|
.
.. Заявка №2017116926 от 17.05.
2017. Опубл. в Б.И. №20 от 11.07. 2018.
10. Патент на изобретение RU №2674162. Смазочно-охлаждающее технологическое
средство для обработки металлов резанием и процессов поверхностного деформирования.
Полетаев В.А., Ведерникова И.И., Голяс А.А., Шпенькова Е.В., Степанова Т.Ю. Заявка
№2674162 от 16.11. 2017. Опубл. в Б.И. №34 от 05.12. 2018.
УДК 621.891.2
Т. Ю. Степанова, Е. Ю. Куваева
123
ФГБОУ ВО Ивановский государственный химико-технологический университет
ВЛИЯНИЕ ПРИСАДКИ НА ОБЪЕМНЫЕ СВОЙСТВА МАСЛА И-50
Ключевые слова:
присадка, структура масла, вязкость, ассоциаты, объемные свой-
ства.
Аннотация:
Исследовано влияние присадки на объемные свойства индустриального
масла И-50. Установлено, что введенная в масло присадка изменяет вязкость масла в преде-
лах норматива установленного ГОСТ.
T. Yu. Stepanova, E. Yu. Kuvaeva
INFLUENCE OF THE ADDITIVE ON THE VOLUME PROPERTIES OF I-50 OIL
Keywords:
additive, oil structure, viscosity, associates, bulk properties.
Abstract:
The effect of the additive on the bulk properties of the I-50 industrial oil is inves-
tigated. It is established that the additive introduced into the oil changes the viscosity of the oil
within the standard established by GOST.
В процессе нагревания жидких нефтепродуктов при определенных температу-
рах наблюдается скачкообразное изменение их физико-химических свойств, то есть
имеют место структурные переходы.
©
123
Степанова Т. Ю., Куваева Е. Ю., 2020
Проблемы износа в машинах и механизмах
________________________________________________________________________________
445
При работе смазочных масел в узлах трения происходит их значительный разо-
грев, поэтому необходимо выяснить, какое влияние структурные переходы могут ока-
зать на свойства масел.
Для проведения исследований было выбрано базовое индустриальное масло И-
50 с кинематической вязкостью при 40
0
С 91 сСт. Указанное масло используется, в
частности, в качестве смазочного материала для цилиндрических редукторов сушиль-
ных агрегатов [1].
Об изменении структуры масла судили по данным определения динамической
вязкости
𝜂
в диапазоне температуры 25-100
0
С. Результаты измерений представлены в
виде зависимости
lg
𝜂
=f(T
-1
),
по которой находили температуры структурных перехо-
дов в масле.
Для всех масел приведенная зависимость имеет криволинейный характер. От-
клонение еѐ от линейного закона объясняется влиянием температуры на величину
свободной энергии активации вязкого течения в связи с дополнительной затратой
энергии, вызванной разрушением структурных связей в жидкости.
Зависимость
lg
𝜂
=f(T
-1
)
(рис. 1) для масла в узких диапазонах температур может
быть линейной и поэтому всю зависимость в широком диапазоне температур можно
представить в виде ломаной линии. В связи с этим предполагается, что каждый ли-
нейный участок соответствует определенному структурному состоянию, а температу-
ра, при которой наблюдается излом, адекватна температуре структурного перехода.
Рис. 1.
Зависимость величины lg
𝜂
от обратной температуры Т
-1
для масла И-50
Необходимо отметить, что при работе в редукторе без внешнего нагрева масла
его температура в кратере редуктора поднимается выше комнатной и достигает 40
0
С.
Поэтому нанесение первой точки температурных зависимостей при 25
0
С является
условным.
При температурах структурных переходов, найденных с помощью вискозимет-
рического метода, наблюдается особое взаимодействие масла с поверхностью стали,
из которой изготовлены колеса редукторной передачи, и сказывается на поверхност-
ных и противоизносных свойствах масла.
Под структурой масла следует понимать наличие ассоциатов и комплексных
соединений, входящих в масло. Поскольку масло относится к сильно ассоциирован-
НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
________________________________________________________________________________
446
ным жидкостям, то естественно считать, что процессы физической и химической ад-
сорбции на поверхностях металлов, граничащих с маслом, должны зависеть от того,
какие компоненты его находятся в ассоциированном и неассоциированном состоянии
при данной температуре. На этом этапе исследований можно констатировать, что су-
ществует определенная связь между изменением свойств масел в объеме.
Изменение структуры нефтяных масел возможно не только под влиянием тем-
пературы, но и в присутствии специальных веществ – присадок, вводимых в масла
для придания им заданных функциональных свойств. В данном случае изучалось вли-
яние сложных эфиров на основе полиэтиленгликоля. Выбор этой присадки для иссле-
дования обусловлен тем, что она оказывает влияние на изменение объемных свойств
масла. В качестве примера на рис. 2 показано изменение при 25
0
С вязкости масла И-
50, загущаемого сложными эфирами на основе полиэтиленгликоля, в зависимости от
концентрации последнего.
Рис. 2.
Влияние концентрации присадки С на кинематическую вязкость
𝜈
масла И-50
при 25
0
С
Известно, что загущающая способность полимеров зависит от конформации
макромолекул и ассоциации их в растворителе [2]. При этом межмолекулярное взаи-
модействие полимера и растворителя оказывает определяющее влияние на ассоциа-
цию и конформацию макромолекул. В индивидуальных низкомолекулярных жидко-
стях изменение вязкости растворов полимеров, в зависимости от их концентрации
имеет монотонный характер. Наблюдаемая на рис. 2 периодичность изменения вязко-
сти раствора полимера в масле свидетельствует о сложности механизма загущающего
действия полимера в тонкой многокомпонентной системе, какой является нефтяное
масло И-50.
Поскольку вязкость жидкостей является функцией межмолекулярного взаимо-
действия, то результаты исследований, приведенные на рис. 2 еще раз подтверждают
существование связи между объемными и поверхностными свойствами смазочных
масел.
Таким образом, объемные свойства масла И-50 связаны со структурными пере-
ходами и наличием в них молекулярных ассоциатов. Присадка изменяет свойства ин-
дустриального масла И-50 в результате влияния на его объемную структуру.
Do'stlaringiz bilan baham: |
