Электрорезистивный метод и средство контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел

Фокин, Николай Николаевич

Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Электрорезистивный метод и средство контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел

кандидата технических наук: Фокин, Николай Николаевич
город: Орел
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.11.13

Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Электрорезистивный метод и средство контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел»

Автореферат диссертации по теме "Электрорезистивный метод и средство контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел"

№4618652

На правах рукописи

ФОКИН Николай Николаевич

ЭЛЕКТРОРЕЗИСТИВНЫЙ МЕТОД И СРЕДСТВО КОНТРОЛЯ ВЯЗКОСТНО-ТЕМПЕРАТУРНЫХ СВОЙСТВ МОТОРНЫХ МАСЕЛ

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел-2010 г.

2 3 ДЕК 2010

004618652

Работа выполнена на кафедре «Приборостроение, метрология и сертификация» в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Орловский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Подмастерьев Константин Валентинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шкатов Петр Николаевич

кандидат технических наук Тупикин Дмитрий Александрович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет»

Защита состоится «21» декабря 2010 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.182.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Орловский государственный технический университет» по адресу: 302020, Россия, г. Орел, Наугорское шоссе, 29, (ауд. 212).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения «Орловский государственный технический университет».

Автореферат разослан «19» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук,

Волков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность. Моторное масло (ММ) - неотъемлемый элемент любого двигателя, в значительной мере определяющий его надежность и другие важнейшие характеристики. Использование ММ, которое в процессе эксплуатации подверглось деструкции и перестало отвечать установленным требованиям, существенно снижает ресурс двигателя, приводит к потере до 15 % мощности, увеличивает расход топлива, повышает количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ. В то же время, эксплуатация ММ осуществляется в большинстве случаев не по его техническому состоянию, а по назначенному ресурсу, при этом не учитываются индивидуальные особенности двигателей и процессов деструкции ММ. Следствием является, как правило, несоответствие момента замены ММ переходу его в предельное состояние. Ситуация усугубляется и существующим положением на рынке ММ, характеризующимся наличием фальсифицированной продукции, нарушением технологического цикла доставки ММ потребителю, реализацией некачественной продукции. При этом средние, мелкие субъекты хозяйственной деятельности и, тем более, частные автовладельцы практически не уделяют внимания вопросам инструментального контроля состояния ММ.

Таким образом, существует проблема объективной оценки технического состояния ММ, как новых (для снижения риска использования некачественных масел), так и находящихся в эксплуатации (для обеспечения возможности эксплуатации ММ по техническому состоянию). Очевидно, что для эффективного решения этой проблемы необходимы экспресс-методы и реализующих их относительно простые и дешевые средства контроля с малым объемом пробы, ориентированные на периодическое использование средними и мелкими субъектами хозяйственной деятельности (нефтебазы, транспортные хозяйства городских и сельскохозяйственных предприятий, службы автосервиса).

В настоящее время при оценке эксплуатационных свойств ММ рассматриваются вязкостные и вязкостно-температурные, химические, моющие, диспергирующие, стабилизирующие, солюбилизирующие, антиокислительные, противопенные, про-тивоизносные, противозадирные, антифрикционные, противокоррозионные, защитные и др. свойства. Проблема нашла отражение в трудах A.B. Чичинадзе, P.M. Матвиевского, B.JI. Лашхи, И.А. Буяновского, C.B. Венцеля, П.Н. Богдановича, В.Я. Прушака, И.И. Берковича, Д.Г. Громаковского, Р. Балтенаса, Н.К. Мышкина, М.И. Петроковца, Arthur J. Caines, Roger Haycock, John Hillier и др.

К числу важнейших свойств ММ относятся вязкостно-температурные, определяющие зависимость вязкости от температуры. В качестве параметра, характеризующего эти свойства, ГОСТ 25371-97 регламентирует индекс вязкости (ИВ), метод контроля которого базируется на измерениях кинематической вязкости ММ (ГОСТ 33-2000) при двух температурах (40 и 100 °С) с последующим расчетом ИВ и характеризуется высокой трудоемкостью, слабой степенью автоматизации при использовании простого лабораторного оборудования или значительными затратами на приобретение термостатируемых автоматических вискозиметров. Кроме того, метод требует сравнительно большого объема пробы ММ (от 14 до 200 мл). Сказанное свидетельствует о проблемах с реализацией этого метода с учетом выдвинутых выше требований и необходимости поиска альтернативных решений.

Предлагается реализовать метод контроля вязкостно-температурных свойств ММ путем создания для исследуемой пробы ММ условий фрикционного взаимодействия в испытательном трибосопряжении и оценки изменения значений электрических диагностических параметров, характеризующих состояние смазки в зонах трения работающего трибосопряжения, при изменении его температуры.

Предложенный подход имеет следующие предпосылки. Изменение температурного режима работы трибосопряжения приводит к определяемому вязкостно-температурными свойствами ММ изменению его вязкости, которая, согласно положениям теории смазки, определяет толщину смазочного слоя в зонах трения. Температурные изменения толщины слоя приводят к флуктуации электрических параметров трибосопряжения, в частности, электрического сопротивления. Теоретические основы трибодиагностики электрорезистивными методами изложены в трудах Дж. Кеннела, Д. Снидекера, Т. Тэллиана, С.Ф. Корндорфа, К.В. Подмасте-рьева, А.Ф. Блинова, Ю.М. Санько, A.A. Бобченко, В.В. Нестеренко, В.П. Чечуев-ского, В.Я. Варгашкина, В.В. Мишина, В.В. Маркова, В.А Юзовой, В.И. Юзова и др. Е.В. Пахолкин экспериментально показал возможность контроля реологических характеристик масел по параметру - нормированное интегральное время электрического контактирования (НИВ) деталей трибосопряжения.

Ряд неоспоримых преимуществ электрорезистивных методов трибодиагностики делает их использование приоритетным при решении ряда практических задач контроля, однако, оценка вязкостно-температурных свойств ММ с использованием данного принципа ранее не производилась. Исследованию данного вопроса посвящена настоящая работа.

Объект исследования - диагностическое обеспечение моторных масел.

Предмет исследования - модели процессов электрического контактирования в зоне трения трибосопряжения, учитывающие вязкостно-температурными свойства ММ, принципы, алгоритмы и режимы выделения информации о вязкостно-температурных свойствах ММ по электрическим параметрам.

Целью работы - усовершенствование диагностического обеспечения ММ в части контроля вязкостно-температурных свойств за счет создания метода и средства, обеспечивающих снижение трудоемкости контроля, а также требуемого объема пробы, что необходимо для реализации эксплуатационного контроля ММ.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Обоснование выбора принципа контроля и диагностического параметра;

2. Разработка математической модели вероятности микроконтактирования в зоне трения фрикционного контакта, учитывающей вязкостно-температурные свойства ММ;

3. Обоснование выбора схемы трения испытательного трибосопряжения.

4. Проведение теоретических исследований влияния изменения вязкости ММ при изменении его температуры на вероятность микроконтактирования.

5. Разработка алгоритма и обоснование режимов электрорезистивного контроля вязкостно-температурных свойств ММ;

6. Экспериментальное подтверждение, достоверности теоретических положений и эффективности предложенного метода контроля;

7. Разработка программно-аппаратного комплекса электрорезистивного контроля вязкостно-температурных свойств ММ.

Методы исследования. Исследования базируются на основных положениях теорий: вероятности, контактно-гидродинамической, упругости, электрорезистив-ной трибодиагностики. В работе используются методы математического анализа, моделирования, а также численные методы решения систем дифференциальных уравнений. Экспериментальные исследования проведены с использованием серийно выпускаемой измерительной аппаратуры и оригинальных технических средств. Обработка данных выполнена на ЭВМ с применением разработанных алгоритмов и пакетов прикладных программ в среде MSVS 2008 IDE, а также с использованием специализированных программных продуктов Mahtcad Professional, Excel.

Научная новизна:

- предложен и обоснован принцип контроля вязкостно-температурных свойств ММ по их влиянию на вероятность микроконтакгирования в зоне трения испытательного трибосопряжения;

- на основании теоретических исследований контактно-гидродинамических и электрофлуктуационных процессов в зонах трения получена математическая модель вероятности микроконтактирования в зоне трения фрикционного контакта, учитывающая вязкостно-температурные свойства ММ;

- получены зависимости приращения диагностического параметра НИВ при изменении температурного режима работы испытательного трибосопряжения, определяемые вязкостно-температурной характеристикой;

- разработана методика обработки результатов измерения диагностического параметра НИВ, позволяющая контролировать вязкостно-температурные свойства ММ при различных значениях начального уровня параметра. "

Практическая ценность:

- разработанный метод экспресс-контроля вязкостно-температурных свойств ММ обеспечивает возможность перехода к эксплуатации ММ по его техническому состоянию;

- разработанный программно-аппаратный комплекс контроля обеспечивает автоматизированный контроль вязкостно-температурных свойств ММ.

- предложенная методика контроля ММ позволяет снизить затраты времени и средств на контроль.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс подготовки специалистов, бакалавров и магистров по направлению «Приборостроение», а также использованы при выполнении следующих научных проектов и грантов: «Исследование направлений комплексирования физических принципов и параметров при создании технологий контроля и диагностирования трибо-технических систем» (№ г.р. 01.2.007 05082, ЕЗН Минобрнауки РФ - 2007-2011 г.); «Исследования в области электрических методов мониторинга нанотехнологий восстановления трущихся поверхностей» (грант РФФИ 09-08-99076 - 2009 г.); «Исследование электрических явлений в трибосопряжениях при решении задач, связанных с оценкой функционирования «третьего тела»» (проект № 2075 программы Рособразования «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 г.)»).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на международном научном симпозиуме «Гидродинамическая теория смазки -120 лет» (Орел, 2006 г.), международной научно-технической конференции «Технология 2007» (Хельсенки, 2007 г.), Восьмой сессии международной научной школы «Фундаментальные и прикладные проблемы надежности и диагностики машин и механизмов» (С.-Петербург, 2007 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития информационных технологий» (Новосибирск, 2010 г.), Международной научно-технической конференции «Приборостроение-2010» (Минск, 2010 г.), конференциях ОрелГТУ (Орел, 2006-2010 г.г.).

На защиту выносятся следующие положения:

1. Электрорезистивный метод контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел по параметру НИВ, включающий оригинальный принцип, математический аппарат, алгоритм реализации и обоснованные режимы контроля.

2. Математическая модель вероятности микроконтактирования в зонах фрикционного контакта, учитывающая вязкостно-температурные свойства ММ.

3. Экспериментальная зависимость между индексом вязкости и приращением диагностического параметра, являющегося следствием температурного влияния на испытательное трибосопряжение.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, включающего 107 наименования, 4 приложений. Основная часть работы изложена на 172 страницах машинописного текста. Работа содержит 52 рисунка и 9 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, приведены основные научные положения, выносимые на защиту, а также сведения об апробации и реализации результатов работы.

В первой главе обосновывается необходимость экспресс-контроля ММ при вводе в эксплуатацию и в процессе эксплуатации; проводится обзор и анализ существующих методов контроля вязкостно-температурных свойств ММ и обоснование необходимости разработки объективного метода экспресс-контроля; предлагается принцип контроля вязкостно-температурных свойств ММ по их влиянию на вероятность микроконтактирования в зоне трения испытательного трибосопряжения.

Показано, что широкое внедрение эффективных методов и средств экспресс-контроля ММ позволит обеспечить снижение риска эксплуатации некачественных ММ, а также перейти к их эксплуатации по техническому состоянию, при этом решение проблемы является наиболее актуальным для средних и мелких субъектов хозяйственной деятельности (нефтебазы, транспортные хозяйства городских и сельскохозяйственных предприятий, службы автосервиса и т.п.). Сформулированы основные требования к методу контроля: малый объем пробы масла для анализа; малые продолжительность контроля и стоимость оборудования.

Анализ состояния проблемы контроля вязкостно-температурных свойств ММ показал, что согласно стандартизованной методике определения ИВ, как критерия вязкостно-температурных свойств, измеряют значения кинематической вязкости ММ при температурах 40 и 100 °С (v40 и v100), по которым рассчитывается ИВ.

Установлено, что стандартизованные средства непригодны для реализации экспресс-контроля, поскольку характеризуются большим объемом пробы ММ, большой продолжительностью основной и вспомогательных процедур измерения, высокой стоимостью оборудования. Другие известные методы измерения вязкости также не решают проблему. На основании проведенного анализа обоснована актуальность разработки нового метода экспресс-контроля вязкостно-температурных свойств ММ.

На основе обзора и анализа методов оценки свойств смазочных материалов установлено, что для определения их характеристик перспективными представляются функциональные методы контроля, основанные на создании условий фрикционного взаимодействия и косвенной оценки свойств ММ. Данные методы сегодня также не решают задачу оценки вязкостно-температурных или реологических свойств ММ, тем не менее, применение различных испытательных трибосопряже-ний создает предпосылки к решению поставленной задачи диссертационного исследования. Так, исходя из положений теории смазки, контроль вязкостно-температурных свойств представляется задачей, родственной задаче исследования несущей способности смазочного слоя в испытательном трибосопряжении при изменении температурного режима его работы. Это позволяет использовать теорию электропараметрической трибодиагностики для достижения поставленной цели исследования.

Предложен принцип контроля вязкостно-температурных свойств ММ по их влиянию на вероятность (Рк) микроконтактирования в зоне трения испытательного трибосопряжения, оцениваемую электрическим методом по параметру НИВ. Данный параметр является статистической оценкой вероятности микроконтактирования в трибосопряжении, определяется как относительное время, в течение которого сопротивление объекта меньше некоторого порогового значения ЯПор и 100±2 Ом, соответствующего микроконтактированию, и численно равен отношению суммарной длительности микроконтактирований в зоне трения за некоторый интервал времени измерения параметра к значению этого интервала.

Во второй главе рассмотрены вопросы теоретического исследования возможности использования предложенного принципа контроля вязкостно-температурных свойств ММ с использованием диагностического параметра НИВ.

На основании теоретических исследований контактно-гидродинамических и электрофлуктуационных процессов в зонах трения получена математическая модель вероятности микроконтактирования в зоне трения фрикционного контакта, раскрывающая взаимосвязь диагностического параметра НИВ с вязкостно-температурными свойствами ММ, структура которой поясняется рис.1.

Вероятность Р микроконтактирования двух микронеровностей контактирующих поверхностей определяется значением ^.-параметра - количественной характеристикой вида смазки:

Р = 0,5-Ф(Л), (1)

= Лтш / - /2т1П / ^ Ла,2 + &

где Ф - интегральная функция нормального распределения; ктт - толщина смазочного слоя в зоне минимального зазора между трущимися деталями; Яа\(г> - параметры шероховатости поверхностей.

Толщина Ъ смазочного слоя в зоне трения зависит от совместного влияния ряда факторов и определяется решением системы уравнений:

Ык0{х)_ 6п0(Е/о + )[йр -Л(лт)]ехр[огА0(д;)] ■ <Ьс И\х) , (3)

Кх) = Ьт1-6 + х2 (Ла +ЯЬ )/ 2 + Ак0 О) / Е где к0(х) и И(х) - соответственно, гидродинамическое давление и толщина смазочного слоя в точке с координатой х; т\, - динамическая вязкость масла при давлении ка; й - сближение трущихся поверхностей;«-пьезокоэффициент вязкости; кривизны поверхностей в точке контакта до деформации; /гт1 - наименьшее расстояние между двумя недеформированными поверхностями; - толщина смазочного слоя в точках экстремумов давления; А - коэффициент пропорциональности между прогибом поверхности и отношением гидродинамического давления к модулю упругости; иа, 11ь - скорости движения трущихся поверхностей; Е - приведенный модуль упругости материалов.

— параметр эквивалентной шероховатости контактирующих поверхностей;© - температура в зоне контакта; г]о(&, 8) — вязкость ММ; А - толщина смазочной пленки; Рг — сила нагружения; и2- суммарная скорость движения деталей трибосопряжения; 51, 52 - геометрические параметры поверхностей трения; 5— шаг микронеровностей; и — количество микронеровностей в площадке контакта 5К0НТ.

Рисунок 1 - К построению математической модели вероятности микроконтактирования в трибосопряжении

Для учета влияния вязкостно-температурных свойств ММ и температурного режима использованы зависимости динамической вязкости г|о и пьезокоэффициен-та вязкости а от температуры 0:

Ч„=Т1„,(5О/0о)\ «=«,[1-/(0-00^ (4)

где ©о = 50°С; 5, - коэффициент; О) - пьезокоэффициент вязкости при темпера-

туре &о',х - коэффициент изменения пьезокоэффициента вязкости от температуры,!]^- динамическая вязкость при атмосферном давлении и температуре (связана с кинематической вязкостью соотношением у = т}1 р, где р - плотность ММ).

Совокупность выражений (1) - (4) представляет математическую модель вероятности микроконтактирования в трибосопряжении, раскрывающую ее зависимость от вида вязкостно-температурной характеристики ММ. Для использования математической модели в исследованиях процессов контактирования в реальных трибосопряжениях она дополняется аналитическими блоками, учитывающими тип схемы трения.

Значение вероятности микроконтактирования инструментально оценивается электрорезистивным методом с помощью параметра НИВ - К, численно равного отношению суммарной длительности микроконтактирований в зоне трения за некоторый интервал времени измерения параметра к значению этого интервала времени. Таким образом, возникает возможность оценки вязкостно-температурных свойств ММ путем оценки электрическим методом вероятности микроконтактирования в зонах трения работающего трибообъекта при различной температуре.

Теоретические исследования, проведенные для различных схем трения (четы-рехшариковая, шарик-кольцо, подшипник качения, цилиндр-плоскость), позволили сделать вывод, что изменение температуры трибосопряжения приводит к однозначному изменению вероятности микроконтактирования, причем это изменение выражено в большей степени для ММ с меньшим значением индекса вязкости. На рисунке 2 в качестве примера приведены характерные теоретические зависимости, полученные для шарикоподшипника 1000900 при Гг= 100 Н и и„ = 1800 мин"1.

С применением разработанной математической модели установлено, что уменьшение вязкости с ростом температуры приводит к монотонному росту НИВ, следовательно, использование рассматриваемого параметра признано эффективным при решении задачи контроля ММ по критерию вязкостно-температурных свойств. При этом в качестве диагностического параметра предложено использовать относительный температурный коэффициент, рассчитываемый как относительное приращение параметра НИВ (К2/Кх) при фиксированном повышении температуры.

Третья глава посвящена разработке метода контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел по параметру НИВ.

По критериям минимизации объема пробы ММ, времени контроля, а также обеспечения режима смешанной смазки в диапазоне температур, при которых измеряется диагностический параметр НИВ, в качестве испытательного трибосопря-

0,°С

40 60 80 100

-........................- -Ю\\Ч0 ИВ=151 .......М-8В ИВ=109

Рисунок 2 - Зависимости вероятности микроконтактирования от температуры для различных масел

жения выбран малогабаритный подшипник качения с вращающимся внутренним кольцом и неподвижным наружным кольцом, нагруженный радиальной нагрузкой.

На основании сформулированного выше физического принципа предложен алгоритм контроля вязкостно-температурных свойств ММ:

- проба ММ заданного объема FMM помещается в испытательное трибосопряже-ние (подшипник качения);

- производится технологическая обкатка подшипника с пробой ММ при заданных режимах (частота вращения кольца и„, радиальная нагрузка Fr) и условиях (температура ©О в течение заданного времени t\,

- регистрируется значение характеризующего вероятность микроконтактирования диагностического параметра НИВ - Ку при установившемся режиме;

- производится искусственный нагрев трибосопряжения с исследуемой пробой до температуры ©2 ;

- регистрируется максимальное значение НИВ - К2, соответствующее 0г ;

- определяется относительное приращение диагностического параметра M = К2/К{ как следствие теплового воздействия на ММ (относительный температурный коэффициент);

- сравнивается приращение M = К2/Ку с ранее полученным аналогично приращением М'= КгЧК' для пробы образцового ММ с известным значением ИВ;

- по результатам сравнения M с М' делается вывод о пригодности испытуемого ММ к дальнейшей эксплуатации.

Для реализации предложенного алгоритма в рамках разработки метода возникла необходимость в обосновании режимов и условий контроля: частоты вращения кольца «„, значения радиальной силы Fr, объема пробы ММ VUM, времени стабилизации режима смазки (технологической обкатки) tu значений температур©, и 02.

Режимы работы подшипника непосредственно определяют условия формирования смазочной пленки в зонах трения, поэтому общим требованием к их выбору является обеспечение смешанной (полужидкостной) смазки в температурном диапазоне от 0[ДО 02, чего можно добиться, например, изменением и„ или Fr. Так, например для подшипника 6900 (1000900) экспериментально обоснованы значения параметров Fr = 100 H, пв~ 1800 мин"1.

Использование в качестве испытательного трибосопряжения подшипника качения, являющего объектом со сложным процессом самоорганизации смазочного материала, обусловило необходимость проведение экспериментальных исследований процесса технологической обкатки подшипника с целью обоснования необходимого количества ММ FMM и времени tu требуемого для стабилизации режима смазки. Исследования проводились на подшипниках 6900 (1000900), при этом в качестве критерия окончания процесса обкатки использовалось условие: АК> àKTmrp,

где AK = tp- - К)/(К ■ N) - погрешность оценки вероятности микроконтаткирова-ния в подшипнике по параметру НИВ; ЛЛТГнаф- изменение среднего значения параметра НИВ за время, достаточное для проведения эксперимента с нагревом испытательного трибосопряжения (для выбранного типа подшипника принято 30 с); К — уровень НИВ; tp — функция доверительной вероятности; N - отношение времени

измерения параметра к периоду импульсов заполнения (конструктивный параметр средства контроля, ТУ=107 при времени измерения 1 с).

Эксперименты с объемами проб ММ от 10 до ПОмкл (пример характерных диаграмм представлен на рис. 3, а) показали, что процесс обкатки характеризуется слабой воспроизводимостью, занимает много времени (до 30 мин), а уровень К, параметра может принимать высокие значения (до 10"'). Выявить какие-либо зависимости между Кмм и К,, а также между Кмм и временем ^ не удалось. Было выдвинуто предположение, что оптимальный объем пробы ММ для выбранного типа подшипника не превышает 10 мкл. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили это предположение (рис. 3, б). Полученные на основании статистической обработки экспериментальных данных зависимости (рисунки 4 и 5) иллюстрируют, что при объемах пробы ММ до 10 мкл уровень К\ параметра не превышает Ю-6 ... 10~3, причем наблюдаются монотонные зависимости Кл от Кмм и от Кмм. Установлено, что изменение количества ММ в диапазоне от 7 до 10 мкл приводит к незначительному изменению диагностического параметра, при этом значение Кмм > 5 мкл обеспечивает малое и стабильное время На основании выше изложенного с целью снижения влияния Ут на Кл и минимизации 1\ в качестве рекомендованного объема пробы обосновано значение 8... 10 мкл.

10 . 20 мин

♦ Юмкл; Л20 мкл; *30мкл; 050мкл\ О 60 мкл; +70 мкл, □ПОмкл;

♦ 10 мкл; О 7,5 мкл; +5 мкл; Х2,5 мкл; Ж0 мкл;

а) б)

Рисунок 3 - Экспериментальные диаграммы изменения параметра НИВ (К) от времени (?) при технологической обкатке подшипников с различным объемом ММ

110"2 10"4 10"6 10"8

2,5 т. 5 7,5

Кмм, мкл -

2,5 5 7,5

Г мм, мкл

Рисунок 4 - Зависимость уровня НИВ Рисунок 5 - Зависимость длительности (К-!) в установившемся режиме от объе- обкатки (/])от объема ММ (Кмм) маММ (Кмм)

Таким образом, неоспоримым достоинством предлагаемого метода является малый объем пробы ММ, требуемый для анализа вязкостно-температурных свойств, и малое время обкатки что создает предпосылки для разработки технологии экспресс-контроля ММ в процессе их эксплуатации.

Специфика подшипника качения как испытательного трибосопряжения (сложный механический объект, содержащий большое количество деталей, совершающих сложные относительные перемещения под нагрузкой) характеризуется тем, что даже при использовании одного и того же подшипника при исследовании каждой новой пробы одного и того же масла начальные значения диагностического параметра НИВ и, следовательно, его приращения, вызванные нагревом исследуемой пробы, являются каждый раз различными. Это обстоятельство затрудняет практическую реализацию предложенного алгоритма.

Для решения указанной проблемы разработана методика нормирования результатов измерения диагностического параметра, обеспечивающая возможность сравнения приращения параметра при тепловом воздействии относительно единого начального уровня. Методика поясняется примером на рисунке 6, где параметры с индексом ' относятся к образцовой пробе масла.

Пусть при исследовании проб образцового и контролируемого масла имеются две пары значений: К1г К2 - для образцового и Кх, К2 - для контролируемого. Для адекватного сравнения приращений параметра НИВ необходимо нормировать результаты таким образом, чтобы на момент начала теплового воздействия обеспечить КХ=К\ (в общем случае в качестве начального уровня может быть принято любое другое значение в диапазоне измерения параметра НИВ). Для этого на основании теоретической зависимости вероятности микроконтактирования от X-

параметра устанавливаются значения ^-параметра: ^ Х2 -Ч > соответствующие

> ' )

вероятностям К2, Кх и К2. В качестве начального уровня принимается, например, К1. Определяется отношение .

С Начало ) ;]..........;.....

К 1, К\, Кг

:.....1...........::

Х'ь-ФЧА--,)

Далее выполняется приведение X, к X], а 12 - к некоторому нормированному значению которому соответствует значение вероятности микроконтактирования К2 • Для определения К*г используется функция Ф', обратная интегральной функции нормального закона распределения Ф. Алгоритм нормирования показан на рисунке 7.

Выполненный анализ закона распределения вероятности результатов измерения параметра НИВ для установившегося режима смазки подшипника показал, что результаты распределены по нормальному закону. При этом экспериментально установленная зависимость среднего квадратического отклонения параметра НИВ от уровня параметра превышает аналогичную зависимость систематической аппаратной погрешности.

Определение достоверности решения о годности (или непригодности) ММ выполняется общепринятым способом. Для этого используется априорная информация об уровне К2 параметра НИВ, причем значение К2 является результатом многократных экспериментов, выполненных с пробами образцового ММ. После получения значения К2 для пробы

контролируемого ММ производится сопоставление уровня К2 с распределением вероятности параметра НИВ с учетом значения среднего квадратического отклонения параметра для полученного уровня. В результате обеспечивается возможность определения вероятности принятия решения о состоянии ММ.

Четвертая глава посвящена разработке программно-аппаратного комплекса контроля вязкостно-температурных свойств ММ, исследованию его работоспособности и экспериментальному подтверждению эффективности предложенного метода контроля

В качестве аппаратной части комплекса предложено использовать стенд, обеспечивающий вращение внутреннего кольца подшипника с пробой контролируемого масла, нагружение подшипника и его нагрев. На рисунке 8 приведен пример реализации стенда. Испытательный подшипник 1 крепится на валу 6, установленном в подшипниках 7 и связанном через диэлектрическую муфту 5 с приводом 3. Тахометр 4, включенный в цепь управления вращением (УВ), определяет частоту вращения вала. Значение контролируемого параметра измеряется электронным средством контроля (СКДП), подключенным к валу 6 и внешнему кольцу подшипника 1 с помощью токосъемника 2 и контакта 8. На контакте 8 установлен плоский нагревательный элемент (ПЭН), включенный в схему управления температурой (УТ). Привод 15, соединенный с откидной рулеткой 17, включен в коническую зубчатую передачу 16. Кулачково-зубчатая муфта передает крутящий момент винтовой передаче 13, за счет чего создается деформация упругого элемента 12, закрепленного в стакане. Элемент 12 воздействует на

{

...........Г.........

.......:ж5:=11::

I Останов;

Рисунок 7 - Алгоритм нормирования результатов измерения НИВ.

датчик сжатия 10, включенный в схему контроля и управления нагрузкой УН. От датчика сжатия 10 сила передается стержню нагружения 9, на котором закреплен контакт 8 и ПЭН 11. Работа всех систем управляется ЭВМ.

Разработано программное обеспечение программно-аппаратного комплекса, которое реализует принцип контроля вязкостно-температурных свойств СМ. Осуществляется получение данных с СКДП и хранения их в памяти с возможностью сохранения на накопитель. Приложение, реализующее разработанный метод (рисунок 9), позволяет в реальном времени отображать данные в удобной форме. Предусмотрена возможность отметки событий на графике с помощью системы маркеров, а также сохранение графиков в графических формате jpeg с возможностью использования данных в математических средах MathCAD, Maple, MatLab и табличном редакторе MS Excel.

ЭВМ

СКДП

Utj

Ц/QQ-Q.

/77777777777777

Рисунок 8 - Функциональная схема Рисунок 9 - Экранная форма приложе-испытательного стенда. ния.

Реализуется функции автоматического определения момента окончания обкатки, определения значений диагностического параметра до и после нагрева, выработки решения о годности ММ и определения достоверности контроля. Построенное приложение под держивает ряд открытых документов, а также имеет механизм формирования отчетов. Приложение использует базу данных для сохранения (XML файлы с расширением ".vie"). Файлы отчета содержат результат контроля и данные о контролере. Экспериментальные данные представлены в виде графиков и таблиц, отчет может быть сохранен в общепринятых форматах, отправлен по электронной почте или распечатан.

В завершении главы приведены результаты экспериментального исследования эффективности разработанных метода и средств контроля. Произведено сопоставление результатов контроля вязкостно-температурных свойств пяти марок ММ (М-8В, а также LUXOIL 10W30, 15W40, 20W50 и 10W40) предложенным электрорези-стивным методом и известным стандартизованным методом.

10 Ю-4 10"5 10"

кг7

/ & ««

; -Г" Г *

« а = ор154£>>'**

Рисунок 11 - Зависимость среднеквадратического отклонения НИВ о от его значения К.

В аккредитованной лаборатории были определены значения кинематической вязкости указанных марок ММ при температурах 40 и 100 °С и по методике, регламентированной ГОСТ 25371-97, установлены значения ИВ для каждого масла. По разработанной методике контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел» электрорезистивным методом в качестве испытательного трибосопряжения использовался подшипник типа 1000900. Исследования проводились при следующих режимах и условиях: Ксм = 10 мкл; ив = 1800 мин"1; 100 Н; ©,=30 °С; 02= 100 °С. Для каждой пробы контроль проводился трижды.

Результаты экспериментов приведены на рисунке 10. Полученная зависимость приращения Кг//С, от ИВ хорошо описывается полиномом 2-й степени = 0,120-ИВ2-41,54-ИВ + 3558. При этом маслу с лучшими вязкостно-температурными характеристиками однозначно соответствует меньшее значением/^-

500 450 400 350 ' 300 250 200 150 100 50 О

ШМ-8В ♦ 10\¥30 Д15\У40 020\\т50 + ШУ40

Так, например, принимая в качестве образцового ММ 10W30 (ИВ = 143), определяем предельно допускаемое значение К2/К1= 61, тогда в соответствии с разработанным методом масло М-8В со значением К2/К{= 458 (ИВ = 109) можно признать требующим замены, а масла 15А\^40, 20\У50, 10>У40 можно признать годными.

Достоверность результатов контроля определяется уровнями К\ и К2, а также значениями среднего квадратического отклонения НИВ, определяемого значением К (на рисунке 11 представлена экспериментально полученная зависимость). Например, дня ММ ШХ01Ь 15\У40 со значением К2 = 3,7-10"4 и Кх = 1-Ю'5 получено К2/К,= 37. Приняв за образцовое масло 10\У30, получим К[ = 6,1-Ю"4 и К.'/К^' = 6\. Экспериментальное значение среднего квадратического отклонения для уровня К2 составляет 4-10"5. С учетом вида закона распределения вероятности результатов измерения НИВ ММ ЬиХО!Ь 15\¥40 признается годным с вероятностью Р = 0,997.

108

118

128 ИВ

148

Рисунок 10 - Значения К21КХ для ММ с личным индексом вязкости ИВ.

раз-

Масла 20\У50 и 10W40 признаются годными с вероятностью, стремящейся к единице, а вероятность того, что М-8В непригодно к эксплуатации также стремится к единице.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования, таким образом, доказывают в целом работоспособность и эффективность предложенного электрорезистивного метода контроля вязкостно-температурных свойств ММ, его соответствие выдвинутым требованиям при улучшенных метрологических характеристиках. Так, например, по сравнению с общепринятым методом контроля по значению ИВ предложенный метод требует на несколько порядков меньшего объема пробы (8 ...Юмкл вместо 14 ... 200 мл) существенно производительнее, так как продолжительность контроля одной пробы с учетом подготовительных и вспомогательных операций не превышает 20 мин (вместо 2 ч и более для стандартизованного метода) и обладает высокой чувствительностью (ИВ у масла 10\У30 больше, чем у масла М-8В в 1,3 раза, а параметр К21КХ различается в 7,4 раза). Требуемые микрообъемы проб могут часто отбираться из картера автомобиля с целью мониторинга состояния масла, что создает предпосылки для разработки технологии экспресс-контроля ММ в процессе их эксплуатации и переходу к эксплуатации ММ по техническому состоянию.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

Основные результаты и выводы

1. Для обеспечения высоких технико-экономических показателей двигателей необходим объективный контроль вязкостно-температурных свойств моторных масел, как новых (для снижения риска использования некачественного ММ), так и находящихся в эксплуатации (для обеспечения возможности эксплуатации ММ по техническому состоянию), при этом для эффективного решения этой задачи необходимы экспресс-методы и реализующие их относительно простые и дешевые автоматизированные средства контроля с малым объемом пробы, ориентированные на использование средними и мелкими субъектами хозяйственной деятельности.

2. Выполненный обзор и анализ существующих методов контроля показал, что ни один из них не удовлетворяет предъявляемым требованиям, на основании чего обоснована необходимость разработки нового метода экспресс-контроля вязкостно-температурных свойств ММ; предложен оригинальный принцип контроля, основанный на влиянии контролируемых свойств ММ на характер температурного изменения вероятности микроконтактирования в зоне трения испытательного три-босопряжения, оцениваемой электрорезистивным методом по параметру - нормированное интегральное время (НИВ) электрического контактирования; предложен диагностический параметр - относительный температурный коэффициент, рассчитываемый как относительной приращение параметра НИВ (К2/К^) при фиксированном повышении температуры.

3. Разработанная на основе совместного рассмотрения контактно-гидродинамических и электрофлуктуационных процессов математическая модель вероятности микроконтактирования в зоне трения фрикционного контакта, раскрывает механизм влияния вязкостно-температурных свойств ММ на вероятность микрокон-такгирования в различных трибосопряжениях и узлах трения.

4. Выполненные на базе разработанной математической модели теоретические исследования влияния изменения температуры на приращение НИВ подтвердили возможность реализации предложенного принципа и эффективность параметра НИВ в качестве диагностического, поскольку его значение определяется соотношением толщины смазочного слоя и высоты микронеровностей, а толщина слоя при уменьшении вязкости вследствие повышения температуры уменьшается.

5. Экспериментально установленные монотонные зависимости между приращением параметра НИВ при повышении температуры и вязкостно-температурными характеристиками ММ подтвердили правильность теоретических положений: ухудшение вязкостно-температурных свойств ММ приводит к однозначному увеличению приращения параметра НИВ после температурного скачка.

6. Разработанный метод нормирования параметра НИВ по начальному значению позволяет осуществлять контроль вязкостно-температурных свойств ММ при различных значениях начального уровня параметра без необходимости трудоемкой подстройки режимов контроля.

7. Разработанный электрорезистивный метод контроля вязкостно-температурных свойств ММ, включающий предложенный и обоснованный принцип, алгоритм реализации, обоснованные режимы контроля (частоты вращения деталей подшипника, значение нагрузки, время стабилизации режима смазки, значение температурного скачка), а также математический аппарат нормирования параметра, обеспечивает объективную оценку вязкостно-температурных свойств ММ, как нового, так и в процессе эксплуатации.

9. Разработанный программно-аппаратный комплекс с оригинальным и запатентованным программным обеспечением реализует автоматизированный экс-прессс-контроль вязкостно-температурных свойств ММ предложенным методом.

10. Проведенные экспериментальные исследования с пятью типами ММ с известными вязкостно-температурными характеристиками подтвердили работоспособность и эффективность разработанного электрорезистивного метода экспресс контроля при улучшенных по сравнению с общепринятым методом контроля вязкостно-температурных характеристик ММ по значению индекса вязкости методом: требуемый объем пробы ММ - 8-10 мкл (меньше на 3-4 порядка), время контроля одной пробы до 20 мин (меньше в 6-10 раз) при существенно большей (в 5-6 раз) чувствительности.

11. Разработанные метод и средства контроля апробированы и внедрены в процессе проведения НИР и в учебный процесс в ОрелГТУ.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

Журналы из перечня изданий, рекомендованных ВАК

1 Пахолкин, Е.В. Практические аспекты разработки методики диагностирования моторных масел по вязкостно-температурным свойствам [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Известия ОрелГТУ. - Сер. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2008. - № 1/269(544). - С. 60-65.

2 Фокин, H.H. Нормирование и интерпретация результатов диагностирования по параметру НИВ вязкостно-температурных свойств моторных масел [Текст] / H.H. Фокин // Известия ОрелГТУ, 2008. -№ 3. - С. 115-120.

3 Подмастерьев, K.B. Исследование эффективности контроля несущей способности смазочного слоя в подшипниках скольжения жидкостного трения электрическими методами [Текст] / К.В. Подмастерьев, Е.В. Пахолкин, В.В. Мишин, H.H. Фокин, Д.А. Медведев // Контроль. Диагностика, 2009. - № 6 (132). - С. 25-32.

4 Подмастерьев, К.В. Электрический контроль вязкостно-температурных свойств моторных масел: теоретическое обоснование, алгоритм, программно-аппаратные свойства [Текст] / К.В. Подмастерьев, Е. В. Пахолкин, H.H. Фокин // Контроль. Диагностика, 2009 -№7 (133). -С. 17-25.

5 Пахолкин, Е.В. Методическое и программное обеспечение решения задач, связанных с оценкой несущей способности смазочного слоя [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Известия ОрелГТУ. — Сер. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2009. -№ 3-2/275(561). - С.101-106.

6 Пахолкин, Е.В. Анализ достоверности метода контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел электропараметрическим методом [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2010. - № 1 (280).-С. 116-119.

7 Пахолкин, Е.В. Экспериментальное исследование эффективности контроля вязкостно-температурных свойств моторного масла электропараметрическим методом [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2010. - № 4 (282). - С. 116-119.

Прочие издания

8 Пахолкин, Е.В. Сравнительные исследования эффективности параметров электрического микроконтактирования при оценке режима смазки опор качения с дефектами рабочих поверхностей [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Известия Орёл! ТУ. - Сер. Машиностроение. Приборостроение, 2005. - № 4. - С. 70-73.

9 Пахолкин, Е.В. Исследования возможности применения параметров электрического микроконтактирования при использовании четырехшариковой машины трения [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Гидродинамическая теория смазки - 120 лет: Труды Международного научного симпозиума. В 2-х томах. Т.2 - М.: Машиностроение-1, Орел: ОрелГТУ, 2006.-С. 338-342.

10 Пахолкин, Е.В. Применение четырехшариковой схемы трения для оценки вязкостно-температурных характеристик смазочных материалов электрическим методом [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокнн // Известия ОрёлГТУ. - Сер. Машиностроение. Приборостроение,2006.-№ 1.-С. 39-41.

11 Пахолкин, Е.В. Обоснование критерия интерпретации результатов измерения диагностического параметра НИВ при исследовании вязкостно-температурных характеристик моторных масел [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Известия ОрёлГТУ. - Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2007. - № 2. - С 130-134.

12 Пахолкин, Е.В. Совместное использование диагностического параметра НИВ и индекса вязкости при контроле качества всесезонных моторных масел [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Физика, химия и механика трибосисгем: Межвуз. сб. науч. трУ Под ред. В.Н. Латышева. - Иваново: Иван. гос. ун-т, 2007. Вып. 6. - С. 50-54.

13 Пахолкин, Е.В. Обоснование критерия интерпретации результатов измерения диагностического параметра НИВ при исследовании вязкостно-температурных характеристик моторных масел [Текст] / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Известия ОрелГТУ,- Сер. Фундаментальные проблемы техники и технологии, 2007. - № 2. - С. 130-134.

14 Фокин, H.H. Программно-аппаратный комплекс контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел электропараметрическим методом [Текст] / H.H. Фокин // Матер.

всеросийской науч.-практ. конф. "Перспективы развития информационных технологий". -Новосибирск, 2010. - С. 221-225.

15 Пахолкин, Е.В. Электрические методы и инструментальное обеспечение исследования процессов, связанных с функционированием «третьего тела» / Е.В. Пахолкин, К.В. Подмастерьев, H.H. Фокин // Приборосгроение-2010: Материалы 3-й Международной научно-технической конференции. - Минск: БНТУ, 2010. - С. 184-185

16 Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008614650. Программа сбора данных с ИПЭК Dundas. [Текст] / H.H. Фокин, Е.В. Пахолкин. - Опубл.

27.05.2008.

17 Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008615182. Программа сбора данных с ИПЭК 2.0 [Текст] / H.H. Фокин. - Опубл. 26.09.2008.

18 Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2009610483. Расчет несущей способности смазочного слоя с учетом вязкостно-температурной характеристики смазочного материала [Текст] / H.H. Фокин, Е.В. Пахолкин. - Опубл.

21.01.2009.

19 Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009613939. Расчет толщины смазочного слоя при эластогидродинамической смазке [Текст] / H.H. Фокин, Е.В. Пахолкин. - Опубл. 24.07.2009.

20 Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2009613940. Модуль автоматического создания отчетов при контроля вязкостно-температурных свойств смазочного слоя [Текст] / H.H. Фокнн, Е,В. Пахолкин. - Опубл. 24.07.2009.

ЛР ИД № 00670 от 05.01.2000 г. Подписано к печати 17.11.2010г. Усл. печ. л.1. Тираж 100 экз. Заказ № 133 Полиграфический отдел ОрёлГТУ 302025, г. Орел, ул. Московская, д. 65

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Фокин, Николай Николаевич

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВЕДЕНИЕ

1 Проблема контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел и предложения по ее решению

1.1 Актуальность проблема контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел

1.2 ОБЗОР МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ВЯЗКОСТНО-ТЕМПЕРАТУРНЫХ СВОЙСТВ МОТОРНЫХ МАСЕЛ

1.2.1 Вязкость. Этимология и физический смысл

1.2.2 Оценка вязкостно-температурных свойств

1.2.3 Индекс вязкости

1.2.4 Недостатки существующего метода контроля

1.2.5 Методы измерения вязкости

1.3 Основы ппредлагаемого принципа контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел

1.4 Постановка задач исследования

1.5 Выводы

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЯЗКОСТНО-ТЕМПЕРАТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОТОРНЫХ МАСЕЛ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА

2.1 Общие положения по математическому моделированию процессов в зоне трения фрикциониого контакта

2.2 Общие положения по дискретному моделированию процессов в зоне трения фрикционного контакта

2.3 Архитектура дискретной модели

2.4 Описание блока моделей, раскрывающих вязкостно-температурные характеристики

2.5 Общие положения моделирования фрикциониого контакта при различных схемах трения

2.6 Модель трения шарик-дорожка качения в шарикоподшипнике

2.7 Определение толщины смазочной пленки для цилиндра и плоскости

2.8 Определение толщины смазочной пленки для качения шарика по плоскости

2.9 Синтез математической модели процессов электрического контактирования в зоне трения фрикционного контакта

2.9.1 Описание блока моделей, раскрывающих процессы электрического контактирования в зоне трения

2.9.2 Описание обобщенной модели влияния температуры и вязкостно-температурных свойств на вероятность микроконтактирования в зоне трения

2.10 Теоретическое исследование зависимостей диагностического параметра от вязкостно-температурных характеристик масел

2.11 Теоретическое обоснование выбора схемы трения

2.12 Выводы 79 3 РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОРЕЗИСТИВНОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ ВЯЗКОСТНО-ТЕМПЕРАТУРНЫХ СВОЙСТВ МОТОРНЫХ МАСЕЛ ПО ПАРАМЕТРУ НИВ

3.1 Постановка задач

3.2 Физический принцип контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел по параметру НИВ

3.3 Алгоритм контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел

3.4 Критерий окончания процесса обкатки

3.5 Выбор типоразмера подшипника качения при реализации алгоритма контроля

3.6 Обоснование выбора температуры, скорости вращения колец подшипника и величииы нагружеиия при реализации алгоритма контроля вязкостно-температурных свойств

3.7 Обоснование объема пробы контролируемого моторного масла, вносимой в диагностическое трибосопряжепие

3.8 Критерий анализа результатов контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел, обоснование диагностического параметра

3.9 Методика контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел

3.10 Метрологический анализ метода диагностирования вязкостно-температурных свойств моторных масел

3.11 Методика нормализации результатов измерения параметра НИВ

3.12 Достоверность разработанного метода контроля вязкостно-температурных характеристик моторного масла после применения методики нормализации

3.13 Выводы 114 4 ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС КОНТРОЛЯ ВЯЗКОСТНО-ТЕМПЕРАТУРНЫХ СВОЙСТВ МОТОРНЫХ МАСЕЛ

4.1 Принципы построения стендового оборудования

4.1.1 Функциональные требования

4.1.2 Обоснование выбора трибосопряжения, предназначенного в качестве испытательного

4.1.3 Принцип действия стенда, реализующего разработанную методику контроля вязкостно-температурных характеристик моторного масла

4.2 Принципы построения средств для контроля диагностического параметра

4.2.1 Функциональные требования, предъявляемые к средству контроля диагностического параметра

4.2.2 Использование существующего оборудования для контроля вязкостно-температурных характеристик моторного масла

4.3 Программные средства

4.3.1 Общие положения к проектированию программы сбора данных

4.3.2 Структура проектируемой программы сбора данных

4.3.3 Программы «ИПЭК сбора данных» и программа «Контроль Вязкостно-Температурной Характеристики»

4.3.4 Модуль пользовательского интерфейса

4.3.5 Модуль чтения результатов измерения

4.3.6 Модуль хранения экспериментальных данных

4.3.7 Модуль чтения и сохранения результатов в файл

4.3.8 Модуль оценки статистических моментов

4.3.9 Модуль оценки стационарности диагностического параметра

4.3.10 Модуль определения момента приработки 141 4.3.1 1 Модуль определения момента начала искусственного нагрева

4.3.12 Модуль определения значений диагностического параметра в начале и во время искусственного нагрева

4.3.13 Модуль нормирования значений диагностического параметра в начале и во время искусственного нагрева относительно образцового моторного масла

4.3.14 Модуль подготовки отчетов

4.4 Взаимодействие разработанного программно-аппаратного комплекса с клиентом в процессе принятия решения о замене моторного масла по текущему состоянию.

4.5 Экспериментальное исследование эффективности разработанных средств контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел

4.5.1 Условия проведения эксперимента

4.5.2 Вычисление индекса вязкости

4.5.3 Проведение эксперимента

4.5.4 Выводы 154 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 156 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 159 ПРИЛОЖЕНИЕ А 173 ПРИЛОЖЕНИЕ Б 191 ПРИЛОЖЕНИЕ В 224 ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ - сила радиального нагружения; со - угловая скорость вращения шпинделя машины трения;

0 — температура в зоне контакта по шкале Цельсия; о - температура при которой измерено начальное значение величины;

I - температура трибосопряжения до искусственного нагрева;

02 - температура трибосопряжения после искусственного нагрева;

М- приращение диагностического параметра НИВ при внесении пробы контролируемого моторного масла;

М' — приращение диагностического параметра НИВ при внесении пробы образцового моторного масла;

М — нормированное приращение диагностического параметра НИВ при внесении пробы контролируемого моторного масла;

К{ - значение диагностического параметра НИВ при 40° С для контролируемого моторного масла;

К2 - значение диагностического параметра НИВ при 100° С для контролируемого моторного масла;

Кх - значение диагностического параметра НИВ при 40° С для моторного масла, принятого за образцовое;

К2 — значение диагностического параметра НИВ при 100° С для моторного масла, принятого за образцовое;

К{ - нормированное значение диагностического параметра НИВ при 40° С для контролируемого моторного масла;

К*2 - нормированное значение диагностического параметра НИВ при 100° С для моторного масла, принятого за образцовое; - ^-параметр, соответствующий характеризующему вероятность микроконтактирования в подшипнике значению диагностического параметра НИВ Кх\

Х2 — X,-параметр, соответствующий характеризующему вероятность микроконтактирования в подшипнике значению диагностического параметра НИВ К2;

Х*2 — А,-параметр, соответствующий характеризующему вероятность микроконтактирования в подшипнике нормированному значению диагностического параметра НИВ К*г;

К2и - значение параметра НИВ, характеризующее вероятность микроконтактирования поверхностей трения в подшипнике после искусственного нагрева, когда в качестве пробы внесено контролируемое моторное масло;

К2и — значение параметра НИВ, характеризующее вероятность микроконтактирования поверхностей трения в подшипнике после искусственного нагрева, когда в качестве пробы внесено образцовое моторное масло; сг - среднее квадратическое отклонение нормального распределения; сг2 - рассеяние К2и относительно К2; т2 - рассеяние К2и относительно К2;

Рг - вероятность того, что контролируемое моторное масло признано годным;

Введение 2010 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Фокин, Николай Николаевич

Актуальность. Моторное масло (ММ) — неотъемлемый элемент любого двигателя, в значительной мере определяющий его надежность и другие важнейшие характеристики. Использование ММ, которое в процессе эксплуатации подверглось деструкции и перестало отвечать установленным требованиям, существенно снижает ресурс двигателя, приводит к потере до 15 % мощности, увеличивает расход топлива, повышает количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ. В то же время, эксплуатация ММ осуществляется в большинстве случаев не по его техническому состоянию, а по назначенному ресурсу, при этом не учитываются индивидуальные особенности двигателей и процессов деструкции ММ. Следствием является, как правило, несоответствие момента замены ММ переходу его в предельное состояние. Ситуация усугубляется и существующим положением на рынке ММ, характеризующимся наличием фальсифицированной продукции, нарушением технологического цикла доставки ММ потребителю, реализацией некачественной продукции. При этом средние, мелкие субъекты хозяйственной деятельности и, тем более, частные автовладельцы практически не уделяют внимания вопросам инструментального контроля состояния ММ.

В настоящее время при оценке эксплуатационных свойств ММ рассматриваются вязкостные и вязкостно-температурные, химические, моющие, диспергирующие, стабилизирующие, солюбилизирующие, антиокислительные, противопенные, противоизносные, противозадирные, антифрикционные, противокоррозионные, защитные и др. свойства. Проблема нашла отражение в трудах A.B. Чичинадзе, P.M. Матвиевского, B.JL Лашхи, И.А. Буя-новского, C.B. Венцеля, П.Н. Богдановича, В.Я. Прушака, И.И. Берковича, Д.Г. Громаковского, Р. Балтенаса, Н.К. Мышкина, М.И. Петроковца, Arthur J. Caines , Roger Haycock, John Hillier и др.

Предложенный подход имеет следующие предпосылки. Изменение температурного режима работы трибосопряжения приводит к определяемому вязкостно-температурными свойствами ММ изменению его вязкости, котои рая, согласно положениям теории смазки, определяет толщину смазочного слоя в зонах трения. Температурные изменения толщины слоя приводят к флуктуации электрических параметров трибосопряжения, в частности, электрического сопротивления. Теоретические основы трибодиагностики элек-трорезистивными методами изложены в трудах Дж. Кеннела, Д. Снидекера, Т. Тэллиана, С.Ф. Корндорфа, К.В. Подмастерьева, А.Ф. Блинова, Ю.М. Санько, A.A. Бобченко, В.В. Нестеренко, В.П. Чечуевского, В.Я. Варгашки-на, В.В. Мишина, В.В. Маркова, В.А Юзовой, В.И. Юзова и др. Е.В. Пахол-кин экспериментально показал возможность контроля реологических характеристик масел по параметру - нормированное интегральное время электрического контактирования (НИВ) деталей трибосопряжения.

Объект исследования - диагностическое обеспечение моторных масел.

Предмет исследования — модели процессов электрического контактирования в зоне трения трибосопряжения, учитывающие вязкостно-температурными свойства ММ, принципы, алгоритмы и режимы выделения информации о вязкостно-температурных свойствах ММ по электрическим параметрам.

Цель работы — усовершенствование диагностического обеспечения ММ в части контроля вязкостно-температурных свойств за счет создания метода и средства, обеспечивающих снижение трудоемкости контроля, а также требуемого объема пробы, что необходимо для реализации эксплуатационного контроля ММ.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Обоснование выбора принципа контроля и диагностического параметра;

3. Обоснование выбора схемы трения испытательного трибосопряжения.

Методы исследования. Исследования базируются на основных положениях теорий: вероятности, контактно-гидродинамической, упругости, элек-трорезистивной трибодиагностики. В работе используются методы математического анализа, моделирования, а также численные методы решения систем дифференциальных уравнений. Экспериментальные исследования проведены с использованием серийно выпускаемой измерительной аппаратуры и оригинальных технических средств. Обработка данных выполнена на ЭВМ с применением разработанных алгоритмов и пакетов прикладных программ в среде MSVS 2008 IDE, а также с использованием специализированных программных продуктов Mahtcad Professional, Excel.

Научная новизна:

- предложен и обоснован принцип контроля вязкостно-температурных свойств ММ по их влиянию на вероятность микроконтактирования в зоне трения испытательного трибосопряжения;

- получены зависимости приращения диагностического параметра НИВ при изменении температурного режима работы испытательного трибосопря-жения, определяемые вязкостно-температурной характеристикой;

Практическая ценность:

- предложенная методика контроля ММ позволяет снизить затраты времени и средств на контроль.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс подготовки специалистов, бакалавров и магистров по направлению «Приборостроение», а также использованы при выполнении следующих научных проектов и грантов: «Исследование направлений ком-плексирования физических принципов и параметров при создании технологий контроля и диагностирования триботехнических систем» (№ г.р. 01.2.007 05082, ЕЗН Минобрнауки РФ - 2007-2011 г.); «Исследования в области электрических методов мониторинга нанотехнологий восстановления трущихся поверхностей» (грант РФФИ 09-08-99076 - 2009 г.); «Исследование электрических явлений в трибосопряжениях при решении задач, связанных с оценкой функционирования «третьего тела»» (проект № 2075 программы Росо-бразования «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 г.)»).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на международном научном симпозиуме «Гидродинамическая теория смазки - 120 лет» (Орел, 2006 г.), международной научно-технической конференции «Технология 2007» (Хельсенки, 2007 г.), Восьмой сессии международной научной школы «Фундаментальные и прикладные проблемы надежности и диагностики машин и механизмов» (С.-Петербург, 2007 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития информационных технологий» (Новосибирск, 2010 г.), Международной научно-технической конференции «Приборостроение-2010» (Минск, 2010 г.), конференциях ОрелГТУ (Орел, 2006-2010 г.г.).

На защиту выносятся следующие положения:

Заключение диссертация на тему "Электрорезистивный метод и средство контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел"

4.5.4 Выводы

1 Разработанный программно-аппаратный комплекс с оригинальным и запатентованным программным обеспечением реализует автоматизированный экспрессс-контроль вязкостно-температурных свойств ММ предложенным методом.

2 Разработанной программное обеспечение программно-аппаратного комплекса позволяет автоматизировать большую часть операций для разработанного метода, благодаря чему снижаются требования к обслуживающему персоналу и упрощвется возможность широкого внедрения комплекса. 3 Разработанное программное обеспечение системно независимо и может работать под GNU/Linux, FreeBSD, Solaris, Mac OS X, Microsoft Windows и i

Unix, при этом результат— полностью готовый отчет, благодаря чему увеличивается производительность труда.

4. Проведенные экспериментальные исследования с пятью типами ММ с известными вязкостно-температурными характеристиками подтвердили работоспособность и эффективность разработанного электрорезистивного метода экспресс контроля при улучшенных по сравнению с общепринятым методом контроля вязкостно-температурных характеристик ММ по значению индекса вязкости: требуемый объем пробы ММ - 8-10 мкл (меньше на 3-4 порядка), время контроля одной пробы до 20 мин (меньше в 6 - 10 раз) при существенно большей (в 5 — 6 раз) чувствительности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

2. Выполненный обзор и анализ существующих методов контроля показал, что ни один из них не удовлетворяет предъявляемым требованиям, на основании чего обоснована необходимость разработки нового метода экспресс-контроля вязкостно-температурных свойств ММ; предложен оригинальный принцип контроля, основанный на влиянии контролируемых свойств ММ на характер температурного изменения вероятности микроконтактирования в зоне трения испытательного трибосопряжения, оцениваемой электрорезистивным методом по параметру — нормированное интегральное время (НИВ) электрического контактирования; предложен диагностический параметр - относительный температурный коэффициент, рассчитываемый как относительной приращение параметра НИВ (К2/К{) при фиксированном повышении температуры.

3. Разработанная на основе совместного рассмотрения контактно-гидродина-мических и электрофлуктуационных процессов математическая модель вероятности микроконтактирования в зоне трения фрикционного контакта, раскрывает механизм влияния вязкостно-температурных свойств ММ на вероятность микроконтактирования в различных трибосопряжениях и узлах трения.

7. Разработанный электрорезистивный метод контроля вязкостно-температурных свойств ММ, включающий предложенный и обоснованный принцип, алгоритм реализации, обоснованные режимы контроля - (частоты вращения деталей подшипника, значение нагрузки, время стабилизации режима смазки, значение температурного скачка), а также математический аппарат нормирования параметра, обеспечивает объективную оценку вязкостно-температурных свойств ММ, как нового, так и в процессе эксплуатации.

9. Разработанный программно-аппаратный комплекс с оригинальным и запатентованным программным обеспечением реализует автоматизированный экспрессс-контроль вязкостно-температурных свойств ММ предложенным методом.

10. Проведенные экспериментальные исследования с пятью типами ММ с известными вязкостно-температурными характеристиками подтвердили работоспособность и эффективность разработанного электрорезистивного метода экспресс контроля при улучшенных по сравнению с общепринятым методом контроля вязкостно-температурных характеристик ММ по значению индекса вязкости методом: требуемый объем пробы ММ — 8-10 мкл (меньше на 3-4 порядка), время контроля одной пробы до 20 мин (меньше в 6-10 раз) при существенно большей (в 5-6 раз) чувствительности.

Библиография Фокин, Николай Николаевич, диссертация по теме Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

1. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества Текст.: справочник / Абрамзон А. А., Щукин Е. Д. (ред.). JL: Химия, 1984. - 392 с. : ил. - 2.10 р. ББК 541.

2. Автомобильные материалы: Справочник. — 3-е изд., перераб. и доп. /Г. В. Мотовилин, М. А. Масино, О. М. Суворов. — М.: Транспорт, 1989. -464 е.: табл., библиогр. ISBN 5-277-00458-0

3. Автомобильные масла. Моторные и трансмиссионнные. Ассортимент и применение Текст. : справочник / А. К. Караулов, Н. Н. Худолий. -К.: ООО "Журнал "Радуга", 2000. 437 с.

4. Топливо и смазочные материалы: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. 80 с.

5. Новые технологии и машины при строительстве, содержании и ремонте автомобильных дорог. / Под ред. А.Н.Максименко. — Мн.: Дизайн ПРО, 2002. — 224 е.: ил. ISBN 985-452-057-9.

6. Двигатели внутреннего сгорания: Учеб. для вузов по спец. «Строительные и дорожные машины и оборудование» / Хачиян А. С., Морозов КА., Луканин В. Н. и др.; Под ред. В. Н. Луканина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк.,. 1985, —311 е., ил.

7. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Т581 Справочник / И.Г. Анисимов, K.M. Бадыштова, С.А. Бнатов и др.; Под ред. В.М. Школьникова. Изд. 2-е перераб. и доп. -М.: Издательский центр "Техинформ", 1999. 596 е.: ил.

8. Топливо и смазочные материалы. — М.: КолосС, 2007. — 199 е.: ил. — (Учебники и учебные пособия для студентов высш. учеб. заведе-mm).ISBN 978-5-9532-0525-2

9. AKV-8000 (цена 64320,00 Руб без НДС) Баня вискозиметрическая Электронный ресурс. : AKV-8000 (цена 64320,00 Руб без НДС) Баня вискозиметрическая. Электрон. дан. — Режим доступа: www.tmking.ru/items/006015 .html

10. ГОСТ 25371-97 Нефтепродукты. Расчет индекса вязкости по кинематической вязкости Текст. Взамен ГОСТ 25371-82 ; введ. 1997-0604. - М.: Изд-во стандартов, 1997. - 25 с.

11. ГОСТ 33-2000 Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости Текст. Взамен ГОСТ 33-82 ; введ. 2002-01-01. - М. :. Изд-во стандартов, 2006. — 25 с.

12. К. Папок, Н. А. Рагозин Словарь по топливам, маслам, смазкам, присадкам и специальным жидкостям (химмотологический словарь). Изд. 4-е, пер. и доп., М., «Химия», 1975. 392 е., 244 табл., 114 рис.

13. Краткая химическая энциклопедия, Изд. «Советская энциклопедия», М., с 581 585, 716 - 726.

14. Материаловедение на автомобильном транспорте : учебник для студ. высш. учеб. заведений / П. А. Колесник, В. С. Кланица. — 2-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2007. — 320 с.

15. Вязкость и пластичность нефтепродуктов Текст. : научное издание / Г.И. Фукс. М.; Ижевск : Ин-т компьютерных исследований, 2003. — 327 с.: ил.

16. Патент № 2337347, МПК G01N11/04, G01N33/487. Способ определения относительной кинематической вязкости биологической жидкости Текст. Волков В.И., Кирколуп Е.Р., Козлов Д.Ю.- Опубл. 27.10.2008.

17. Патент № 93008176, МПК G01N11/02, G01N11/04. Автоматизированное устройство для определения вязкости крови, взвеси клеток и их мембран Текст. Куницын В.Г., Монастырев И.А., Панин JI.E- Опубл. 20.09.1995.

18. Патент № 2006135687, МПК G01N11/04. Способ определения относительной кинематической вязкости биологической жидкости Текст. Волков В .И., Кирколуп Е.Р., Козлов Д.Ю.- Опубл. 20.04.2008.

19. Патент № 93008176, МПК G01N11/02, G01N11/04. Одноразовый капиллярный шприц-вискозиметр для исследования биологических жидкостей Текст. Савушкин А. В.- Опубл. 20.06.2000.

20. Патент № 2091757, МПК G01N11/04. Способ измерения вязкости Текст. Кудрицкий С. Б., Фишман Б. Е., Дмитриева Е. М— Опубл. 27.09.1997.

21. Патент № 2002116220, МПК G01N1/00. Вискозиметр с двумя восходящими трубками и одним капиляром Текст. КЕНСЕЙ К., ХОГЕ-НАУЕР В. Н, ЧО Ю., КИМ С.- Опубл. 13.06.2002.

22. Патент № 2370751, МПК G0INI 1/04 . Устройство для измерения вязкости жидкости Текст. Аверко-Антонович И. В., Кузьмин В. В.,Фафурин В. А.,Чу паев А. В.- Опубл. 20.10.2009.

23. Патент № 94036368, МПК G01N11/14. Ротационный вискозиметр Текст. Грузнов А.М., Дрейзин В.Э Опубл. 27.08.1996.

24. Патент № 94037995, МПК G0INI 1/08. Способ измерения коэффициента вязкости потока жидкости, газа и газожидкостной смеси Текст. Мануков Э.С.- Опубл. 27. 27.08.1996.

25. Патент № 95106867, МПК G01N11/16, G01N9/00. Способ измерения вязкости и плотности жидкости Текст. Подживотов В.П.,

26. Грузнов М.Л., Грузнов Е.Л., Грузнов Л.П., Жердев В.П., Орлов Л.С.— Опубл. 10.01.1997.

27. Патент № 95105194, МПК G0INI 1/00. Способ измерения вязкости и плотности жидкости Текст. Подживотов В.П., Грузнов М.Л., Груз-нов Е.Л., Грузнов Л.П., Жердев В.П., Орлов Л.С.- Опубл. 10.01.1997.

28. Патент № 94041174, МПК G01N11/12, G01N9/10. Устройство для измерения вязкости и плотности жидкости Текст. Подживотов В.П.,Грузнов М.Л., Грузнов Е.Л., Грузнов Л.П., Жердев В.П., Орлов Л.С.— Опубл. 20.09.1996.

29. Патент № 94021788, МПК G01N11/12, G01N9/10. Способ измерения вязкости и плотности жидкости Текст. Подживотов В.П.,Грузнов М.Л., Грузнов Е.Л., Грузнов Л.П.- Опубл. 10.04.1996.

30. Патент № 94019881, МПК G01N11/10, G01N9/08. Способ измерения вязкости и плотности жидкости Текст. Подживотов В.П.,Грузнов М.Л., Грузнов Е.Л., Грузнов Л.П.- Опубл. 10.03.1996.

31. Патент № 94019378, МПК G01N11/12. Способ измерения вязкости и плотности жидкости Текст. Подживотов В.П.,Грузнов М.Л., Груз-нов Е.Л., Грузнов Л.П.- Опубл. 20.01.1996.

32. Патент № 94015864, МПК G01N11/12. Способ измерения вязкости и плотности жидкости Текст. Подживотов В.П.,Грузнов М.Л., Груз-нов Е.Л., Грузнов Л.П.- Опубл. 10.08.1996.

33. Патент № 93020193, МПК G01N11/00. Способ измерения вязко-стей жидкостей Текст. Подживотов В.П., Грузнов M.JL, Грузнов Л.П., Колкер A.M., Грузнов Е.Л.- Опубл. 27.01.1995.

34. Патент № 2084865, МПК G01N11/10, G01N9/08. Способ измерения вязкости и плотности жидкости Текст. Подживотов В.П.,Грузнов М.Л., Грузнов Е.Л., Грузнов Л.П.- Опубл. 20.07.1997.

35. Патент № 2082958, МПК GO INI 1/10. Способ измерения вязко-стей жидкостей Текст. Подживотов В.П., Грузнов М.Л., Грузнов Л.П., Колкер A.M., Грузнов Е.Л.- Опубл. 27.06.1997.

36. Патент № 2390757, МПК G01N11/10. Способ определения вязкости жидкости Текст. Лунин М. В., Бобров А. В., Черных В. Я., Артамонов A.B.-Опубл. 27.05.2010.

37. Патент № 94039239, МПК G01N11/10. Вискозиметр Текст. Ушаков В.Г., Шафорост Д.А.- Опубл. 27. 27.08.1996.

38. Патент № 94041174, МПК G01N11/12, G01N9/10. Устройство для измерения вязкости и плотности жидкости Текст. Подживотов В.П., Грузнов Е.Л., Грузнов М.Л., Грузнов Л.П., Жердев В.П., Орлов Л.С-Опубл. 20.09.1996.

39. Патент № 94040464, МПК G01N11/10. Устройство для измерения вязкости жидкости Текст. Подживотов В.П., Грузнов М.Л., Грузнов Е.Л., Грузнов Л.П., Жердев В.П., Орлов Л.С.- Опубл. 20.09.1996.

40. Патент № 2135980, МПК G01N11/16. Устройство для измерения вязкости Текст. Богословский A.B., Полуэктов М.А., Алтунина Л.К — Опубл. 27.08.1999.

41. Патент № 2305271, МПК G01N21/00. БЕСКОНТАКТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ Текст. / Безуглый Б.А., Тарасов O.A., Чемоданов С.И. Опубл. 27.08.2007.

42. Патент № 2201587, МПК G01N11/00. Бесконтактный способ измерения вязкости Текст. / Безуглый Б.А, Федорец A.A. Опубл. 27.03.2003.

43. Патент № 2001106544, МПК G0INI 1/00. Бесконтактный способ измерения вязкости Текст. / Безуглый Б.А, Федорец A.A. Опубл. 20.05.2003.

44. Патент № 2170417, МПК G01N11/00. Способ определения вязкости жидкости Текст. / Мордасов М.М.,Трофимов А.В.,Гализдра В.И., Трофимов С.А. Опубл. 2001.07.10.

45. Патент № 2199728, МПК G01N11/00. Способ измерения вязкости жидкости Текст. / Мордасов М.М., Трофимов A.B., Трофимов С.А. — Опубл. 27.09.2002.

46. Патент № 2208776, МПК G01N11/10. Способ измерения вязкости жидкости Текст. / Мищенко C.B., Мордасов М.М., Трофимов A.B., Трофимов С.А — Опубл. 20.07.2003.

47. Патент № 99114871, МПК G01N11/06, G01N22/00. Способ определения вязкости жидких сред и устройство для его реализации Текст. / Суслин М.А., Кузьменко О. Ю., Дмитриев Д.А Опубл. 20.05.2001.

48. Патент № 2180438, МПК G01N11/10, G01N22/00. Способ определения вязкости жидких сред и устройство для его реализации Текст. / Суслин М.А., Кузьменко О.Ю., Дмитриев Д.А Опубл. 10.03.2002.

49. Патент № 2196317, МПК G01N11/08. Способ измерения вязкости жидкости и устройство для его осуществления Текст. / Безруков В.И., Спиридонов В.Д.-Опубл. 10.01.2003.

50. Патент № 2199114, МПК G01N33/28. Прибор для оценки эксплуатационных свойств моторных масел Текст. / Ковальский Б.И., Барков Д.Г., Ерашов P.A., Васильев С.И- Опубл. 20.02.2003.

51. Патент № 2006117480, МПК G01N11/00. Способ определения кинематической вязкости нефти Текст. / Юсупова Т. Н., Барская Е. Е., Танеева Ю. М., Романов Г. В.- Опубл. 10.12.2007.

52. Патент № 2004103496, МПК G01N11/00, G01N33/26. Способ экспрессного определения кинематической вязкости авиационных керосинов и дизельных топлив Текст. Зрелов В. Н., Алаторцев Е.И., Шаталов К. В., Зрелова JL В., Бордюговская JL Н Опубл. 27.07.2005.

53. Патент № 2263301, МПК G01N11/00, G01N33/26. Способ экспрессного определения кинематической вязкости авиационных керосинов и дизельных топлив Текст. Зрелов В.Н., Алаторцев Е.И., Шаталов К.В., Зрелова Л.В., Бордюговская JI.H — Опубл. 27.10.2005.

54. AKV-8000 Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.tmking.ru/items/016253 .html

55. Моторные масла для грузовиков и автобусов Текст. / В. Резников. М.: ФорсАрт, 2001. - 43 с.

56. Перель, Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор Текст. Л.Я. Перель, A.A. Филатов М.: Машиностроение, 1992 .-С. 608.

57. Чичинадзе A.B. Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения. Нод ред. М. Хебды, A.B. Чичинадзе -М. Машиностроение, 1990.-412 с.

58. Коднир, Д.С. Контактная гидродинамика смазки деталей машин Текст. / Д.С. Коднир М.: Машиностроение, 1976. - 304 с.

59. Подмастерьев, К.В. Электропараметрические методы комплексного диагностирования опор качения Текст. — М.: Машиностроение-1, 2001.-376 с.

60. Демкин Н.Б. Упругое контактирование шероховатых поверхностей. // Изв. вузов. Машиностроение. 1959. — № 6. - 44-51

61. Пахолкин, Е.В. Исследование возможности контроля показателей качества смазочных материалов электрическим методом Текст. / Е.В. Пахолкин// Контроль. Диагностика, 2004. № 09. - С. 25-32.

62. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) Текст. / А.В. Чичинадзе, Э.М. Берлинер, Э.Д. Браун [и др.]; под общ. ред. А.В. Чичи-надзе. — М.: Машиностроение, 2003. — 576 с.

63. Felippa, С.А. INTRODUCTION to FINITE ELEMENT METHODS Текст. / С.А. Felippa Department of Aerospace Engineering Sciences of the University of Colorado, 2001. - 489 c.

64. Мур, Д. Основы и применения трибоники Текст. / пер. с англ. -М.: Мир, 1978.-475 с.

65. Butcher, J. Numerical Methods for Ordinary Differential Equations Текст. / J. Butcher.- WILEY, 2003. 489 c.

66. Flowers, B.H. An Introduction to numerical Methods in С++ Текст. / B.H. Flowers Oxford Press, 2000. - 563 c.

67. Journal Bearing 8562 - COMSOL: Journal Bearing. - Электрон, дан. - Режим доступа: http://www.comsol.com/showroom/gallery/8562/

68. The Full-System Approach for Elastohydrodynamic Lubrication: The Full-System Approach for Elastohydrodynamic Lubrication. — Электрон, дан. -Режим доступа: http://cds.comsol.com/access/dl/papers/6966/Fillot.pdf

69. B.J. Hamrock, D. Dowson: "Isothermal Elastohydrodynamic Lubrication of Point Contacts, Part III Fully Flooded Results", Jounral of Lubrication Technology, 98, n°2, pp. 264-276, 1977.

70. Welcome bearingsindustry.com: LOAD CARRYING CAPACITY OF A BEARING. Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.bearingsindustry.com/aboutbearing/load.htm

71. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2009610483. Расчет несущей способности смазочного слоя с учетом вязкостно-температурной характеристики смазочного материала Текст. / H.H. Фокин, Е.В. Пахолкин. Опубл. 21.01.2009.

72. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009613939. Расчет толщины смазочного слоя при эластогидро-динамической смазке Текст. / H.H. Фокин, Е.В. Пахолкин. Опубл. 24.07.2009.

73. ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения Текст. Взамен ГОСТ 16504-74 ; введ. 1982-01-01. - М. :. Изд-во стандартов, 2005. — 25 с.

74. Подмастерьев, К.В. Электропараметрические методы комплексного диагностирования опор качения Текст. / К.В. Подмастерьев. М.: Машиностроение-1, 2001. - 376 с.

75. Черменский О.Н., Федотов H.H. 4-45 Подшипники качения: Справочник-каталог. М: Машиностроение, 2003. - 576 с; ил.

76. Отчет кафедры за 2006 год Мишин и Марков

77. Подшипники качения Текст. : справ.-кат. / О.Н. Черменский, H.H. Федотов. -М. : Машиностроение : Машиностроение-1, 2003. 575 с. : ил.

78. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1998.

79. Фокин, H.H. Нормирование и интерпретация результатов диагностирования по параметру НИВ вязкостно-температурных свойств моторных масел Текст. / H.H. Фокин // Известия ОрёлГТУ, 2008. № 3. - С. 115-120.

80. Пахолкин, Е.В. Методическое и программное обеспечение решения задач, связанных с оценкой несущей способности смазочного слоя свойства Текст. / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Известия ОрёлГТУ, 2009, №3.

81. Пахолкин, Е.В. Анализ достоверности метода контроля вязкостно-температурных свойств моторных масел электропараметрическим методом Текст. / Е.В. Пахолкин, H.H. Фокин // Известия ОрелГТУ. — №2(280).-2010-С. 116-119.

82. ОАО "Нефтебаза Красный Яр. Электрон, дан. — Режим доступа: http://rezervuar.ru/articles/index.php?at:e=l 1 &at:id=36.

83. ASUS EPU I Материнские платы 3DNews - Daily Digital Digest. -Электрон. дан. — Режим доступа: http ://www.3 dnews .ru/motherboard/asusepu99 http://www.gameland.ru/post/40211/default.asp.

84. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008614650. Программа сбора данных с ИПЭК Dundas. Текст. / H.H. Фокин, Е.В. Пахолкин. Опубл. 27.05.2008.

85. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2008615182. Программа сбора данных с ИПЭК 2.0 Текст. / H.H. Фокин. Опубл. 26.09.2008.

86. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2009613940. Модуль автоматического создания отчетов при контроля вязкостно-температурных свойств смазочного слоя Текст. / H.H. Фокин, Е,В. Пахолкин. Опубл. 24.07.2009.

Похожие работы

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы
05.11.00