Investigations of the physical properties of camelina oil mixtures for hydraulic systems of agricultural machinery
- Authors: Zartdinov F.F1, Zartdinova F.F1, Khokhlov A.L1, Glushchenko A.A1, Salakhutdinov I.R1
-
Affiliations:
- Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin
- Issue: Vol 84, No 8 (2017)
- Pages: 41-46
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/66340
- DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-66340
- ID: 66340
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Введение В связи с неуклонным ухудшением экологической обстановки, ростом цен на нефтепродукты и постоянным увеличением спроса на минеральные смазочные материалы в промышленности во всем мире резко возрос интерес к практическому использованию продуктов растительного происхождения, в частности масел и смазок. Модификация минерального масла путем добавления непищевых растительных масел может свести к минимуму использование минерального масла в качестве смазки [1-8]. В последнее время наибольшее распространение получают растительные масла - рапсовое, пальмовое, подсолнечное, арахисовое и соевое. Однако использование рыжикового масла как более доступного и экономически дешевого сырья является наиболее целесообразным [1, 7]. Растительные масла имеют высокий индекс вязкости, высокую смазывающую способность, низкую токсичность и высокую биоразлагае-мость. С точки зрения экономики растительное масло является более рентабельным по сравнению с минеральным маслом, однако недостатки растительных масел включают плохое окисление, гидролитическую стабильность и низкотемпературные свойства. Поэтому использование растительных масел в гидросистемах возможно только в виде смесей с минеральным маслом. Полученные при этом смесевые масла имеют физико-химические и эксплуатационные свойства, близкие к свойствам минеральных гидравлических масел [2-5]. Цель исследования Целью исследования является исследования физических свойств рыжиково-масляных смесей для гидравлических систем сельскохозяйственной техники Методы и результаты исследования Для установления соответствия показателей растительно-минерального масла товарному гидравлическому по вязкостно-температурным свойствам и плотности были проведены исследования на криотермостате вискозиме-трическом LOIPLT-912 (рис. 1). Выбор рабочей жидкости осуществлялся в соответствии с требованиями ГОСТ 33-2000: при температуре от -10 °С до +15 °С использовали технический этиловый спирт, от +15°С до +60°С - дистиллированную воду, а от +60 °С до +100 °С - водно-глицериновую смесь. Для исследований были приготовлены следующие пропорции минерального гидравлического масла ВМГЗ (ГМ) и рыжикового масла (РыжМ): 100 % ГМ; 90 % ГМ - 10 % РыжМ; 75 % ГМ - 25 % РыжМ; 50 % ГМ - 50 % РыжМ; 25 % ГМ -75 % РыжМ; 10 % ГМ - 90 % РыжМ; 100 % РыжМ. Определение плотности смесей проводили с помощью ареометра АНТ-2 (ГОСТ 18481-81) различных диапазонов измерения в соответствии с ГОСТ Р ИСО 3675-2007 (рис. 2). Мерный цилиндр наполняли исследуемой смесью и помещали в криотермостат. При установлении в цилиндре заданной температуры опускали ареометр. После того как прекратятся колебания ареометра, производили отсчет плотности по верхнему краю мениска с точностью до единицы. В табл. 1 представлены результаты исследования плотности чистых исследуемых масел и их смесей в различных пропорциях. Из вышеприведенных данных видно, что плотность рыжиково-масленых смесей с соотношением 90 % ГМ - 10 % РыжМ и 75 % ГМ -25 % РыжМ при температуре 40 °С соответствует минеральному гидравлическому маслу. Смеси составов 50 % ГМ - 50 % РыжМ, 25 % ГМ - 75 % РыжМ и 10 % ГМ - 90 % РыжМ превосходят плотность минерального гидравлического масла соответственно на 25 кг/м3, 44 кг/м3 и 55 кг/м3. Плотность рыжикового масла превышает значение минерального гидравлического масла на 66 кг/м3. Определение кинематической вязкости проводили с помощью капиллярных вискозиметров в соответствии с ГОСТ 33-2000 (ИСО 3104-94) (рис. 3) [6]. Вискозиметр наполняли исследуемой смесью: надев на отводную трубку 3 грушу и, перевернув вискозиметр, зажимали колено 2, затем опускали колено 1 в тигель со смесью, создав разряжение грушей, заполняли вискозиметр. Наполнив вискозиметр до метки М1, переворачивали, направив открытые концы его колен вверх. Затем снимали грушу и надевали ее на колено 1. При достижении рабочей жидкости криотермостата заданной температуры погружали вискозиметр в криотермостат и выдерживали его 10-15 мин. Не вынимая вискозиметр, медленно закачивали смесь в расширения 5 и 4 до 1/3 высоты расширения 4. Прекратив закачивание, снимали грушу с колена 1 и определяли время перемещения уровня смеси от метки М1 до метки М2. Опыт проводили на одной пропорции 3 раза. Вычисляли кинематическую вязкость v по формуле: v = С t, где С - постоянная вискозиметра мм2/с2; t -среднее арифметическое значение времени истечения, с. В табл. 2 представлены результаты исследования кинематической вязкости чистых исследуемых масел и их смесей в различных пропорциях. Из вышеприведенных данных видно, что кинематическая вязкость рыжиково-масля-ных смесей с соотношением 90 % ГМ - 10 % РыжМ и 75 % ГМ - 25 % РыжМ при температуре 40 °С близка к значению минерального гидравлического масла. Смеси составов 50 % ГМ - 50 % РыжМ, 25 % ГМ - 75 % РыжМ, 10 % ГМ - 90 % РыжМ превосходят значение минерального гидравлического масла соответственно на 5,063 мм2/с, 8,432 мм2/с, 12,042 мм2/с. Вязкость рыжикового масла превышает значение минерального гидравлического масла на 14,102 мм2/с. Выводы Результаты проведенных лабораторных исследований позволяют отобразить динамику изменения вязкостно-температурных и плот-ностных свойств рыжиково-масляных смесей различных концентраций. Основываясь на результатах исследований, можно сделать выводы, что рыжиково-масляные смеси с соотношением 90 % ГМ - 10 % РыжМ и 75 % ГМ -25 % РыжМ по вязкостно-температурным свойствам и плотности могут быть использованы как заменители товарного минерального гидравлического масла ВМГЗ.About the authors
F. F Zartdinov
Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin
Email: faina-solnce@rambler.ru
F. F Zartdinova
Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin
Email: faina-solnce@rambler.ru
A. L Khokhlov
Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin
Email: faina-solnce@rambler.ru
PhD in Engineering
A. A Glushchenko
Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin
Email: faina-solnce@rambler.ru
PhD in Engineering
I. R Salakhutdinov
Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin
Email: faina-solnce@rambler.ru
PhD in Engineering
References
- Зартдинов Ф.Ф., Зартдинова Ф.Ф., Гузяев А.А., Хохлов А.Л., Глущенко А.А. Анализ условий долговечности гидросистем сельскохозяйственной техники // Материалы VIII Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения». Ульяновск: УГСХА, 2017. С. 101-106.
- Зартдинов Ф.Ф., Зартдинова Ф.Ф., Хохлов А.А., Хохлов А.Л., Марьин Д.М. Перспективы исполь- зования рыжикового масла в гидравлических системах // Материалы VIII Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения». Ульяновск: УГСХА, 2017. С. 107-111.
- Зартдинов Ф.Ф., Зартдинова Ф.Ф., Хохлов А.Л., Глущенко А.А., Салахутдинов И.Р. Технология диагностирования технического состояния агрегатов гидросистем // Международный конкурс научно-исследовательских работ «Перспективы Науки - 2016». Казань: «Рокета Союз», 2016. С. 159-162.
- Зартдинов Ф.Ф., Зартдинова Ф.Ф., Хохлов А.Л., Глущенко А.А., Салахутдинов И.Р. Результаты исследований рабочей жидкости для гидравлических систем на основе рыжикового масла // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 65-летию ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России». Пенза: РОИ ПГСХА, 2016. Т. II. С. 82-84.
- Зартдинов Ф.Ф., Зартдинова Ф.Ф., Долгов С.А., Хохлов А.Л. Диагностирование технического состояния гидросистем сельскохозяйственной техники на предлагаемой установке // Аннотация проектов «Пятый Международный Молодежный инновационный форум». Ульяновск: УлГТУ, 2016. С. 196-199.
- Зартдинов Ф.Ф., Зартдинова Ф.Ф., Глущенко А.А., Хохлов А.Л. Определение свойств вязкости и плотности рыжиково-масляных смесей для гидравлических систем // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные технологии и технические средства для АПК». Воронеж: ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2016. Ч III. С. 47-50.
- Зартдинов Ф.Ф., Зартдинова Ф.Ф., Хохлов А.Л., Глущенко А.А., Салахутдинов И.Р. Research camelina-oil mixture for use in hydraulic systems // 2nd International Conference «Science and practice: a new level of integration In the modern world». Scope Academic House B&M Publishingс, 2016. С. 157-159.
- Зартдинов Ф.Ф., Зартдинова Ф.Ф., Хохлов А.Л., Салахутдинов И.Р., Глущенко А.А. Классификация методов диагностирования гидравлических систем // Материалы VII Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения». Ульяновск, 2016. Том II. С. 47-52. References