Спосіб визначення залежності динамічної в’язкості мастильних матеріалів від температури і пристрій для його здійснення

1. Спосіб визначення залежності динамічної в'язкості мастильних матеріалів від температури, за яким пробу випробовуваного мастильного матеріалу вміщують в проміжок між статором і ротором, встановлюють температуру випробування системи ротор-мастильний матеріал-статор, приводять в рух з постійною швидкістю ротор, вимірюють опір обертанню ротора, пропорційний динамічній в'язкості мастильного матеріалу, який відрізняється тим, що пробу мастильного матеріалу вміщують в центрі плоского горизонтально розташованого статора, встановлюють вибраний проміжок між статором і паралельним йому ротором, лінійно змінюють температуру проби мастильного матеріалу від мінімальної до максимальної, значення якої залежать від призначення мастильного матеріалу, про опір обертанню ротора судять за величиною струму живлення електродвигуна постійного струму-привода ротора і реєструють діаграму залежності струму живлення приводадинамічної в'язкості мастильного матеріалу від температури. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що об'єм проби випробовуваного мастильного матеріалу, V, визначають за залежністю 2 (19) 1 3 Взаємопов'язана група винаходів належить до галузі випробувань мастильних матеріалів і до конструкцій пристроїв, які використовуються при цьому, і може бути застосована в галузях, які займаються розробкою мастильних матеріалів та присадок до них, і в експлуатаційних підприємствах для експрес-випробувань зміни якості працюючих мастильних матеріалів. Відомий спосіб визначення динамічної в'язкості мастильних матеріалів, згідно з яким мастильний матеріал, який випробовують, вміщують в проміжок між рухомим (ротор) і нерухомим (статор) елементами, термостатують систему при температурі випробування, приводять в рух ротор і за параметрами руху визначають динамічну в'язкість [1]. До недоліків цього способу слід віднести недостатню його продуктивність і неможливість використання для експрес-випробувань в експлуатаційних умовах. Найбільш близьким за технічною сутністю та сукупністю ознак до винаходу, який заявляється, є спосіб визначення динамічної в'язкості мастильних матеріалів за Брукфільдом, вибраний як прототип, згідно з яким мастильний матеріал, який випробовують, вміщують в проміжок між ротором і статором, встановлюють температуру випробування шляхом термостатування системи ротормастильний матеріал-статор, приводять в рух з постійною швидкістю ротор, вимірюють опір обертанню ротора, пропорційний динамічній в'язкості мастильного матеріалу [2]. Для визначення залежності динамічної в'язкості мастильного матеріалу від температури всю процедуру повторюють при різних значеннях температури. До причин, які перешкоджають одержанню потрібного технічного результату слід віднести достатньо великий об'єм мастильного матеріалу, який випробовують, недостатню продуктивність, що унеможливлює експрес-випробування зміни якості працюючих мастильних матеріалів в експлуатаційних умовах. Відомий пристрій для визначення динамічної в'язкості мастильних матеріалів, що містить ротор і статор, в проміжок між якими вміщують мастильний матеріал, який випробовують, привід ротора і засоби вимірювання параметрів його руху [1]. До недоліків цього пристрою слід віднести недостатню точність вимірювань, що знижує точність визначення динамічної в'язкості мастильних матеріалів, недостатню продуктивність і неможливість його використання для експрес-випробувань в експлуатаційних умовах. Відомий також, вибраний як прототип, пристрій для визначення динамічної в'язкості мастильних матеріалів за Брукфільдом, що містить ротор і статор, в проміжок між якими вміщують пробу мастильного матеріалу, що випробовують, засіб встановлення температури ("ізольований блок"), привід ротора, засіб вимірювання опору його обертанню [2]. 76312 4 До причин, які перешкоджають одержанню потрібного технічного результату з використанням цього пристрою, слід віднести великий об'єм мастильного матеріалу, що випробовують, що унеможливлює експрес-випробування зміни якості працюючих мастильних матеріалів, неможливість одержання результатів в зручній для сприйняття формі (роздрукування залежності "в'язкістьтемпература"). В основу першого із групи винаходів покладено задачу удосконалення способу визначення динамічної в'язкості мастильних матеріалів за Брукфільдом шляхом того, що пробу мастильного матеріалу вміщують в центрі плоского горизонтально розташованого статора, встановлюють вибраний проміжок між статором і паралельним йому ротором, лінійно змінюють температуру проби мастильного матеріалу від мінімальної до максимальної, значення яких залежать від призначення мастильного матеріалу, про опір обертанню ротора судять за величиною струму живлення електродвигуна постійного струму - привода ротора і реєструють діаграму залежності струму живлення - динамічної в'язкості мастильного матеріалу від температури, що дозволить зменшити об'єм мастильного матеріалу, що випробовують, збільшити продуктивність і, завдяки цьому, проводити експрес-випробування (моніторинг) зміни якості працюючих мастильних матеріалів в експлуатаційних умовах. В основу другого із групи винаходів покладено задачу удосконалення пристрою для визначення динамічної в'язкості мастильних матеріалів за Брукфільдом шляхом того, що ротор і статор виконані плоскими у формі співвісних кругів, засіб встановлення температури виконаний з двох однакових частин з отворами у центрі, на нижньому з яких встановлений статор, обидві частини засобу встановлення температури з'єднані з живильником засобу встановленням температури, вхід якого з'єднаний через засіб керування живильником і цифроаналоговий перетворювач з виходом електронно-обчислювальної машини (ЕОМ), ротор механічно з'єднаний з приводом-електордвигуном постійного струму, вхід якого з'єднаний з засобом живлення привода, вихід якого через вимірювач струму і аналогоцифровий перетворювач (АЦП) з'єднаний зі входом ЕОМ, статор механічно з'єднаний з механізмом встановлення проміжка між статором і ротором, статор з'єднаний з вимірювачем температури, вихід якого через АЦП з'єднаний зі входом ЕОМ, що дозволить зменшити об'єм мастильного матеріалу, що випробовують, і проводити експрес- випробування зміни якості працюючих мастильних матеріалів, одержувати результати у вигляді залежності "в'язкість-температура". Перша поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення динамічної в'язкості мастильних матеріалів за Брукфільдом, за яким пробу мастильного матеріалу, який випробують, вміщують в проміжок між статором і ротором, встановлюють температуру випробування шляхом термостатування системи ротор-мастильний матеріал 5 76312 6 статор, приводять в рух з постійною швидкістю вони можуть бути відокремлені від засобів встаноротор, вимірюють опір обертанню ротора, пропорвлення температури термозахисними екранами. ційний динамічній в'язкості мастильного матеріалу, З цією ж метою елементи механічного зв'язку згідно з винаходом пробу мастильного матеріалу між ротором і приводом та між статором і механізвміщують в центрі плоского горизонтально розтамом встановлення проміжка між ротором та статошованого статора, встановлюють вибраний проміром можуть бути виконані з термоізоляційного мажок між статором і паралельним йому ротором, теріалу. лінійно змінюють температуру проби мастильного Для зменшення можливих температурних поматеріалу від мінімальної до максимальної, знахибок при роботі пристрою ротор і статор можуть чення яких залежить від призначення мастильного бути виконані з матеріалу з мінімальним коефіцієматеріалу, про опір обертанню ротора судять за нтом термічного розширення. величиною струму живлення електродвигуна посСутність ознак заявленого пристрою і технічтійного струму-привода ротора і реєструють діагний результат, що досягається, мають між собою раму залежності струму живлення приводапричинно-наслідковий зв'язок. Саме завдяки викодинамічної в'язкості мастильного матеріалу від нанню у пристрої для визначення залежності дитемператури. намічної в'язкості мастильних матеріалів від темСукупність ознак заявленого способу і технічператури ротора і статора плоскими у формі ний результат, що досягається, мають між собою співвісних кругів, засобу встановлення температупричинно-наслідковий зв'язок. Саме завдяки прори - з двох однакових частин з отворами в центрі, веденню в способі визначення залежності динаміна нижній з яких встановлений статор, а обидві чної в'язкості мастильних матеріалів від темперайого частини з'єднані з живильником засобу встатури лінійного змінювання температури за новлення температури, вхід якого з'єднаний через програмою, вимірювання опору обертанню ротора, засіб керування живильником і ЦАП з виходом пропорційного динамічній в'язкості, за струмом ЕОМ, ротор механічно з'єднаний з приводомживлення привода, реєстрації залежності динамічелектродвигуном постійного струму, вхід якого ної в'язкості від температури можливо при невелиз'єднаний з засобом живлення привода, вихід якокому об'ємі мастильного матеріалу, який випробого через вимірювач струму і АЦП з'єднаний зі вховують, підвищити продуктивність і проводити дом ЕОМ, статор механічно з'єднаний з механізексрпес-випробування працюючих мастильних мом встановлення проміжку між ротором і матеріалів в експлуатаційних умовах. статором, статор з'єднаний з вимірювачем темпеОб'єм проби мастильного матеріалу, що виратури, вихід якого через АЦП з'єднаний зі входом пробовується V, визначається за залежністю ЕОМ, можливо зменшити об'єм проби мастильного 2 матеріалу, що випробовується, одержати резульV= d h тати експресс-випробувань у вигляді залежності де d -діаметр ротора, мм; "в'язкість-температура". h - проміжок між ротором і статором, мм. Суть винаходу пояснюється ілюстраціями, де Друга поставлена задача вирішується тим, що зображені: пристрій для визначення динамічної в'язкості масна Фіг.1 - вигляд залежності "в'язкістьтильних матеріалів за Брукфільдом, що містить температура" для однієї з олив; ротор і статор, в проміжок між якими вміщують на Фіг.2 - структурна схема пристрою для випробу мастильного матеріалу, що випробовують, значення залежності динамічної в'язкості мастильзасіб встановлення температури, привід ротора, них матеріалів від температури. засіб вимірювання опору його обертанню, згідно з Спосіб визначення залежності динамічної в'язвинаходом ротор і статор виконані плоскими у фокості мастильних матеріалів від температури здійрмі співвісних кругів, засіб встановлення темпераснюють наступним чином. тури виконаний з двох однакових частин, з отвоПробу мастильного матеріалу, що випробовурами в центрі, на нижньому з яких встановлений ють (нового, товарного, працювавшого в тому чи статор, обидві частини засобу встановлення теміншому агрегаті), вміщують в центрі плоского гориператури з'єднані з живильником засобу встановзонтально розташованого статора. лення температури, вхід якого з'єднаний через Об'єм проби мастильного матеріалу, що визасіб керування живильником і цифроаналоговий пробовують V, визначають за залежністю перетворювач (ЦАП) з виходом електронноV= d2h обчислювальної машини (ЕОМ), ротор механічно з'єднаний з приводом-електордвигуном постійного де d -діаметр ротора, мм; струму, вхід якого зв'язаний з блоком живлення, h - проміжок між ротором і статором, мм. вихід якого через вимірювач струму і аналогоцифВстановлюють вибраний проміжок між статоровий перетворювач (АЦП) з'єднаний зі входом ром і паралельним йому ротором. Встановлюють ЕОМ, статор механічно з'єднаний з механізмом температуру випробування системи роторвстановлення проміжку між статором і ротором, мастильний матеріал-статор шляхом її лінійного статор з'єднаний з вимірювачем температури, визмінювання від мінімальної до максимальної, знахід якого через АЦП з'єднаний зі входом ЕОМ. чення яких залежать від призначення мастильного Засіб встановлення температури може бути матеріалу, і приводять в рух з постійною швидкісвиконаний у двох альтернативних варіантах: тю ротор. - у вигляді термостату; Про опір обертанню ротора, пропорційний ди- у вигляді елемента Пельт'є. намічній в'язкості мастильного матеріалу, судять Для більш чіткої роботи привода і механізму за величиною струму живлення електродвигуна встановлення проміжка між статором і ротором постійного струму-привода ротора і реєструють 7 76312 8 діаграму залежності струму живлення-динамічної з механізмом 12 встановлення проміжку між ротов'язкості мастильного матеріалу від температури. ром 1 і статором 2 і з вимірювачем температури Одержані результати і розходження між ними 13, вихід якого через АЦП 14 з'єднаний зі входом відповідають наведеним в нормативних докуЕОМ 9. ментах: Пристрій працює наступним чином. [ГОСТ 23652-79. Масла трансмиссионные. ТеВ центрі статора 2 вміщують пробу мастильнохнические условия; го матеріалу, який випробовується, механізмом ГОСТ 33-82. Нефтепродукты. Метод опредевстановлення проміжку 12 встановлюють вибраления кинематической вязкости и расчет динаминий проміжок між ротором 1 і статором 2. За проческой вязкости.] грамою ЕОМ 9 включають програму керування Як показано на Фіг.2 пристрій для визначення швидкістю змінювання температури (ланцюг 9-8-7залежності динамічної в'язкості мастильних мате6-5) і ланцюг вимірювання температури (2-13-14ріалів від температури містить ротор 1 і статор 2, в 9). Включають ланцюг привода ротора (4-3-1) і проміжок між якими вміщують пробу мастильного вимірювання струму живлення (4-10-11-9). матеріалу, привід ротора 3 з блоком живлення 4, ЕОМ 9 за програмою керує ланцюгом встаноротор 1 і статор 2 виконані плоскими у формі співвлення температури проби мастильного матеріавісних кругів, засіб встановлення температури вилу, аналізує опір обертанню ротора, пропорційний конаний з двох однакових частин 5 з отворами в динамічній в'язкості мастильного матеріалу струму центрі, на нижній з яких встановлений статор 2, живлення, аналізує результат випробувань, подаобидві частини засобу встановлення температури ючи їх у вигляді залежності "динамічна в'язкістьз'єднані з живильником теплоносія 6, вхід якого температура". з'єднаний через засіб керування швидкістю змінюДжерела інформації: вання температури 7 і ЦАП 8 з ЕОМ 9, ротор ме1. ГОСТ 1929-87. Масла смазочные. Методы ханічно з'єднаний з приводом-електродвигуном определения вязкости при низкой температуре. постійного струму 3, вхід якого з'єднаний з блоком 2. Моторные масла. / Р.Балтенас, живлення 4, вихід якого через вимірювач струму А.С.Сафонов, А.И.Ушаков, В.Шергалис. –М.-СПб.: 10 і АЦП 11 зв'язаний з ЕОМ 9, статор 2 зв'язаний Альфа-Лаб, 2000.-с.44-45. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601