КП.
Влияние продуктов окисления, образующихся в смазочном масле, определяется их концентрацией в граничном слое, разделяющем поверхности трения, и их электропроводностью, которую предложено оценивать падением напряжения на граничном слое, по эмпирической формуле:
Падение напряжения UГС является комплексным показателем, характеризующим условную концентрацию продуктов окисления смазочного масла на номинальной площади фрикционного контакта (
) и их электропроводность КЭГС, определяющим свойства граничного слоя и величину износа.
Поэтому по диаграммам записи тока определяют время начала установившегося изнашивания (период стабилизации тока при трении). По формуле (3) определяют коэффициент электропроводности граничного слоя КЭГС, определяют UГС по формуле (5), строят графическую зависимость падения напряжения UГС от коэффициента поглощения светового потока (фиг. 2), по которой определяют изменение смазывающей способности испытуемого масла от общей концентрации продуктов окисления.
Согласно представленным данным (фиг. 2) установлено, что при значениях коэффициента поглощения светового потока КП<0,3 ед. коэффициент падения напряжения UГС приобретает значения меньше единицы для всех исследованных масел, что объясняется плохой смазочной способностью масел в начале процесса окисления. С увеличением коэффициента КП смазывающая способность окисленных масел повышается, и чем больше падение напряжения UГС, тем выше их смазывающая способность за счет образования смолистых продуктов окисления и увеличения кислотности масел, что способствует образованию на поверхностях трения хемосорбционных граничных слоев как химического соединения металлических поверхностей с органическими кислотами.
Более высокими смазывающими свойствами характеризуются минеральное масло Лукойл Стандарт 10W-40 SF/CC (кривая 2) и синтетическое Mobil Super Syn OW-40 SJ/SL/CF New Life (кривая 4).
Применение предлагаемого способа позволяет осуществлять обоснованный выбор масел для двигателей внутреннего сгорания.
Claims (1)
- Способ определения смазывающей способности масел, заключающийся в том, что эксплуатируют пару трения в присутствии смазки, пропускают через нее электрический ток, измеряют постоянный ток при неподвижной паре трения и при установившемся режиме трения, пробу масла постоянной массы нагревают при определенной температуре в течение постоянного времени, отбирают часть пробы окисленного масла, которую фотометрируют, и определяют коэффициент поглощения светового потока, а другую часть пробы окисленного масла испытывают на машине трения, определяют смазывающую способность по значениям коэффициента влияния тока, отличающийся тем, что пробу окисленного масла испытывают на машине трения при постоянных параметрах трения, пропускают через пару трения постоянный ток от внешнего стабилизированного источника напряжения, записывают диаграмму изменения тока в процессе трения, по которой определяют начало установившегося изнашивания и величину тока, определяют коэффициент электропроводности граничного слоя как отношение тока, протекающего через граничный слой, к заданному току, определяют диаметр пятна износа и отношение коэффициента поглощения светового потока к диаметру пятна износа, определяют падение напряжения UГС на граничном слое, разделяющем поверхности трения при установившемся изнашивании, по эмпирической формуле:
где
КП - коэффициент поглощения светового потока;
U - диаметр пятна износа, мм;
КЭГС - коэффициент электропроводности граничного слоя,
строят графическую зависимость падения напряжения на граничном слое от коэффициента поглощения светового потока, по которой определяют смазывающую способность испытуемого масла, причем чем больше значение падения напряжения на граничном слое, тем выше смазывающая способность.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130867/28A RU2567087C1 (ru) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Способ определения смазывающей способности масел |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130867/28A RU2567087C1 (ru) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Способ определения смазывающей способности масел |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2567087C1 true RU2567087C1 (ru) | 2015-10-27 |
Family
ID=54362500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014130867/28A RU2567087C1 (ru) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Способ определения смазывающей способности масел |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2567087C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114354422A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-15 | 大连海事大学 | 一种基于电信号的摩擦副磨损状态监测方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1054732A1 (ru) * | 1982-07-08 | 1983-11-15 | Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Красноярский Промстройниипроект" | Способ определени смазывающей способности масел |
RU2408866C1 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-01-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Способ определения смазывающей способности масел |
RU2471187C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Способ определения температурной стойкости смазочных масел |
-
2014
- 2014-07-24 RU RU2014130867/28A patent/RU2567087C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1054732A1 (ru) * | 1982-07-08 | 1983-11-15 | Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Красноярский Промстройниипроект" | Способ определени смазывающей способности масел |
RU2408866C1 (ru) * | 2009-11-30 | 2011-01-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Способ определения смазывающей способности масел |
RU2471187C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Способ определения температурной стойкости смазочных масел |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114354422A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-15 | 大连海事大学 | 一种基于电信号的摩擦副磨损状态监测方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Agoston et al. | Viscosity sensors for engine oil condition monitoring—Application and interpretation of results | |
Macián et al. | Proposal of an FTIR methodology to monitor oxidation level in used engine oils: Effects of thermal degradation and fuel dilution | |
US20100250156A1 (en) | Determination of end of life of oil by electrical means | |
RU2567087C1 (ru) | Способ определения смазывающей способности масел | |
RU2408866C1 (ru) | Способ определения смазывающей способности масел | |
RU2409814C1 (ru) | Способ определения температурной стойкости смазочных масел | |
RU2186386C1 (ru) | Способ определения смазывающей способности масел | |
RU2528083C1 (ru) | Способ определения качества смазочных масел | |
CN107132341A (zh) | 一种润滑油氧化安定性的测试方法 | |
Lysyannikova et al. | Control method of thermo-oxidative stability factors of synthetic motor oil | |
RU2312344C1 (ru) | Способ определения диспергирующе-стабилизирующих свойств и загрязненности масел | |
RU2318206C1 (ru) | Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов | |
JP2008224272A (ja) | 軸受のグリース寿命予測方法 | |
Herguth et al. | Comparison of common analytical techniques to voltammetric analysis of antioxidants in industrial lubricating oils | |
RU2696357C1 (ru) | Способ определения влияния температуры испытания на свойства продуктов окисления смазочных материалов | |
Dittes et al. | Dielectric thermoscopy characterization of water contaminated grease | |
RU2705942C1 (ru) | Способ определения предельно допустимых показателей работоспособности смазочных материалов | |
RU2621471C1 (ru) | Способ определения интенсивности процессов окисления смазочных масел | |
RU2453832C1 (ru) | Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов | |
RU2484463C1 (ru) | Способ определения смазывающей способности масел | |
RU2471187C1 (ru) | Способ определения температурной стойкости смазочных масел | |
Cuerva et al. | Analysis of the Influence of Contamination in Lubricant by Biodiesel in a Pin-On-Disk Equipment | |
RU2598624C1 (ru) | Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов | |
RU2454653C1 (ru) | Способ определения противоизносных свойств масел | |
RU2650602C1 (ru) | Способ определения температурной области работоспособности смазочных материалов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180725 |