АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.1 Классификация смазочных материалов 7
1.2 Статистика потребления смазочных материалов и классификация масел по
международным стандартам 13
1.3 Способы улучшение характеристик жидких смазочных материалов 14
1.4 Экологические проблемы использования нефтепродуктов и возможные
альтернативы 19
1.5 Обзор исследований, направленных на разработку биоразлагаемых
смазочных материалов 21
1.6 Опыт применения растительных масел в качестве присадки 25
1.7 Виды гидравлических жидкостей 27
1.8 Цели и задачи исследования 30
2 МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОТИВОИЗНОСНЫХ СВОЙСТВ
БИОРАЗЛАГАЕМЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАСЕЛ 31
2.1 Описание устройства и последовательности работы на четырехшариковой
машине трения 31
2.2 Описание и последовательность работы с цифровым микроскопом 37
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 39
3.1 Проверка воспроизводимости результатов проведенного исследования . 39
3.2 Исследование противоизносных свойств нефтяных гидравлических
жидкостей и чистых растительных масел 40
3.3 Проверка работоспособности биоразлагаемых присадок для растительного
масла 45
3.4 Выявление наиболее эффективного процентного содержания присадок в
растительном масле 51
3.5 Результаты проведенного исследования 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
Во многих современных установках и механизмах имеются передачи, предназначенные для передачи энергии от источника этой энергии к рабочему органу. В ряде механизмов для этого используются тросы, передачи, муфты и другие промежуточные звенья. Но во многих механизмах эту задачу выполняет гидропривод, посредством гидравлической жидкости.
Системы гидропривода встречаются повсюду: начиная автомобилями и заканчивая кранами на заводах. Поэтому диапазон условий, при которых системам гидропривода приходится работать - самые разнообразные. Из этого следуют и повышенные требования к гидравлическим жидкостям, за счет которых осуществляется передача энергии.
Данные жидкости должны одновременно быть несжимаемыми, не образовывать воздушные пробки, иметь низкую температуру застывания, сохранять свои свойства при высоких температурах и смазывать узлы трения в системах гидропривода. Именно последнее требование привело к тому, что обычно в данных системах используются гидравлические масла.
Как и подавляющее большинство масел, используемых в промышленности, гидравлические масла являются продуктами нефтепереработки. Однако, при всех своих достоинствах, данные масла оказывают вредное воздействие на человека и окружающую среду. И с каждым годом различными организациями и правительствами стран выдвигаются все более жесткие экологические требования.
Поэтому мы плавно приходим к тому, что необходимо находить альтернативу привычным гидравлическим маслам. Эта альтернатива должна быть экологически чистой и не уступать по характеристикам нефтяным маслам. В частности, но параметру износостойкости, поскольку именно этот параметр выделяет гидравлические масла на фоне других гидравлических жидкостей.
На основе данных размышлений и была сформулирована тема данной работы: исследование противоизносных свойств биоразлагаемых гидравлических масел.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были изучены различные способы применения биоразлагаемых смазочных материалов, перспектива их использования. Выполнен обзор, в котором показано какие меры были предприняты к замене нефтепродуктов на экологически безопасные аналоги. На основе этого была обоснована актуальность данной проблемы.
В работе был сформулирован алгоритм выполнения экспериментального исследования для изучения влияния биоразлагаемых присадок на противоизносные свойства растительного масла. Так же были выбраны образцы масел, с которыми данные композиции могли бы конкурировать.
Проведены экспериментальные исследования по данному алгоритму с выбранными образцами масел и присадок. Была проверена работоспособность присадок. Для работоспособных присадок было проведено исследование, для определения наиболее эффективной их концентрации в масле. Выполнена обработка результатов экспериментальных исследований. Проверка по критерию Кохрана показала, что опыты являются воспроизводимыми.
Результаты экспериментов показали, что даже в чистом виде подсолнечное масло обладает более лучшими противоизносными свойствами, чем применяемые гидравлические масла ВМГЗ-45 и АМГ-10. Это заметно по уменьшению пятен износа на 25% и 38% соответственно.
В растительное масло были добавлены присадки, чтобы узнать, какое влияние они окажут на противоизносные свойства масла. Добавление сложного эфира этилендиаминтетрауксусной кислоты ЭДТА со спиртами С16-С18 и сложного эфира аконитовой кислоты со спиртами С16-С18 позволило уменьшить пятная износа на 24% и 47% соответственно в сравнении с чистым подсолнечным маслом. Применение сложных эфиров малеиновой кислоты и фталевой кислот (1:1) не дало никаких результатов. Применение маслорастворимых производных бензтриазола не только не улучшило показателей масла, но еще и ухудшило его противоизносные свойства (увеличение пятная износа на 17%).
Основываясь на данных результатах следует вывод, что использование биоразлагаемых масел в качестве гидравлических жидкостей возможно. Более того, это может быть перспективным направлением даже если рассматривать исключительно эксплуатационные свойства без учета вопросов экологической безопасности.
