Способ определения антиадгезионных свойств горюче-смазочных материалов к твердым загрязнениям
METHOD FOR DETERMINING THE ANTI-ADHESION PROPERTIES OF FUELS AND LUBRICANTS TO SOLID CONTAMINANTS

Изобретение относится к области исследований (испытаний) горюче-смазочных материалов (ГСМ), а именно к способу определения их антиадгезионных свойств к твердым загрязнениям.
Способ может быть использован разных в областях промышленности и в технике (например, в металлургии, строительстве и др.), а также при решение задач военного назначения.
Анализ существующего уровня техники в указанной области показал, что известно много способов оценки загрязненности и запыленности объектов. Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому изобретению являются способы, которые отличаются используемыми средствами, методами и устройствами определения запыленности, и описаны в патентах RU 2519520 C1, RU 2422802 C1, RU 2358810 C2, RU 2312344 C1, SU 542931 A1, SU 1805336 A1, SU 545903 A1, SU 78508 A1, SU 381971 A1, SU 286345А1, SU 840704 А1 и др.
Одним из путей оценки загрязненности объектов является способ, представленный в Патенте RU 2312344 C1, суть которого заключается в том, что на поверхность фильтровальной бумаги наносят каплю испытуемого масла и по истечению заданного времени определяют размеры концентрических зон полученной хроматограммы. Состав механических примесей в испытуемом масле определяют по ядру хроматограммы под увеличителем изображения путем выделения фактически присутствующих в масле разных типов загрязнителей. Недостатком указанного способа является возможность определения загрязненности только моторных масел.
Наиболее близким по достигаемому техническому результату к предлагаемому изобретению (прототипом) относится «Способ оценки запыленности рабочей зоны» [Патент RU 2422802 С1]. Его суть заключается в следующем: предварительно взвешивают чистый фильтр, при помощи специальной установки в рабочей зоне принудительно осаждают пылевой аэрозоль, затем взвешивают фильтр с уловленными частицами пыли и оценивают запыленность воздуха в рабочей зоне. Основным недостатком указанного способа является его узкая направленность, а именно, определение концентрации запыленности воздуха в рабочей зоны.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа определения количественного показателя антиадгезионного свойства образца ГСМ к твердым загрязнениям.
Сущность изобретения заключается в определении количества мелкодисперсного песка, задерживаемого ГСМ, нанесенным на поверхность пластинки, и расчете коэффициента антиадгезионных свойств ГСМ к твердым загрязнителям.
При решении указанной задачи был достигнут технический результат, заключающийся в возможности определения антиадгезионных свойств ГСМ к твердым загрязнениям.
Технический результат заявленного изобретения достигается последовательным выполнением следующих мероприятий: подготовка образцов к исследованиям; проведение исследований; обработка, анализ и оценка результатов исследований.
При подготовке к исследованиям металлическая пластинка обезжиривается последовательно бензином и спиртом, затем высушивается [ГОСТ 9.054-75 Единая система защиты от коррозии и старения. Консервационные масла, смазки и ингибированные пленкообразующие нефтяные составы. Методы ускоренных испытаний защитной способности (с Изменениями №1-4). - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2006. - 19 с.]. На аналитических весах определяются массы лотков №1 и №2 (4) установки, представленной на Фиг. 1.
При проведение исследований в установке на держателе с магнитом (3) под углом 45° относительно горизонтальной плоскости размещается подготовленная пластинка без ГСМ. Сверху располагается контейнер (1) с кварцевым песком дисперсностью не более 500 мкм и массой 55 г. Песок принудительно высыпается на поверхность пластины путем извлечения задвижки (2) из контейнера (1). Песок, попадая на пластину, задерживается на ней. Песок, который не был осажден на поверхности пластины, попадает в лоток №1 (4). Лоток №1 (4) извлекается из установки и взвешивается, после чего песок из лотка удаляется. Пластинка с осажденным песком извлекается из установки. Песок с пластинки удаляется, после чего она обезжиривается и сушится.
Для нанесения ГСМ на пластинку она вертикально подвешивается на стеклянный крючок и погружается при температуре 20-25°С на 1 минуту в испытываемый ГСМ, затем извлекается и выдерживается на воздухе в подвешенном состоянии в течение времени, установленного технической документацией на данный ГСМ, но не менее 1 часа для масел и не менее 20 часов для смазок. Пластичные смазки наносятся на поверхность пластинок слоем 1 мм с помощью трафарета или другим известным способом (например, погружением, растиранием, с применением ножевого устройства и др.).
Подготовленная пластинка с нанесенной на нее ГСМ помещается в установку на держатель (3) и проводятся мероприятия, аналогичные мероприятиям для пластинки без ГСМ. При этом песок, который не был осажден на поверхности пластины в течение 30 секунд, попадает в лоток №1 (4), который извлекается из установки и взвешивается, после чего песок из лотка №1 (4) удаляется.
В зависимости от свойств исследуемого ГСМ существует возможность ссыпания песка с пластины с течением времени (более 30 секунд) в лоток №2 (4). Через 60 минут после принудительно осаждения песка на пластинку лоток №2 (4) извлекается и взвешивается.
При обработке, анализе и оценке результатов исследований определяется коэффициент антиадгезионных свойств ГСМ к твердым загрязнениям по формуле:
аа
где К - коэффициент антиадгезионных свойств ГСМ к твердым загрязнениям;
нач
нач
m - первоначальная масса песка, г (m=55 г);
л1пес0
л1пес0
л1
л1
m - масса лотка №1 со ссыпавшимся в течение 30 секунд песком (при исследовании пластинки без нанесенного ГСМ), г (m>m); m - масса лотка №1, г;
л1пес1
m - масса лотка №1 со ссыпавшимся в течение 30 секунд песком (при исследовании пластинки с нанесенным ГСМ), г;
л2пес2
л2пес2
л1пес1
л2
m - масса лотка №2 со ссыпавшимся через 60 минут песком (при исследовании пластинки с нанесенным ГСМ), г (m<m); m - масса лотка №2, г. Исследования носят сравнительный характер, оценивая ГСМ на антиадгезионные свойства к твердым загрязнениям (чем выше коэффициент антиадгезии ГСМ к твердым загрязнениям, тем меньшее количество загрязнений он задерживает).
На Фиг. 1 изображен общий вид установки для определения антиадгезионных свойств ГСМ к твердым загрязнениям.
На Фиг. 2 изображены чертежи установки для определения антиадгезионных свойств ГСМ к твердым загрязнениям и ее отдельных элементов.
Одним из существенных отличительных признаков патентуемого изобретения, по сравнению с известными техническими решениями аналогов и прототипа, является малогабаритная установка для определения антиадгезионных свойств ГСМ к твердым загрязнениям (Фиг. 1, Фиг. 2). Использование другой установки, не позволит достичь заявленного технического результата.
Вторым существенным отличительным признаком патентуемого изобретения является алгоритм определения антиадгезионных свойств ГСМ к твердым загрязнениям. Изменение алгоритма, равно как и использование другого алгоритма, не позволит определить антиадгезионные свойства ГСМ к твердым загрязнениям.
Третьим существенным отличительным признаком патентуемого изобретения является порядок расчета, позволяющий определить коэффициент антиадгезии ГСМ к твердым загрязнениям. Изменение порядка расчета приведет к ошибочным результатам.
Проведенные патентные исследования не выявили технических решений, ставших общедоступными в мире до даты приоритета заявленного изобретения и характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».
Для применения заявляемого изобретения используется стандартное технологическое оборудование, апробировано в опытно-промышленных условиях, что соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».