ÚSTAV TECHNOLOGIE ROPY A PETROCHEMIE
Testování olejů - Reichert
1 Úvod Hodnocení maziv chemicko-fyzikálními metodami nám jen nepřímo poukazuje na jejich kvalitu z hlediska mazivosti, resp. únosnosti mazacího filmu. Mazivost obecně stoupá s vyšší viskozitou a hustotou, ale tato závislost není pravidlem. Mazivost kapaliny závisí především na jejím chemickém složení. Většina testovacích strojních metod byla vyvinuta se záměrem, co nejlépe simulovat podmínky reálného zatížení. Přes velký počet testerů využívaných při vývoji maziv poskytují definitivní poznatky až praktické provozní zkoušky a dlouhodobé testy v reálných podmínkách.
2 Přístroje simulující reálný třecí kontakt Přístroje simulující reálný třecí kontakt jsou využívány jak při výzkumu tak v praxi. Při výzkumu se jedná například o testy aditiv, optimalizaci jejich obsahu, testování základových olejů, sledování změn mazivosti oleje v průběhu oxidačního namáhání, atd. V praxi pak pomáhá sledování mazivosti oleje především k předcházení haváriím zapříčiněným např. zadřením motoru, či čerpadla.
2.1 Timken load tester Timken load tester je přístroj simulující reálný třecí kontakt pomocí stacionárního kvádru přitlačovaného na rotující kroužek. Oba tyto elementy jsou vyrobeny z definovaného materiálu a mají definované rozměry. Jejich vzájemná poloha je znázorněna na obr.1. K vyhodnocení mazivosti zkoumané látky se používají postupy popsané v normách IP 240, 326; ASTM D 2782, D 2509; DIN 51434. Hodnocenými parametry jsou OK load (hodnota tlaku, při kterém ještě nedojde k pozorovatelnému poškození třecích elementů), Seizure load (hodnota tlaku, při kterém dojde ke svaření třecích elementů) a opotřebení třecích elementů, udává se jako změna váhy třecích elementů, v průběhu testu.
2
Obr.1 Timken load tester
Rotace
Zatížení
2.2 Four ball tester Třecí kontakt je v tomto testu tvořen čtyřmi ocelovými kuličkami, z nichž tři jsou stacionární a jsou tlačeny k vrchní, rotující kuličce viz. obr.2. K vyhodnocení mazivosti zkoumané látky se používají postupy popsané v normách IP 239; ASTM D 2783, D 4172, D 2596, D 2266, DIN 51350. Hodnocenými parametry jsou zatížení a čas nutný ke svaření kuliček, nebo opotřebení kuliček vzniklé v průběhu testu (vyhodnocuje se mikroskopem).
Obr.2 Four ball tester Rotace
Zatížení
2.3 Reichert tester Hodnocení mazivosti probíhá dle norem firmy PETROTEST. Testovací zařízení se skládá z pevně ukotveného testovacího válečku z definované oceli, který je přitlačován pomocí pákového mechanismu na otáčející se brusný prstenec, vyrobený ze speciální
3
legované oceli. Brusný prstenec je svou spodní třetinou ponořen do zkoušeného vzorku maziva. Otáčením prstence se dostatečné množství oleje dostává do kontaktu s testovacím válečkem a brusným prstencem. Třecí kontakt je zobrazen na obr.3. Výsledkem testu je elipsovitá plocha vytvořená na povrchu testovacího válečku.
Obr.3 Reichert tester Zatížení
Rotace
3 Zadání práce 3.1 Změřte hodnoty mazivosti suroviny k rafinaci a rafinovaného produktu 3.2 Připravte řadu aditivovaných rafinátů dle zadání vedoucího práce 3.3 Vyhodnoťte naměřené výsledky, odůvodněte rozdílné mazivosti vzorků a z řady připravené pro oddíl 3.2. vyberte vzorek s optimální aditivací
4
4 Pracovní postup Do nádobky pod brusný prstenec nalijte cca 25 ml zkoušené látky. Testovací váleček upněte šroubem k páce přenášející zatížení do třecího kontaktu. Vynulujte počítadlo metrů na přístroji, zapněte motor a po 10 metrech napočítaných na počítadle (prodleva je nutná k nanesení testované kapaliny na třecí kontakt) uveďte pákou na převodovém soustrojí oba třecí elementy v kontakt. Počkejte, až bude na počítadle hodnota 110 m a pak nejprve oddalte oba elementy a teprve poté vypněte motor. Předepsaná délka testu je 100 m dráhy otáčejícího se prstence. V průběhu testu se mění zvuk provázející namáhání testovacího válečku. K nejvýraznější změně (poklesu hlučnosti) dojde ve chvíli utvoření mazacího filmu mezi testovacím válečkem a brusným prstencem. Tento bod nazýváme „noise metr NM“ a je udáván v délce dráhy [m] udané v tomto bodě na měřícím přístroji. Výsledkem testu je elipsovitá plocha vytvořená na povrchu testovacího válečku kontaktem s rotujícím brusným prstencem. Z plochy elipsy A a ze zatížení přeneseného pákovým mechanismem na kontaktní bod spočítáme únosnost mazacího filmu. Po ukončení testu vyjměte testovací váleček a pomocí měřidla s lupou vyhodnoťte délku a šířku elipsy na povrchu testovacího válečku. Plocha otěru se vypočte podle vzorce: A=0,785*l*d [mm2] a únosnost mazacího filmu ÚMF=(2000*G)/A [kp/cm2]. Kde l je délka eliptické plochy, d šířka eliptické plochy, A povrch elipsovité plochy a G odpovídá zvolenému závaží v kp ( 1000g 1kp ). Každý vzorek změřte třikrát se závažím 1,5 kg a třikrát se závažím 0,5 kg. U každého měření zaznamenejte dráhu hluku (NM).
5 Protokol Do protokolu uveďte stručně princip metody a v bodech zmiňte, podle Vás, důležité body postupu měření zaručující jeho přesnost a reprodukovatelnost. V praktické části uveďte hodnoty ÚMF a NM pro každý vzorek ( jednotlivá měření i průměr ). Vypracujte grafy, ze kterých budou zřejmé rozdíly mezi jednotlivými oleji (ad 3.1.) a vliv množství aditivace na velikost ÚMF (ad 3.2.). Povšimněte si rozdílů ÚMF naměřených při různých zatíženích. Odůvodněte rozdílné mazivosti vzorků a z řady připravené pro oddíl 3.2. vyberte vzorek s optimální aditivací. Protokol vlasnoručně podepište.
5
