УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ЛАКООБРАЗУЮЩИХ СВОЙСТВ МОТОРНЫХ МАСЕЛ
DEVICE FOR EVALUATION OF LACQUER-FORMING PROPERTIES OF MOTOR OILS

Изобретение относится к устройствам для оценки лакообразующих свойств моторных масел в условиях динамического тонкослойного окисления и может быть использовано в нефтехимической промышленности, в частности в лабораториях при производстве новых видов моторных масел.
Известно устройство для нанесения лаковой пленки моторных масел на полированную рабочую поверхность, содержащее нагреватель, датчик, заключенный в термоизолирующий кожух и снабженный торцевой полированной рабочей поверхностью, маслораспределитель, выполненный в виде трех радиальных лопастей с продольными канавками и масляными емкостями, электромотор, резервуар для испытуемого масла с конденсатором масляных паров (а.с. СССР №1368731, МПК G01N 21/55, 33/28, 1988 г.).
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и невозможность имитации рабочих процессов, протекающих в цилиндро-поршневой группе реального двигателя, а именно возвратно-поступательного движения поршня относительно зеркала цилиндра.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является прибор для динамического тонкослойного окисления масел, содержащий сменный поршень, насаженный на корпус электронагревателя. Корпус электронагревателя выполнен за одно целое с масляной ванной, в которую заливается испытываемое масло. Вдоль оценочной поверхности поршня совершает возвратно-поступательные движения скользящее кольцо, связанное через систему тяг и кривошипный механизм с электромотором, закрепленным на станине (а.с. СССР №258721, МПК G01N, 1969 г.).
Недостатком известного прибора, принятого за прототип, является значительная погрешность полученного результата, обусловленная неравномерностью распределения испытываемого масла на оценочной поверхности поршня и возможностью возникновения перекоса скользящего кольца по отношению к цилиндрической оценочной поверхности поршня, связанное с невозможностью обеспечения постоянной величины радиального зазора Δ межу наружной оценочной цилиндрической поверхностью поршня диаметром D и внутренним диаметром d скользящего кольца.
Технический результат - повышение точности и достоверности оценки лакообразующих свойств моторных масел за счет создания условий равномерного распределения испытываемого масла на поверхности поршня и исключения возникновения перекоса скользящего кольца по отношению к цилиндрической оценочной поверхности поршня.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для оценки лакообразующих свойств моторных масел, содержащее установленный на корпусе электронагревателя сменный поршень с наружной оценочной цилиндрической поверхностью, соединенное через систему тяг и кривошипный механизм с электроприводом скользящее кольцо, выполняющее возвратно-поступательные движения вдоль наружной оценочной поверхности поршня и контактирующее с испытываемым маслом в обогреваемой масляной ванне, согласно изобретению дополнительно содержит размещенную на днище масляной ванны изготовленную из материала, нейтрального к испытуемым маслам, платформу, имеющую не менее 4-х жестко и симметрично закрепленных в платформе вертикальных стержней высотой, превышающей высоту поршня, а скользящее кольцо имеет по наружной образующей дугообразные соосные с диаметром вертикальных стержней выемки в количестве, равном количеству вертикальных стержней.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
на фиг. 1 представлена схема устройства для оценки лакообразующих свойств моторных масел (общий вид устройства в разрезе);
фиг. 2 - то же (разрез, выполненный по сечению А-А фиг. 1);
фиг. 3 - изометрическое изображение платформы с вертикальными стержнями.
Устройство для оценки лакообразующих свойств моторных масел содержит сменный поршень 1 (выполненный как в прототипе из материала, идентичного материалу, из которого изготавливают поршни двигателей внутреннего сгорания) с наружной оценочной цилиндрической поверхностью 2. Поршень 1 свободно устанавливается на корпусе электронагревателя 3 (как вариант, можно использовать нагреватель спирального типа). Скользящее кольцо 4 (как в прототипе) соединено через систему тяг 5 и кривошипный механизм 6 с электроприводом 7 (в качестве электропривода, как вариант, можно использовать однофазный электродвигатель с переменным числом оборотов). Скользящее кольцо 4 совершает возвратно-поступательные движения вдоль наружной оценочной поверхности 2 поршня 1 и контактирует с испытываемым маслом 8 в обогреваемой масляной ванне 9 (как в прототипе). На днище масляной ванны 9 установлена платформа 10, в которой жестко и симметрично относительно оси поршня закреплены четыре вертикальных стержня 11. Высота стержней 11 превышает высоту поршня 1 на величину, равную, как вариант, не менее высоты скользящего кольца 4 (фиг. 1).
Наружный диаметр платформы 10 соответствует внутреннему диаметру масляной ванны 9. Для центрирования скользящего кольца 4 относительно направляющих стержней 11 по его наружной образующей выполнены четыре дугообразные выемки 12 (фиг. 2). Вертикальные стержни 11 выполняют функцию направляющих, устраняя возможность возникновения перекоса скользящего кольца 4 по отношению к наружной цилиндрической поверхности 2 поршня 1 при его возвратно-поступательном движении.
Совокупность известных и отличительных признаков позволила обеспечить радиальный зазор Δ  между наружной оценочной цилиндрической поверхностью 2 поршня 1 диаметром D и внутренним диаметром d скользящего кольца 4 не изменяющимся в процессе испытания, что обеспечило равномерность распределения масляной пленки и лаковых отложений, образующихся на цилиндрической оценочной поверхности 2 поршня 1, а также устранить возможность возникновения перекоса скользящего кольца 4 по отношению к цилиндрической оценочной поверхности 2 поршня 1.
Устройство для оценки лакообразующих свойств моторных масел работает следующим образом.
Образец испытываемого масла 8 заливается в ванну 9. На корпус электроподогревателя 3 устанавливается сменный поршень 1. Включается электроподогрев. После достижения заданных температур (определяется в зависимости от группы испытываемого масла) запускается электропривод 7, обеспечивающий возвратно-поступательное движение скользящего кольца 4 вдоль наружной оценочной цилиндрической поверхности 2 поршня 1 до его полного погружения в исследуемое масло 8.
При возвратно-поступательном движении кольца 4 масло наносится тонким слоем на наружную оценочную поверхность 2 поршня 1, при этом излишки масла очищаются с наружной оценочной поверхности 2, стекая в ванну 9.
Испытания ведутся в условиях свободного доступа воздуха к наружной оценочной поверхности 2 поршня 1, скользящего по кольцу 4 и поверхности испытываемого масла 8. Во время работы устройства на нагретую наружную оценочную поверхность 2 поршня 1 наносятся обновляющие порции испытываемого масла, которое под воздействием высокой температуры и кислорода воздуха интенсивно окисляется, образуя на наружной оценочной поверхности 2 поршня 1 лаковые отложения.
По окончании испытаний производится оценка лаковых отложений в соответствии с известными методиками оценки (по цветовой шкале и т.п.).
Полученные результаты на заявляемом устройстве позволяют сделать вывод, что за счет создания условий равномерного распределения испытываемого масла на поверхности 2 поршня 1 и исключения возникновения перекоса скользящего кольца 4 по отношению цилиндрической оценочной поверхности 2 поршня 1 повышается точность и достоверность оценки лакообразующих свойств моторных масел.
Таким образом, за счет совокупности использования известных узлов и введения дополнительных элементов (платформы с вертикальными стержнями и скользящего кольца, выполненного с дугообразными выемками) достигается равномерное распределение лаковых отложений на оценочной поверхности поршня, что, в свою очередь, повышает достоверность оценки лакообразующих свойств моторных масел, увеличивает сходимость полученных результатов повторных испытаний, сокращая при этом число повторных испытаний, а также снижая энерго- и трудозатраты при проведении испытаний одного образца моторного масла.