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潤滑油的抗泡性的影響因素與評定方法
http://www.iecnta.live 2012-08-14 10:48:48
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  機械潤滑系統大多以循環方式進行潤滑,潤滑油在潤滑系統油泵作用下不斷地流動和循環。當潤滑油流動中與空氣接觸并受到激烈攪動時,就有可能將空氣混入油中產生泡沫。

  潤滑油中產生泡沫會對使用帶來一系列影響。這些泡沫若不能及時消除,會使得潤滑油的冷卻效果下降、管路產生氣阻、潤滑油供應不足、增大磨損、油箱溢油,甚至出現油泵抽空等故障。因此,要求潤滑油具有良好的抗泡性,在出現泡沫后應能及時消除,以保證潤滑油在潤滑系統中正常工作。

  一、泡沫的產生和危害

  起泡也是日常生活中常見的現象,如把肥皂放到水里攪拌,就會產生大常的泡沫。這是因為肥皂是發泡劑,當水被攪拌時,空氣便混入水中,并被水膜所包圍,加上肥皂(也是表面活性劑)對水膜的保護作用,使水膜變得牢固而不易破裂,如因而就產生了大量穩定的泡沫。

  在常壓下,礦物油中溶解有約占其體積9%的空氣。空氣在潤滑油中的溶解量是隨壓力增高而增大的。

  當壓力降低時,多余的空氣就會從油中急劇分離,以達到新的平衡。但分離出來的空氣

  被油膜包圍,且油膜又不易破裂時,就會形成泡沫。內燃機潤滑油中產生的泡沫部分是由于此種情況造成的。

  產生氣泡的另一來源是潤滑油與空氣接觸時機械的攪拌作用。潤滑系統工作中,由于激烈的攪拌和飛濺,空氣被攪入油中產生泡沫,加上油中含有清凈分散擠等表面活性劑時,就容易產生難以消失的泡沫。尤其是柴油機潤滑油產生泡沫的現象更為普遍。

  航空潤滑油在潤滑系統內工作時由于油箱容量少,潤滑油需要對高速運轉的軸承散熱,因此滑油流量大,循環劇烈,常常會產生大量的泡沫。這些泡沫能很快消失或產生的泡沫很少時,則不會對渦輪發動機產生影響。而如果產生的泡沫很多,且不容易消失,就可能會給能量的傳遞和供油產生不良影響,甚至發生故障。

  潤滑油在使用中產生泡沫并難以消失時,通常有以下危害:

  ①增大潤滑油的體積,溢出油箱,造成油料流失或帶來著火等不安全因索;

  ②增大潤滑油的壓縮性,使油泵供油受阻,致使供油壓力降低,造成供油不足,影響潤滑造成磨損或燒壞軸瓦;

  ③油中含有的大量空氣影響到潤滑油的冷卻作用和對機械的散熱效果;

  ④增大潤滑油與空氣接觸面積,加速油品的氧化變質。

  二、影響潤滑油抗泡性的因素

  泡沫是氣體分散在液體介質中的分散體系。液體的起泡傾向和泡沫穩定性與液體中的成分有密切的關系,也與液體所處的溫度有關。純液體產生的泡沫不穩定,如液體中含有少量表面活性劑等極性物質(起泡劑),就會使液體產生的泡沫長時間不消失。

  表面活性劑能使潤滑油產生較多的穩定泡沫,是因為潤滑油中含有這類物質會增大氣泡膜的強度,使氣泡膜不易破裂。

  帶有長鏈烷基的極性物質,能形成定向排列的分子層,這些定向排列的長鏈分子,互相間的吸力很大。當氣泡膜中含有表面活性劑時,膜壁就變得較堅韌,不易破裂,因而產生了穩定的泡膜。

  溫度升高后,氣泡膜中的分子運動增強,互相之間吸力下降,泡沫容易破裂。

  在一定的粘度范圍內,潤滑油的起泡傾向和泡沫穩定性最大。粘度過大或過小都會使成泡傾向和泡沫穩定性降低。因為粘度小時,形成氣泡膜的液體容易流失,氣泡壁易于變薄,導致氣泡破裂。粘度太大時,不易形成氣泡,即使形成了氣泡也難于浮到表面上來。

  溫度和粘度這兩個因素是互相關聯的,對粘度不太大的潤滑油來說,溫度升高時粘度變小,成泡性和泡沫穩定性均下降;對較粘稠的潤滑油來說,溫度升高時,粘度下降到適于生成氣泡的范圍,反而會增大成泡傾向。

  三、潤滑油抗泡性的評定方法

  潤滑油的抗泡性是以油品生成泡沫的傾向及泡沫的穩定性來評定。評定方法為潤滑油泡沫性質測定法(GB/T12579-90),相關儀器推薦采用上海羽通儀器儀表廠生產的YT-12579抗泡沫測定儀:在1000ml的長筒中注人試油約200mL,以945ml/min的流量將空氣通入油中,經5min后記下量簡中泡沫的體積,即為起泡傾向(FT),最筒靜置10min后再次記下泡沫體積,即泡沫穩定性(FS)。試驗油溫為24℃及93℃兩點。抗泡性好的潤滑油起泡傾向要小,泡沫穩定性要低。

  試驗的油溫也可以根據需要而定,結果也可用記錄油高加泡沫高(cm),或油的高度及消泡時間(s),并計算成發泡系數(泡高/油高)來表示。潤滑油的泡沫高度小,發泡系數小,消泡時間短,抗泡沫性能就好。

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