Знаходження за результатами випробувань мінеральних олив за схемою чотирикульового металічного контакту залежності товщини мастильної плівки від температури і навантаження.

Методи дослідження. В роботі використані: методи дослідження фізико-механічних та хемічних характеристик антифрикційних матеріалів.

Обґрунтованість, точність та ступінь достовірності результатів досліджень та висновків роботи підтверджуються великим об’ємом експериментальних даних, отриманих з використанням комплексу сучасних методів дослідження, статистичними характеристиками оброблених експериментальних даних та прийняття гіпотез з довірчою ймовірністю 0,95 та довірчими інтервалами.

Наукова новизна отриманих результатів:

Отримані нові співвідношення в’язкісно-температурних властивостей широкого класу нафтенових, полібутенових та полігліколевих олив. У процедуру оцінки в’язкісно-температурних властивостей мастильних олив внесено коефіцієнти логарифмічних залежностей кінематичної в’язкости від температур 30є і 90є C , 30є і 60є C , 60є і 90є C і їх середні арифметичні та квадратичні значення та їх оцінка середнього квадратичного відхилення від середньої арифметичної. Вперше застосована комплексна оцінка в’язкісно-температурних властивостей олив за 11 коефіцієнтами.

У формули для визначення гідродинамічних ефектів при терті твердих тіл і наявності на їх поверхнях плівок мастильних матеріалів введено коефіцієнт стисливості рідин і врахована багатопараметрична залежність в’язкости, п’єзокоефіцієнту в’язкости та коефіцієнту стисливості від тиску, температури, вихідної в’язкости при нормальних умовах та швидкості руху суміжних поверхонь.

Знайдено вираз для розрахунку товщини мастильних плівок через гідродинамічні ефекти і за допомогою формул контактно-гідродинамічної теорії доведено, що обидва методи розрахунку збігаються в межах 2,35-9,66%.

Практичне значення отриманих результатів. Виявлені закономірності дозволяють обґрунтовано вибрати рідку оливу для мащення етиленових компресорів надвисокого тиску і визначити шляхи для подальших досліджень. Введені нові критерії оцінки в’язкісно-температурних та протизносних властивостей дозволяють використати їх і в оцінках інших мастильних матеріалів.

Особистий внесок здобувача. Автору належать аналіз літературних джерел інформації, аналіз результатів дослідження в’язкісно-температурних властивостей, проведення, розрахунки та аналіз антифрикційних випробувань; формулювання висновків і рекомендацій; написання і оформлення тексту рукопису.

Публікації. За темою дипломної роботи опублікована стаття у Віснику:

1. Кузишин О.В. Зношування металічних та полімерних поверхонь при мащенні полікомпонентними композиціями на основі хемічно-модифікованої ріпакової оливи / О.В. Кузишин, Г.О. Сіренко, Л.Я. Мідак, Л.М. Кириченко, В.І. Кириченко, О.В. Шкрібляк, Г.І. Гринишин // Вісник Прикарп. ун-ту ім. Василя Стефаника. Сер. Хемія.-Вип.VI. – Івано-Франківськ: Гостинець, 2008. – С. 46-55: іл. 3, табл. 1. – Бібліогр.: с. 54 (42 назви).

Структура та обсяг роботи. Робота складається з вступу, 3 розділи, висновків, списку використаних літературних джерел з 55 назв. Робота містить 16 рисунків, 20 таблиць, 76 формул.

Техніка безпеки. Полігліколеві оливи не є небезпечними речовинами в температурному інтервалі – 20-90є C (при дослідженнях в’язкісно-температурних та антифрикційних властивостей олив). Зберігання чи використання мастильних матеріалів на основі полігліколевих олив за даних температур ніякої небезпеки для здоров’я працюючих з ними не представляють.

РОЗДІЛ 1

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1. Технічна проблема: Питання вибору мастил для етиленових компресорів надвисокого тиску

Розчинність рідких олив в етилені. До 60% поліетилену високого тиску використовується для виготовлення плівок, 20% – для виготовлення виробів методом лиття і наддуву – тари для харчової промисловості, виробів побутової хемії і дитячих іграшок, 20% – для виготовлення спеціальних плівок, які стійкі до термо- і фотоокисних процесів, конденсаторних плівок і кабельної ізоляції з підвищеними вимогами до теплового старіння і діелектричних властивостей.

У виробництві поліетилену високого тиску [20] одним із важливих завдань є вибір оливи високої якості для мащення ущільнень циліндрів або штоків етиленових компресорів. Підведення рідкого мастильного матеріалу до пари тертя здійснюють або впорскуванням його в газ на фазі всмоктування (при використанні ущільнення з поршневими кільцями), або подачею його через отвори свердління ущільнювального елементу (при використанні сальникового ущільнення) [18, 29].

Згідно [29], в компресорах при стиску газів до 22-40 МПа питомі навантаження на ущільнювальні елементи досягають 7-10 МПа. В етиленових компресорах газ стискається від 25 до 120 МПа в першому ступені і від 120 до 250-350 МПа в другому ступені. Таким чином, ущільнювальні елементи цих компресорів зазнають при мащенні впливу граничних питомих навантажень від гідродинамічного до граничного режиму і навіть до заїдання [30].

В етиленових компресорах використовують такі пари тертя:

а) плунжер з азотованої сталі 38ХМЮА або з покриттям карбідом вольфраму, ущільнювальні елементи зі спижу Бр ОСН 7-13-1;

б) втулка циліндру з карбіду вольфраму типу ВК-6, ущільнювальні кільця із спеціального легованого чавуну або із спижу Бр ОФ 10-1. Висунуті вимоги до зносостійкості поверхонь тертя: інтенсивність зношування контртіла зі стопу ВК-6 не повинна перевищувати 0,02 мкм / год. або 0,05 мм за 2500 год. роботи компресора.

Тиск нагнітання становить 200-300 МПа, температура газу в кінці процесу стиску в циліндрі досягає 100 0С, середня швидкість поршня – до 2,5 м/с.

Властивости і природа олив в основному визначають якісні показники кінцевого продукту – поліетилену та надійність роботи ущільнень поршнів і плунжерів етиленових компресорів. Для мащення пар тертя цих компресорів використовують мінеральні (в основному нафтенові – «білі» оливи), полібутенові і полігліколеві оливи [18, 40].

До олив висунуті такі технічні вимоги: прозорість, безбарвність і відсутність осаду і механічних домішок, в’язкість близько до 450 сСт при 30 0С, 200 сСт при 50 0С, 50 сСт при 100 0С; температура спалаху повинна бути більша, ніж на 200С, від максимально допустимої (100-110 0С), але краще не менша 200 0С; температура застигання – не більше 00С; кислотне число – не більше 0,4 мг КОН/г; рН 5,5-7,5; число