CC BY
27
10. Таблицы планов эксперимента для факторных и полимиальных моделей: справ. издание/ В.З. Бродский, Л.И. Бродский, Т.И. Голикова и др. М.: Металлургия, 1982. 752 с.
11. Усенко Н.А., Бляхеров И.С. Автоматические загрузочно-ориен-тирующие устройства. М.: Машиностроение, 1984. 112 с.
Васин Вячеслав Михайлович, канд. техн. наук, доц., vasin.21101948@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
THE DEVICE OF PIECE FEEDING OF LENGTHY BLANKS WITH THE DEFLECTION
AND CHARACTERISTICS OF ITS WORK
V.M. Vasin
The design of the device of piece feeding of lengthy blanks with a deflection is presented. The basic characteristics of work of the device and results of an experimental research of their dependence on device parameters are described.
Key words: lengthy blanks, devices of piece feeding, productivity of devices, dependence of the characteristic of work of the device on its parameters.
Vasin Vjatheslav Mihailovith, candidate of technical science, docent, va-sin.21101948@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.892.2
РАСЧЕТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ СМАЗОЧНЫХ
МАСЕЛ
Б.И. Ковальский, А.Н. Сокольников, Г.А. Николенко, О.Н. Петров, Д.В. Агровиченко
Представлены результаты исследования показателей термоокислительной стабильности минерального моторного масла ToyotaCastle 10Ш-408Т при температурах 160, 170 и 180 °С. Апробирована методика расчета показателей термоокислительной стабильности для температуры испытания 180 °С на основе полученных результатов при температурах 160 и 170 °С. Проведен сопоставительный анализ экспериментальных и расчетных данных. Определена относительная погрешность.
Ключевые слова: оптическая плотность, испаряемость,коэффициент термоокислительной стабильности; относительная погрешность.
Определение показателей термоокислительной стабильности требует больших затрат времени на проведение исследований и применения определенных средств контроля и испытания для получения зависимостей
106
этих показателей от времени и температуры испытания. В работе [1] предложена математическая модель, позволяющая по двум зависимостям изменения кислотности смазочного масла от времени и температуры испытания определить зависимость этого параметра для третьей температуры.
В работе [2] эта математическая модель применена для определения коэффициента поглощения светового потока для третьей температуры по известным зависимостям, полученным для двух температур. Целью настоящих исследований является апробирование вышеуказанной математической модели для определения оптической плотности, испаряемости и коэффициента термоокислительной стабильности при окислении смазочного масла для третьей температуры по данным двух температур.
Для исследования выбрано минеральное моторное масло Тоуо1аСаБ-Ие 10Ш-408Ь. Методика исследования предусматривала применение следующих средств контроля и испытания: прибора для термостатирования испытуемого масла при температурах 160, 170 и 180 °С; фотометра, для прямого фотометрирования окисленных масел; электронных весов.
Методика исследования заключалась в следующем. Проба масла постоянной массы (100 ± 0,1 г) заливалась в стеклянный стакан прибора для термостатирования и перемешивалась стеклянной мешалкой при частоте вращения 300 об/мин и испытывалась в течение постоянного времени (8 часов). После каждых 8-ми часов испытания проба окисленного масла взвешивалась, определялась масса испарившегося масла О, отбиралась часть пробы (2 г) для прямого фотометрирования при толщине фотометри-руемого слоя 2 мм и определения оптической плотностиО:
где 300 - показания фотометра при отсутствии масла в кювете, мкА; П -показания фотометра при заполненной окисленным маслом кювете, мкА.
Испытания исследуемого масла проводились при температурах 160, 170 и 180 °С и прекращались по достижению оптической плотности значений больше 0,6. Температура во время испытания и частота вращения мешалки поддерживались автоматически.
По полученным результатам строились зависимости оптической плотности О, испаряемости О и коэффициента термоокислительной стабильности ПТОС от времени и температуры испытания, причем зависимости этих показателей, полученных при температурах испытания 160 и 170 °С, использовались в математической модели для проверки ее эффективности.
Коэффициент термоокислительной стабильности ПТОС определялся по формуле:
(1)
(2)
где КО- коэффициент испаряемости масла:
где m - масса испарившегося масла за время испытания t, г; M - масса пробы до испытания, г.
Результаты испытания и их обсуждение. На рис. 1 представлены зависимости оптической плотности от времени и температуры испытания исследуемого масла. Для расчета значений оптической плотности при температуре 180 °С используются данные времени достижения значений оптической плотности равной 0,1; 0,2;...0,6 (штриховые линии на рис. 1) при температурах 160 и 170 °С. Для определения времени достижения указанных значений оптической плотности при температуре 180 °С используем математическую модель:
= TL .ТсТк.ьА^ (4)
t1 - tc Tx T - T t2 - tc
где tx - искомое время достижения принятых значений оптической плотности при температуре 180 °С; t1 - время достижения принятых значений оптической плотности при температуре испытания 160 °С; t2 - время достижения принятых значений оптической плотности при температуре испытания 170 °С; tc: - время сопротивления окислению (D = 0), при этом TX = 180 °С; T1 = 160 °С; T2 = 170 °С.
Согласно данных (рис. 1) время сопротивления окислению при температуре 180 °С равно нулю, при T = 170 °С - tc = 2 часам, а при T = 160 °С -tG = 8 часам. Расчетные данные времени достижения значений оптической плотности равных 0,1; 0,2;...0,6 сведены в таблицу.
Рис. 1. Зависимости оптической плотности от времени и температуры испытания минерального моторного масла ToyotaCastle 10W-40SL: 1 -180 °С; 2 -170 °С; 3 -160 °С
На рис. 2 представлены зависимости испаряемости от времени и температуры испытания исследуемого масла. Расчетные данные испаряемости масла при температуре 180 °С определялись временем достижения испаряемости 2; 3;...9 граммов масла по данным полученным при температурах 160 и 170 °С. Расчетные данные сведены в таблицу.
На рис. 3 представлены зависимости коэффициента термоокислительной стабильности от времени и температуры испытания исследуемого масла. Расчетные данные этого показателя при температуре 180 °С определялись временем достижения коэффициента ПТОС 0,1; 0,2;...0,7, определяемого пересечением штриховых линий с зависимостями, полученными при температурах 160 и 170 °С. Расчетные данные сведены в таблицу.
Полученные экспериментальные данные значений оптической плотности, испаряемости и коэффициента термоокислительной стабильности при температуре 180 °Ссравнивались с расчетными и определялась относительная погрешность по формуле:
Dt = -100, (5)
¿3
где - время, полученное при экспериментальных исследованиях испытуемого масла при температуре испытания 180 °С; 1Р - расчетное время, полученное с использованием математической модели.
Рис. 2. Зависимости испаряемости от времени и температуры испытания минерального моторного масла ToyotaCastle 10W-40SL:
1 -180 °С; 2 -170 °С; 3 -160 °С
Согласно данным таблицы относительная погрешность при расчете оптической плотности изменяется в пределах от 5,56 до 9,3 %, испаряемости от 1,5 до 9,35 % и коэффициента термоокислительной стабильности от 1,7 до 8,12%.
Птос
Рис. 3. Зависимости коэффициента термоокислительной стабильности от времени и температуры испытания минерального моторного масла ToyotaCastle 10W-40SL: 1 -180 °С; 2 -170 °С; 3 -160 °С
Экспериментальные и расчетные данные показателей термоокислительной стабильности
Значение показателей Экспериментальное время при 180 °С, час Расчетное время при 180 °С, час Относительная погрешность, %
1 2 3 4
Оптическая плотность D
0,1 12 11,33 5,55
0,2 15 14,26 4,93
0,3 19 17,23 9,3
0,4 21 19,11 9,0
0,5 22 20,47 6,95
0,6 24 22,37 6,8
Испаряемость G, г
2 4,5 4,43 1,5
3 6,5 6,24 4,0
4 9 8,67 3,7
5 12 11,1 7,5
6 16 14,65 8,4
7 20 18,13 9,35
8 24 23,12 3,7
9 29 28,05 3,3
Окончание таблицы
1 2 3 4
Коэффициент термоокислительной стабильности ПТОС
0,1 9 9,15 1,7
0,2 14,5 13,6 6,2
0,3 17,5 16,42 6,17
0,4 20 18,58 7,1
0,5 21,5 19,98 7,06
0,6 23,5 21,59 8,12
0,7 25 22,98 8,08
Относительная погрешность зависит от величины ошибок при измерении оптической плотности на фотометре, массы испарившегося масла, точности определения на зависимостях времени достижения установленных значений оптической плотности, испаряемости, коэффициента термоокислительной стабильности и определении времени сопротивления окислению, при котором оптическая плотность равна нулю, а также колебания температуры испытания в некоторых пределах.
Выводы. На основе проведенных исследований установлено, что применение предложенной математической модели позволяет снизить трудоемкость исследований по определению показателей термоокислительной стабильности, а также определить основные направления по совершенствованию средств измерения и испытания.
Список литературы
1. Кондаков, Л. А. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем. М.: Машиностроение, 1982. 216 с.
2. Ковальский Б.И. Методы и средства повышения эффективности использования смазочных материалов. Новосибирск: Наука, 2005. 341 с.
Ковальский Болеслав Иванович, д-р техн. наук, проф., ¡лЬмтатаИ.ги, Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа,
Сокольников Александр Николаевич, канд. техн. наук, доц., зав. кафедрой ПЭГ, а$око1ткоу@Ьк.ги, Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа,
Николенко Георгий Александрович, соискатель, 1лЬмтатаИ.ги, Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа,
Петров Олег Николаевич, канд. техн. наук, доц., Ре&оу_о1ед@таИ.ги, Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа,
Агровиченко Дарья Валентиновна, асп., ассистент, dashuta2806@mail. ru. Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа
CALCULA TIONMETHOD OF INDICA TORS DEFINITION OF L UBRICANT OILS
THERMOOXIDIZING STABILITY
B.I. Kowalski, A.N. Sokolnikov, G.A. Nikolenko, O.N. Petrov, D. V. Agrovichenko
The results of probe of indicators of thermooxidizing stability of the Toyota Castle 10W-40SL mineral engine oil are presented at temperatures of 160, 170 and 180 °C. The method of calculation of indicators of termookisli-telny stability for temperature of test of 180 °C on the basis of the received results at temperatures of 160 and 170 °C is approved. The comparative analysis of experimental and settlement data is carried out. The relative error is defined.
Key words: optical firmness, evaporability, coefficient of thermo-oxidizing stability; relative error.
Kowalski Boleslav Ivanovich, doctor of technical sciences, professor, Labsmamail. ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and Gas,
Sokolnikov Alexander Nikolayevich, candidate of technical sciences, docent, head of the department, asokolnikova bk.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and Gas,
Nikolenko Georgy Aleksandrovich, postgraduate, Labsmamail.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and Gas,
Petrov Oleg Nikolayevich, candidate of technical sciences, docent, Pe-trov oleqamail.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and Gas,
Agrovichenko Darya Valentinovna, postgraduate, assistant, dashuta2806@,mail. ru. Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and Gas
