Новая технология получения осевого масла

New axial oil production technology
Цитировать:
Хамидов Ш.Б., Беглов Б.М. Новая технология получения осевого масла // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2020. № 8 (74). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/10575 (дата обращения: 25.10.2020).
Прочитать статью:

 

АННОТАЦИЯ

Вязкость масла зависит от температуры, давления, усилия сдвига, а также от времени, в течение которого эти усилия воздействуют. Тем не менее наиболее важным фактором является температура. С увеличением температуры вязкость снижается, и наоборот. С повышением температуры склонность масла к окислению и термическому старению возрастает, что ведет к разложению и испарению, а затем к коксованию. В крайних случаях может появиться воспламеняемость. С падением температуры текучесть масла снижается до тех пор, пока оно не загустевает, и определяется по специальной методике, поэтому весьма важным является определение диапазона вязкостей масла. При использовании различных масел необходимо проверять возможность их смешивания с другими компонентами (условия совместимости).

ABSTRACT

The viscosity of the oil depends on temperature, pressure, shear, as well as on the time during which these forces affect. However, the most important factor is temperature. With increasing temperature, viscosity decreases and vice versa. With increasing temperature, the tendency of the oil to oxidize and heat aging increases, which leads to decomposition and evaporation, and then to coking. In extreme cases, flammability may occur. With a drop in temperature, the fluidity of the oil decreases until it thickens and is determined by a special technique, so it is very important to determine the range of viscosity of the oil as a function of temperature. When using various oils, it is necessary to check the possibility of mixing them with other components (compatibility conditions).

 

Ключевые слова: осевое масло, давление, усилия сдвига.

Keywords: axial oil, pressure, shear.

 

Введение. При составлении оптимального варианта рецептуры осевой смазки и, соответственно, ее физико-химических характеристик все элементы трибосистемы должны быть известны. Из известных видов трения: трение скольжения, трение верчения, трение качения и комбинированное трение качения/скольжения, при работе осевой смазки проявляются трение верчения и трение качения/скольжения. Поэтому комплексное воздействие этих трибологических факторов должно быть принято во внимание [1].

В начальном состоянии для железнодорожного транспорта трение покоя сопровождается граничным трением в оси (высокое трение/высокий износ). С увеличением скорости скользящие поверхности в оси частично разделены смазкой. Это состояние рассматривается как смешанное трение (средний уровень трения/средний износ). В этом состоянии возникает крайняя необходимость защиты поверхностей смазочной пленкой, которая сформирована твердыми смазочными материалами. На еще больших скоростях скользящие поверхности отделены друг от друга (аналогично аквапланированию) гидродинамической жидкостной пленкой. В этом случае за счет гидродинамического трения в оси достигается минимальный уровень износа [2].

Исходя из вышеизложенного, особое внимание уделено условиям работы осевой смазки, соответственно, определению физико-химических и эксплуатационных характеристик. Проведена реализация технологической схемы опытно-промышленной установки по получению осевого масла ОМ-Уз в соответствии с предлагаемой технологией с определением технологических параметров. Определены оптимальные варианты затрат исходного сырья с составлением материального баланса. Определено необходимое оборудование для реализации технологического процесса в соответствии с нормативно-технической документацией. Произведена организация производства опытно-промышленной партии осевого масла ОМ-Уз в соответствии с технологическим регламентом и технологическими условиями [3].

Методы и материалы. Проводится анализ образца опытной партии ОМ-Уз в химической лаборатории завода. После получения результатов, удовлетворяющих требованиям ТУ ТSh 39.3-225:2013, проводятся стендовые испытания осевого масла ОМ-Уз.

Для стендовых испытаний образца опытной партии осевого масла ОМ-Уз выделяются два колесно-моторных блока тепловоза типа ТЭ10М в УП «Узтемирйулмаштаъмир».

Результаты и обсуждение. При разработке технологии получения осевого масла ОМ-Уз мы исходили из технологических возможностей Ферганского нефтеперерабатывающего завода (ФНПЗ) и требований потенциальных потребителей этих смазок, где будет осуществляться внедрение. Потенциальным потребителем осевой смазки для смазывания осей колесных пар локомотивов в виде осевого масла является ГАЖК «Узбекистон темир йуллари», которая требует, чтобы разработанная осевая смазка соответствовала требованиям ГОСТ 610-72. Поэтому, варьируя различными составами, мы получили новые варианты осевой смазки как зимнего варианта, так и летнего варианта. При этом особое внимание уделялось вязкостным характеристикам и температуре застывания.

В соответствии с технологическим регламентом и техническими условиями организовано получение опытной партии осевого масла ОМ-Уз в количество 380 кг по составу:

  • депарафинизированное масло II фракции – 73,2 %;
  • депарафинизированное масло остаточное – 26 %;
  • присадка ЦД-7 – 0,3 %;
  • депрессорная К-110 – 0,7 %.

Были определены физико-химические характеристики опытной партии в условиях Ферганского НПЗ опытного образца осевого масла в ЦЗЛ цех № 10 и испытаны на четырех-шариковой машине трения на ФППЗ Результаты физико-химических характеристик опытной партии сведены табл. 1.

Таблица 1.

Результаты физико-химических характеристик опытной партии, полученной в условиях Ферганского НПЗ

Наименование

Нормы по ГОСТ 610-72 марки 3

Масло

И-40А

Образец № 1

Температура вспышки

125

210

178

Вязкость кинематическая при 50 °С, сСт

н/н22

51–75

29,3

Температура застывания, °С

–40

–15

–27

Диаметр пятна износа (Ди) при испытании на 4-шариковой машине трения при времени 30 мин и осевых нагрузках, не более 196Н, мм

 

 

 

 

2,7

 

 

0,54

 

В результате испытаний установлено, что опытная партия осевого масла имеет наилучшие характеристики. А по вязкости кинематической при 50 °С соответствует нормам ГОСТа. Это свидетельствует о том, что его можно применить при эксплуатационных (стендовых) испытаниях в депо «Узбекистан».

Полученные результаты по входному контролю физико-химических характеристик опытной партии осевого масла сведены в таблицу 2, которые свидетельствуют, что новое осевое масло соответствует требованиям технических условий ТSh 393.225.2013.

Таблица 2.

Результаты по входному контролю физико-химических характеристик опытной партии осевого масла

Наименование параметров

Значение параметров

по НД

фактически

Вязкость кинематическая, мм2/с, при 50 °С

 

42–60

 

51,4

Содержание механических примесей, %, не более

 

0,07

 

отс.

Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже

 

135

 

215

Массовая доля воды, %, не более

следы

отс.

Содержание водорастворимых кислот и щелочей

 

отс.

 

отс.

Диспергирующая способность масла

Кислотное число мг КОН на 1 г масла, %, не более

 

 

Загрязненность масла, см–1

Щелочное число, мг КОН на 1 г масла, %, не менее

 

 

Плотность при 20 °С, кг/м3, не более

0,891

 

Для проведения стендовых испытаний опытной партии осевого масла ОМ-Уз были выделены два колесно-моторных блока (КМБ) – № 101168 с тяговым электродвигателем ЭД118Б и № 65744 с тяговым электродвигателем ЭД118А. Задиры на шейках осей колесных пар перед началом испытаний отсутствовали. Собранные коробки польстеров в сборе с фитилями были пропитаны в опытном осевом масле ОМ-Уз при температуре 60 °С в течение 2,5 часа, излишки масла удалены самотеком в течение 20 мин. Польстерные устройства были установлены в корпуса подшипников, последние заправлены опытным осевым маслом ОМ-Уз в количестве 12 л в ТЭД 118А и 35 л – в ТЭД 118Б. После осмотра и проверки мастером ОТК колесно-моторные блоки были установлены на обкаточный стенд.

При стендовых испытаниях КМБ силовые кабели тяговых электродвигателей были подсоединены к колонке источника постоянного тока пониженного напряжения и проверено качество сборки и осевого масла ОМ-Уз при оборотах колесной пары 350–400 об/мин вращением якоря тягового электродвигателя в течение по 30 минут в обоих направлениях. Местный нагрев деталей при обкатке на стенде:

– тягового электродвигателя ЭД118Б – температура правой и левой шеек – 41 °С;

– тягового электродвигателя ЭД 118А – температура правой шейки – 47 °С, левой – 42 °С.

Таблица 3.

Результаты физико-химических характеристик осевого масла после обкаточных испытаний на стендовой установке

Наименование параметров

Значение параметров

по НД

фактически

Вязкость кинематическая, мм2/с, при 50 °С

 

42–60

 

51,6

Содержание механических примесей, %, не более

 

0,07

 

отс.

Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С, не ниже

 

135

 

214

Массовая доля воды, %, не более

следы

отс.

Содержание водорастворимых кислот и щелочей

 

отс.

 

отс.

Диспергирующая способность масла

Кислотное число мг КОН на 1 г масла, %, не более

 

 

Загрязненность масла, см–1

Щелочное число, мг КОН на 1 г масла, %, не менее

 

 

Плотность при 20 °С, кг/м3, не более

 

После проведения стендовых испытаний колесные пары с опытными КМБ были подкачены под тепловоз ЗТЭ10М № 1063 сек. А (колесные пары № 4, 5), в составе которого были проведены обкаточные испытания на магистральных путях на расстоянии 40 км. В процессе обкаточных испытаний трение осевых шеек не наблюдалось.

По окончании обкаточных испытаний на магистральных путях опытное осевое масло ОМ-Уз было слито из корпусов подшипников и отобраны пробы для проведения химического анализа масла.

Окончательное заключение о работоспособности осевого масла ОМ-Уз и возможности его использования при эксплуатации тепловозов будет сделано после проведения эксплуатационных испытаний на магистральных тепловозах типа ТЭ10М.

Как свидетельствуют результаты физико-химических характеристик осевого масла, приведенные в таблице 3, испытания проведены успешно, так как физико-химические характеристики осевого масла после обкаточных испытаний практически не изменились. Температура осевого масла в процессе испытания находилась в норме.

Заключение. В соответствии с предлагаемой технологией получения осевого масла ОМ-Уз произведена реализация опытно-промышленной установки на существующем масляном производстве Ферганского НПЗ с определением его технологических параметров.

Определен оптимальный вариант затрат исходного сырья с составлением материального баланса.

Произведено определение необходимого оборудования в соответствии с технологической схемой и нормативно-технической документацией с целью выпуска новой продукции осевого масла ОМ-Уз.

Решены вопросы внедрения осевого масла ОМ-Уз в ГАЖК «Узбекистон темир йуллари», и по их потребности для реализации было произведено 57 тонн опытного масла ОМ-Уз. Другим потенциальным потребителем осевого масла ОМ-Уз является Навоинский горно-металлургический комбинат (НГНК), с которым ведутся предварительные переговоры.

 

Список литературы:

  1. Ищук Ю.Л. Технология пластичных смазок. – Киев : Наукова думка, 1986. – 248 с.
  2. Особенности взаимодействия спиртовых топлив и моющих присадок к моторным маслам / Г.И. Шор, В.Л. Лашхи, Л.В. Боренко [и др.] // Химия и технология топлив и масел. – 1985. – № 11. – С. 11–13.
  3. Строение мицелл высокощелочных солицилатная присадок к маслам / О.Л. Главати, С.М. Курило, Г.Г. Кравчук [и др.] // Химия и технология топлив и масел. – 1989. – № 5. – С. 37–38.
Информация об авторах

базовый докторант, Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент

basic doctoral student, Institute of General and inorganic chemistry as RUz, Republic of Uzbekistan, Tashkent

акад., Институт общей и неорганической химии АН Республики, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Academician, Institute of General and inorganic chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ларионов Максим Викторович.
Top