Оценка состояния моторных масел в судовых дизелях комплексным методом феррографии и инфракрасной спектроскопии

• Автор: Берестова, Галина Ивановна
• Шифр специальности: 05.08.05, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Мурманск
• Количество страниц: 180 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Обзор литературы. Диагностирование дизельного двигателя по результатам анализа эксплуатационною масла

1.1. Технические требования к маслам

1.2. Основные формы старения масел

1.3. Физикохимические методы оценки качества работающих масел

1.3.1. Применение метода феррографии

1.3.2. Использование метода инфракрасной спектроскопии для анализа процессов, происходящих в моторных маслах.

1.4. Оценка состояния дизельного двигателя по показателям смазочных масел

1.5. Выводы. Постановка задачи исследований. .

Глава 2. Методика проведения исследования

2.1. Объекты исследования
2.1.1. Особенности условий эксплуатации дизелей на судах Северного бассейна
2.1.2. Технические характеристики двигателя 6ЧРН,5, используемого на судах
МТФ МГ Кренометр и МГ Костополь
2.1.3. Технические характеристики двигателя 6НМ 3.
2.1.4. Технология отбора проб
2.2. Методы исследования эксплуатационных масел.
2.2.1. Метод инфракрасной спектроскопии
2.2.2. Метод феррографии
2.2.3. Метод рентгеноспектрального анализа.
2.3. Выводы.
Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение
3.1. Результаты исследований, полученные методом инфракрасной спектроскопии
3.1.1. Определение в эксплуатационных маслах содержания продуктов окисления и состояния антиокислителььх присадок дитиофосфатного типа
З 1.2. Определение в эксплуатационных маслах состояния моющих диспергирующих присадок сульфонатного типа и содержания продуктов их гидролиза.
3.1.3. Обнаружение попадания отработанных газов в эксплуатационное масло
3.1.4. Определение содержания механических примесей в моторном масле методом ИКспсктроскопии
3.1.5. Выводы. Возможности ИКснейтрального анализа для оценки состояния моторного масла в судовых двигателях.
3.2. Результаты исследований, полученные методом феррографии
3.2.1. Качественная феррография.
3.2.2. Количественная феррография.
3.2.3. Выводы. Определение состояния дизельного двигателя по результатам
феррографических исследований
Глава 4. Расчет диагностических и браковочных показателей для оценки состояния судовых дизелей
4.1. Браковочные показатели при использовании метода ИКспектроскопии
4.2. Браковочные показатели при использовании метода феррографии.
4.3. Моделирование процессов изнашивания судовых и транспортных ДВС по результатам физикохимического анализа эксплуатационного масла.
4.4. Расчет экономического эффекта при использовании методов ИКспсктроскопии и феррографиии для оценки состояния двигателя
4.5. Выводы
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Применение метода феррографии Следует особенно остановиться на использовании метода феррографии для оценки состояния двигателя по показателям смазочного материала. Этот метод применяется с х годов и позволяет исследовать дисперсный состав ферромагнитных и парамагнитных частиц рабочего масла. В отличие от других методов эмиссионного, атомноабсорбционного, с использованием магнитного детектора, феррография позволяет обеспечить исследование значительно более широкого диапазона размеров частиц износа от 0,1 до мкм, рис. Следует также отмстить высокую оперативность метода феррографии. Феррография дает возможность выявить процесс износа раньше, чем вибрационный анализ и может применяться для поддержки информации, полученной от другою контрольного оборудования. Метод феррографии включает в себя два этапа осаждение частиц в магнитном поле получение феррограммы и анализ феррограммы с целью выявления качественных и количественных показателей масла. Осаждение частиц из потока смазки осуществляется под влиянием градиента магнитного поля, направленного вертикально вниз. Сила, действующая на частицу, пропорциональна объему частицы износа и ее магнитной проницаемости, поэтому большие частицы располагаются на входе, малые на выходе специальной пластины. Анализ феррограмм проводят различными методами измерением опт ической плотности феррограммы, полученной на стекле методом прямого считывания или при помощи системы анализа измерением размера частиц износа вдоль феррограммы под микроскопом , который может быть состыкован со сканирующим устройством, позволяющим автоматически считьгвать параметры частиц и выводить полученные результаты на ЭВМ исследованием феррограммы в бихромагическом свете . Все механизмы в случае нормативной работы дают микроскопический износ, который обусловлен смешением или деформацией поверхностей подшипников, цилиндров и других узлов трения. В работах . В судовых двигателях имеют место практически все виды износа. Рис 1. Частицы изнашивания в данном случае имеют форму пластин различной толщины и размера. В работе 1 показано, что при трении скольжения максимум напряжений, приводящий к образованию и развитию трешин, лежит не на поверхности, а на некотором расстоянии от нее, определяемом условиями трения и свойствами материала. Теория изнашивания отслаиванием указывает ряд явлений, приводящих к образованию частиц изнашивания. В работе приведены данные о том, что глубина, на которой происходит преимущественное распространение трещин, увеличивается с увеличением сил зрения. Увеличение количества и размера плоских частиц изнашивания свидетельствует о повышении интенсивности изнашивания. В условиях гидродинамической смазки уровень напряжений на поверхностях и в подповерхностном слое будет значительно меньше, чем в условиях граничной смазки и сухою трения. Интенсивность изнашивания отслаиванием в значительной степени зависит от свойств смазочного материала. Размер частиц при этом колеблется от 0,2 до мкм. Поверхность частиц гладкая, отношение большого главного размена к толщине находится обычно в отношении 1 для крупных частиц и для мелких размером менее 0,5 мкм. Бихроматический свет применяется для отличия свободных металлов от различных соединений, при этом металличсские частицы окрашены в красный цвет, неметаллы в черный кокс или в оранжевый пластмассы. В работах , 1 приведены характерные формы стальных частиц, образующихся в период приработки двигателя, имеющего нормальное техническое состояние. При износе микрорезанием изнашивание, обусловленное взаимным проникновением микронеровностей скользящих поверхностей друг в друга или изнашивание под действием абразивных частиц частицы имеют форму аналогичную мелкой металлической стружке. В литературе предлагаются две причины образования частиц при данном виде изнашивания острая микронсровность одной поверхности трения внедряется в другую или твердые абразивные частицы, присутствующие в маслоносителе в виде загрязнений, попадают в мягкие поверхности деталей узлов трения. Наличие частиц режущего изнашивания считается ненормальным условием для трения.