Исследования физических свойств рыжиково-масляных смесей для гидравлических систем сельскохозяйственной техники



Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье рассматривается использование альтернативных минеральным и синтетическим нефтепродуктам масел растительного происхождения в качестве рабочей жидкости для гидравлических систем сельскохозяйственной техники. При выборе растительного масла использование рыжикового масла как более доступного и экономически дешевого сырья является наиболее целесообразным. К основным недостаткам растительных масел следует отнести низкую термоокислительную стабильность и неудовлетворительные низкотемпературные свойства. Поэтому использование растительных масел в гидросистемах возможно только в виде смесей с минеральным маслом. С целью изучения возможности использования растительно-минерального масла в качестве рабочей жидкости для гидросистем сельскохозяйственной техники были проведены лабораторные исследования физических свойств рыжиково-масляных смесей. Исследования включали в себя определение зависимости кинематической вязкости и плотности рыжиково-масляных смесей от температуры и проводились в различных пропорциях 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 физических свойств рыжиково-масляных смесей проводились на криотермостате вискозиметрическом LOIPLT-912 с помощью ареометра АНТ-2 и капиллярных вискозиметров ВПЖ-4, ВПЖ-2 в соответствии с ГОСТ Р ИСО 3675-2007 и ГОСТ 33-2000 (ИСО 3104-94), соответственно. По полученным результатам выявлено, 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. Результаты проведенных лабораторных исследований позволяют отобразить динамику изменения вязкостно-температурных и плот-ностных свойств рыжиково-масляных смесей различных концентраций.

Полный текст

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.
×

Об авторах

Ф. Ф Зартдинов

Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина

Email: faina-solnce@rambler.ru

Ф. Ф Зартдинова

Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина

Email: faina-solnce@rambler.ru

А. Л Хохлов

Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина

Email: faina-solnce@rambler.ru
K.T.H.

А. А Глущенко

Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина

Email: faina-solnce@rambler.ru
K.T.H.

И. Р Салахутдинов

Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина

Email: faina-solnce@rambler.ru
K.T.H.

Список литературы

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Зартдинов Ф.Ф., Зартдинова Ф.Ф., Хохлов А.Л., Глущенко А.А., Салахутдинов И.Р., 2017

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 81900 выдано 05.10.2021.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах