Главная -> Словарь

Смазываемых поверхностей

Если определять смачивающую способность таких солей сульфокислот с учетом действия всегда находящейся в соли сульфокислот поваренной соли и наносить значения концентрации в г/л как функцию числа углеродных атомов или как функцию температурных пределов разгонки исходных углеводородов, то получается кривая, изображенная на рис. 71. Эта кривая показывает, что смачивающая способность сначала возрастает с ростом величины молекулы, затем при определенной величине молекулы достигает своего максимума и после этого снова падает.

Чтобы получить оптимум смачивающего действия, нужны очень небольшие количества солей сульфокислот с указанной длиной молекулы. Почти параллельно со смачивающим действием изменяется способность к пенообразованию. Соли сульфокислот, показывающие наилучшую смачивающую способность, обнаруживают, как видно из рис. 72, также и наилучшие пенообразующие свойства.

При тщательном испытании отдельных полученных этим путем солей гексадекансульфокислот было установлено, что смачивающая, пе'-нообразующая и моющая способности становятся тем лучше, чем дальше сульфогрутша перемещается от конца молекулы к середине ее. Из рис. 73 видно изменение смачивающей способности в зависимости от положения сульфогруппы — SO3Na в молекуле. Экви-молярная смесь всех восьми солей гексадекансульфокислоты показывает примерно такую же смачивающую способность, как и смесь солей сульфокислот, полученная сульфохлорированием н-гексадекана.

В первую очередь необходимо знать, как будут влиять поверхностно-активные вещества, вводимые в нефтепродукты, на их смачивающую способность по отношению к металлам в двухфазной системе. Механизм и эффективность действия ингибиторов коррозии и защитных присадок в системе металл + нефтепродукт -f- вода зависят от их способности вытеснять воду* с поверхности металлов.

ных следует, что в зависимости от природы ингибитора и строения его функциональных групп они по-разному влияют на смачивающую способность топлива. Так, при введении в топливо Т-7 комплексных солей органических кислот и аминов резко уменьшается сила катодного тока в зависимости от длины извлеченной части электрода. Это изменение при проведении исследований на стальном электроде достигает 10—15 мА, а для бронзового электрода 350—400 мкА. Такое изменение силы катодного тока свидетельствует об увеличении смачивающей способности углеводородной среды, уменьшении катодной зоны на электроде под пленкой нефтепродукта и торможении коррозионного процесса в целом.

Соединения типа МСДА-1 резко уменьшают межфазное натяжение на границе нефтепродукт — вода, обладают удовлетворительной водовытесняющей способностью, легко взаимодействуют с водой. Следует отметить, что соли органических кислот и аминов, катионная и анионная части каторых соединены слабой водородной связью, увеличивают смачивающую способность нефтепродукта сразу же после введения присадки в среду.

Влияние состава ингибиторов коррозии на смачивающую способность нефтепродуктов можно проследить на примере сульфонатов различных металлов. На рис. 6.11 показано изменение силы катодного тока на стальном и бронзовом электрода/ в системе топлива + электролит в присутствии сульфонатов одно- и двухвалентных металлов. Видно, что при введении в топливо сульфонатов одновалентных металлов катодный ток на части электрода, находящейся под пленкой электролита, меньше, чем при введении сульфонатов двухвалентных металлов. Это свидетельствует о лучшей смачивающей способности сульфонатов натрия и лития по сравнению с сульфонатами кальция и магния. Полученные результаты согласуются с данными исследований влияния этих же сульфонатов на изменение межфазного натяжения в системе нефтепродукт + вода. Суль-фонаты одновалентных металлов довольно эффективно взаимодействуют с водой. Прирост диэлектрической проницаемости для 50%-ных бензольных растворов сульфонатов двухвалентных металлов после их контакта с дистиллированной водой значительно меньше.

1. Ингибиторы коррозии, растворимые в нефтепродуктах и диссоциирующие по ионному механизму , увеличивают смачивающую способность нефтепродуктов

На основании указанных закономерностей на практике распространилось использование комбинированных защитных присадок к топливам и маслам, содержащих в своем составе как ингибиторы, придающие нефтепродуктам высокую смачивающую способность и способные тормозить анодный, катодный процессы коррозии, так и ингибиторы адсорбционно-хемосорбционного действия.

Эго объясняется, по-видимому, тем, что для оксиэтилированных ацильных производных глицерина и триэтаноламина два остатка пеларгоновой кислоты находятся рядом, тогда как у ацильных производных полиэтиленгликолей они разделены разветвленной гидрофильной цепью, что, несомненно , повысит их смачивающую способность и площадь, занимаемую молекулой на границе раздела фаз, а следовательно, и деэмульгирующую способность реагента-деэмуль-гатора. Увеличение максимальной деэмулыирующей способности соединений

Особенно эффективны ингибиторы комбинированного действия, которые содержат в своем составе как компоненты, придающие бензинам высокую смачивающую способность, так и соединения адсорбционно-хемосорбционного действия .

Модификаторы трения . Это присадки, регулирующие фрикционные свойства - коэффициент трения смазываемых поверхностей. В большинстве случаев требуется снижение потерь на трение, например в двигателе. Однако в некоторые агрегаты трансмиссии включены фрикционные механизмы - сцепления и тормоза мокрого типа, замедлители, блокирующие устройства, синхронизаторы и др., которые находятся в масле и должны обеспечить хорошее сцепление трущихся поверхностей и предотвращение их проскальзивания . В этих случаях находят применение присадки, повышающие трение.

Трение при жидкостной смазке пропорционально вязкости масла, площади движущихся поверхностей и скорости их взаимного перемещения и обратно пропорционально толщине слоя жидкости. Чем больше нагрузка на трущиеся поверхности , тем более вязкое масло следует применять. В то же время чем выше скорости смазываемых поверхностей, тем менее вязкое масло может быть применено. При этом надо всегда учитывать рабочую температуру масла, так как все масла изменяют свою вязкость с изменением температуры.

Пологость температурной кривой вязко с т и. В обычных эксплуатационных условиях температура смазки изменяется под воздействием температуры окружающей среды и может возрасти до температуры смазываемых поверхностей или горячих частей цилиндрово-поршневой группы двигателей.

Механические примеси и вода. Наличие пыли, песка, продуктов износа и воды способствует ускоренному износу смазываемых поверхностей. Поэтому нарастание этих продуктов в масле служит показателем ухудшения его качества. Содержание механических примесей определяют по ГОСТ 6370—59, а воды — по ГОСТ 2477—65.

Маслянистость нефтяных продуктов изучал также Фельпс . Для этой цели служил особый прибор, в котором можно было учитывать условия, необходимые для разрыва масляной пленки. Как и следовало ожидать, маслянистость не стоит в прямой связи с вязкостью и два одинаково вязких масла выдерживают без разрыва пленки далеко не одинаковые нагрузки. Отмечено так же, что большое значение имеет природа материала смазываемых поверхностей. Ом. также Me Kee, Bitner и Мс Кее .

Главной задачей, стоящей перед конструкторами при проектировании современных авиационных двигателей, является обеспечение максимальной мощности двигателя при его минимальных габаритах и массе. При большой мощности повышаются теплонапряженность и динамические нагрузки в узлах двигателя, что отрицательно сказывается на работе сопряженных деталей, в первую очередь подшипников. При столь тяжелых условиях работы смазываемых поверхностей попадание в слой смазки абразивных частиц во много раз увеличивает износ этих поверхностей.

КирО'Пулос нашел, что в условиях, когда усилия сдвига преобладают над силой притяжения молекул твердой поверхности, молекулы ориентированы в направлении движения смазываемых поверхностей. Это объясняет наблюдаемое понижение вязкости внутри масляного слоя под влиянием высоких скоростей движения.

Ко всем смазкам без исключения предъявляется требование — не вызывать коррозии смазываемых поверхностей. Коррозия может обусловливаться наличием в смазках свободных органических кислот, особенно низкомолекулярных и свободных щелочей. Кроме того, при длительной эксплуатации в условиях, способствующих окислению, первоначально инертная смазка может стать коррозионно агрессивной, в связи с накоплением в ней кислых продуктов окисления. Испытание смазки на коррозию чаще всего проводят ускоренным методом при 100° С в течение 3 ч . О результатах испытания судят по внешнему виду металлических пластинок после выдерживания их в смазке. Для многих смазок стандартизованы специальные условия испытания на коррозию. Для мыльных смазок на синтетических кислотах нормируется отсутствие свободных органических кислот, а для углеводородных — кислотное число не более 0,1—0,3 мг КОН на 1 г. Для многих смазок установлена также норма на содержание свободных щелочей в пересчете на NaOH — не более 0,1—0,2%. Контроль смазок по всем этим показателям позволяет гарантировать их антикоррозионные качества.

Наиболее характерными режимами смазки являются: жидкостная или гидродинамическая ; полужидкостная и граничная смазка . Жидкостная гидродинамическая смазка имеет место при наличии гидродинамического или гидростатического эффекта, а также эффекта 'вязкоупругости. В этом случае сила трения определяется только внутренним трением в слое смазки и зависит от ее вязкости. Схема процесса гидродинамической смазки показана на рис. 2. При движении одной из смазываемых поверхностей, например, шейки коленчатого вала, отделенной от сопрягаемой поверхности подшипника незначительной прослойкой смазки, эта поверхность увлекает за собой тончайший слой масла, прилипший к ней за счет явления смачивания. Неподвижная поверхность также удерживает возле ое-

Противокоррозионные присадки защищают металл смазываемых поверхностей от коррозии кислыми продуктами, образовавшимися в масле в процессе его эксплуатации. В качестве противокоррозионных присадок применяются производные серы, фосфора, фенольные соединения, нафтенаты алюминия и хрома и пр.