Стандартный метод испытаний ASTM D892 на пенообразование смазочных масел

Стандарт «ASTM D892 Стандартный метод испытаний пенообразующих свойств смазочных масел», опубликованный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает метод определения пенообразующих свойств смазочных масел при температурах 24°C и 93,5°C. Эти испытания экспериментально оценивают склонность к пенообразованию и устойчивость пены.

Ртуть признана многими регулирующими органами опасным веществом, способным вызывать поражение центральной нервной системы, почек и печени. Ртуть или её пары могут быть вредны для здоровья и вызывать коррозию материалов.

Склонность масел к вспениванию может представлять серьёзную проблему в таких системах, как высокоскоростные зубчатые передачи, высокопроизводительные насосы и системы смазки разбрызгиванием. Недостаточная смазка, кавитация и перелив смазки могут привести к механическому повреждению. Данный метод испытаний используется для оценки масел в этих условиях эксплуатации.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие термины и определения:

• Диффузор: устройство, используемое для рассеивания газа в жидкости. В данном методе испытаний диффузор может быть изготовлен из металлических или неметаллических материалов.
• Вовлеченный воздух (или газ): в жидкостях двухфазная смесь воздуха (или газа), диспергированная в жидкости, в которой жидкость является основным объёмным компонентом. Вовлеченный воздух (или газ) может образовывать микроскопические пузырьки, неравномерно распределённые в жидкости, и может лопаться или вспениваться, сливаясь с образованием более крупных пузырьков на поверхности или под ней.
• Пена: скопление пузырьков, образующихся на поверхности жидкости или внутри нее, основным объемным компонентом которой является воздух или газ.
• Смазочный материал: любой материал, помещённый между двумя поверхностями и уменьшающий трение или износ между ними. В данном методе испытаний смазочным материалом служит масло, которое может содержать или не содержать присадки, такие как ингибиторы пенообразования.
• Максимальный диаметр пор: в газовой диффузии — диаметр круглого поперечного сечения капиллярной трубки. Он эквивалентен наибольшей поре рассматриваемого диффузора.
• Динамический пузырёк: в испытании на максимальный диаметр пор это первый пузырёк, проходящий через диффузор, за которым следует непрерывная цепочка пузырьков. При погружении диффузора в жидкость в порах может задерживаться воздух. Этот воздух может в конечном итоге выйти наружу при повышении давления в диффузоре. В испытании на максимальный диаметр пор выход такого пузырька следует игнорировать.
• Устойчивость пены: в испытании на пену количество пены, остающееся через определённое время после прекращения подачи воздуха. В этом методе испытания устойчивость пены определяется измерениями, проводимыми через 10 минут плюс/минус 10 секунд после прекращения подачи воздуха. Если объём пены оседает до 0 мл до истечения 10-минутного времени оседания после прекращения подачи воздуха, испытание можно прекратить, а результат устойчивости пены записать как 0 мл.
• Склонность к пенообразованию: при испытании на пенообразование это количество пены, определяемое по измерениям, проводимым сразу после прекращения подачи воздуха.

В ходе испытания две порции образца выдерживаются в диффузоре при двух заданных температурах (24°C ± 5°C и 93,5°C ± 0,5°C). В течение 5 минут к образцу подаётся контролируемый постоянный поток воздуха температурой 94°C ± 5 мл/мин, после чего образец отстаивается в течение 10 минут. В конце каждого периода измеряются высота и объём пены. Регистрируются тенденция к пенообразованию и стабильность.

Загрязнения с высоким поверхностным натяжением в смазочных материалах и воздух, содержащийся в эксплуатируемых маслах, приводят к образованию пузырьков и пены. Пена образует неполную масляную пленку, приводит к снижению давления масла и ускоряет его деградацию, включая истощение присадок. В результате возникают такие последствия, как недостаточное смазывание, разрушение металлических деталей, кавитация в насосах и общий механический отказ. Необходимым шагом для минимизации этих последствий является точное и объективное определение характеристик пенообразования в смазочных материалах. Это может быть использовано в качестве диагностического инструмента для контроля износа и оптимизации программ ПТО двигателей и оборудования, что позволяет сократить эксплуатационные расходы и время простоя.

ASTM D892 — это критически важный метод оценки склонности к пенообразованию и стабильности смазочных масел в конкретных условиях. Пенообразование в смазочных маслах может вызвать серьёзные эксплуатационные проблемы в таких системах, как высокоскоростные зубчатые передачи, высокообъемные насосы и системы смазки разбрызгиванием, а также привести к механическим отказам из-за недостаточного смазывания, кавитации и переполнения. Смазочные масла играют важную роль в снижении трения и износа в механических системах. Однако склонность масел к пенообразованию может негативно сказаться на их эксплуатационных характеристиках, приводя к:

• Недостаточная смазка: пена снижает способность масла образовывать плотную смазочную пленку, что приводит к повышенному износу.
• Кавитация: пузырьки воздуха в масле могут лопнуть под давлением, повреждая компоненты.
• Потери от перелива: Избыточное пенообразование может привести к потере смазки, снижая эффективность системы.

Метод испытаний ASTM D892 широко используется для оценки масел в приложениях, где контроль пенообразования имеет решающее значение, а также для обеспечения надежности и производительности в промышленных и автомобильных системах.

Стандарт ASTM D892 описывает метод определения склонности к пенообразованию и пеностойкости смазочных масел. Испытание позволяет:

• Склонность к пенообразованию: объем пены, образующейся при прохождении пузырьков воздуха через образец масла.
• Устойчивость пены: время, необходимое для разрушения пены после прекращения нагнетания воздуха.

Метод испытания ASTM D892 включает следующие основные этапы:

• Подготовка образца: Образец смазочного масла помещают в мерный цилиндр.
• Впрыск воздуха: воздух барботируется через масло с контролируемой скоростью, обычно под углом 24 градуса для ряда I и 93,5 градуса для ряда II, с использованием диффузора, изготовленного из металлических или неметаллических материалов.
• Измерение тенденции к пенообразованию: регистрируется объем пены, образующейся сразу после нагнетания воздуха.
• Измерение устойчивости пены: После прекращения подачи воздуха измеряется время, необходимое для разрушения пены, или объем пены, оставшийся по истечении определенного периода времени.
• Строки III и IV (необязательно): могут быть проведены дополнительные испытания для оценки свойств пены после охлаждения или при более высоких температурах (например, 150 градусов согласно ASTM D6082).

Испытательная установка обычно включает в себя испытательную ванну, мерные цилиндры и газораспределитель, как указано в стандарте. Результаты представляются в виде объёма пены, определяющего динамику и стабильность, что позволяет количественно оценить эксплуатационные характеристики масла.

Метод испытаний ASTM D892 имеет решающее значение для отраслей, связанных с производством и использованием смазочных масел. К ним относятся:

• Автомобилестроение: Оценка моторных масел и трансмиссионных жидкостей.
• Промышленность: Оценка масел для высокоскоростных передач, гидравлических систем и турбин.
• Авиация и судоходство: обеспечение соответствия смазочных материалов стандартам производительности в суровых условиях.

В конечном счёте, стандартный метод испытаний ASTM D892 обеспечивает надёжную основу для оценки пенообразующих свойств смазочных масел, помогая гарантировать их пригодность для применения в сложных условиях. Измеряя склонность к пенообразованию и стабильность при определённых температурах, этот метод испытаний помогает предотвратить механические повреждения, вызванные проблемами, связанными с пенообразованием. Несмотря на некоторые ограничения в воспроизводимости, этот стандарт остаётся основным инструментом испытаний смазочных материалов благодаря своему соответствию международным принципам стандартизации и применимости в различных отраслях промышленности.

Наша организация, работающая на протяжении многих лет и внимательно следящая за мировыми достижениями в области науки и технологий, располагает квалифицированной командой и обширной инфраструктурой для проведения испытаний, измерений и анализа в широком спектре областей для предприятий всех секторов. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ASTM D892 «Стандартный метод испытаний на пенообразование смазочных масел».