Способ определения возможности восстановления свойств смазочно-охлаждающей жидкости (сож) после обезвоживания

 

Способ применим в области исследования свойств смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для обработки металлов резанием. Сущность способа заключается в том, что испытуемый образец СОЖ помещается в сосуд, выдерживается определенное время, затем к остатку добавляется вода до первоначального объема и полученная жидкость сравнивается с исходной, после чего делаются выводы о способности данной СОЖ к восстановлению. Достигается упрощение и универсальность определения при многостороннем комплексном контроле качества СОЖ.

Изобретение относится к области исследования свойств смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) для обработки материалов резанием в машиностроительной и др. областях промышленности.

Известны способы регенерации СОЖ и эмульсола (Бердичевский Е.Г. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки материалов. Справочник, М., Машиностроение, 1984, с. 179-181): 1. Профилактическое комплексное восстановление качества СОЖ (обычно эмульсий), которое осуществляется путем периодического отбора порции жидкости из оборотной системы, направления этой жидкости на участок восстановления и обратного возврата в систему. На участке восстановления СОЖ радикально регенерируется путем отстоя, добавления необходимого количества реагентов и коагулянтов; удаления всплывшего масла и осадка; тонкой очистки от механических примесей и ловушечных масел: введение корректирующих добавок (очищается от всех посторонних примесей, обогащается необходимыми добавками, доводится до требуемых кондиций). Кроме того, в оборотную систему периодически добавляют свежеприготовленную СОЖ для компенсации необратимых потерь (унос со стружкой, разбрызгивание, испарение). Периодическое комплексное восстановление качества части объема циркулирующей СОЖ не исключает проведения других стабилизационных мероприятий (стабилизация температуры, очистки от механических примесей, микробиологической защиты).

2. Регенерация эмульсола осуществляется в тех случаях, когда эмульсия полностью истощилась и восстановлению не подлежит. Регенерация включает два этапа: разложение эмульсии на воду и масляную фазу; регенерация масляной фазы в целях превращения ее в эмульсол.

3. Регенерация синтетических СОЖ осуществляется как профилактическое мероприятие путем очистки от механических и коллоидных примесей и добавления необходимых корректирующих добавок.

Недостатком этих способов является отсутствие корректировки качества СОЖ с помощью воды различного качества, что существенно в производстве (например, СОЖ, приготовленная на питьевой воде, по качеству отличается от приготовленной на технической воде и т.д.).

Данные способы не учитывают способности самой СОЖ восстанавливать свойства при различных внешних воздействиях (например, испарение и/или др.) и при внутренних процессах (микробиологическое поражение и/или др.).

В прототипе рассматривается всего 2 вида СОЖ (эмульсии и синтетические СОЖ), хотя их в производстве используется гораздо больше (синтетические, полусинтетические, эмульсии, растворы электролитов, спиртов и др.).

Не оценивается возможность восстановления свойств концентрированных СОЖ и самого концентрата СОЖ (которые тоже содержат воду).

Задачей настоящего изобретения является создание простого универсального способа определения возможности восстановления качества свойств любого количества образцов любой водосодержащей СОЖ в любой концентрации, в том числе концентрата СОЖ для осуществления многостороннего комплексного контроля их качества для конкретных условий применения с целью подготовки производственных испытаний и последующего эффективного внедрения в производство.

Сущность предложенного способа заключается в том, что испытуемый образец обезвоживается (например, испаряется или др.) в течение определенного времени, затем к остатку добавляется вода до первоначального объема, и полученная жидкость сравнивается с исходной по основным и специфическим показателям.

При этом достигается следующий технический результат.

Во первых, возможность осуществления (реализации) способа, учитывающего влияние воды на СОЖ при различных внутренних и внешних воздействиях на СОЖ.

Во вторых, дешевизна, так как для испытания СОЖ требуется ее небольшое количество для образцов.

В третьих, сокращается время, необходимое для выбора новых композиций СОЖ, так как образцы СОЖ можно испытывать одновременно.

Испытания проводят следующим образом.

Образцы СОЖ разливают в емкости, СОЖ может быть различной концентрации. В качестве образцов можно использовать любую СОЖ - как отработанную, так и свежеприготовленную. СОЖ может быть и природная жидкость (вода), т.е. способ распространяется на любой вид водосодержащих СОЖ независимо от происхождения.

Испытания рекомендуется проводить при условиях, максимально приближенных к условиям механической обработки: 1) естественное испарение при комнатной температуре и атмосферном давлении при свободной от инородного масла поверхности СОЖ с перемешиванием или без перемешивания; 2) интенсивное испарение при нагреве СОЖ выше комнатной температуры с помощью любого бытового нагревателя (от нагретой детали в производстве), при разбрызгивании с помощью распылителя (прохождение через зону обработки в производстве) и/или другие обезвоживающие способы (например, барботаж).

Состояние образцов при обезвоживании периодически контролируют (как правило, это жидкость, "сливки", "масло", "гель", а иногда сухой остаток).

После обезвоживания образца полностью до сухого остатка либо частично в емкость наливают воду в объеме, равном объему удаленной воды, т.е. до восстановления первоначального объема СОЖ, смотрят способность восстановления по основным и специфичным показателям качества СОЖ. Это: - показатели качества водных СОЖ: внешний вид; запах; pH; корродирующее действие на металлы; концентрация эмульсола, объемная (массовая) доля, %; плотность при 20 град C, кг/кв.м; склонность к пенообразованию - объем пены, куб.мм; время жизни пены, с; микробопоражаемость, млн. клеток/мл; содержание примесей, объемная доля, %; истощаемость; стабильность (%/ч); - показатели качества эмульсолов, концентратов: внешний вид; запах; цвет; общая щелочность, мг КОН/г; кислотное число, мг КОН/г; число омыления, мг КОН/г; вязкость кинематическая при температуре 20, 50 (40 и 100 град C; индекс вязкости; температура застывания, град C; смазочные свойства - индекс задира, критическая нагрузка, H, показатель износа, мм; общая щелочность, мг КОН/г; кислотное число, мг КОН/г; число омыления, мг КОН/г; содержание, %: воды, механических примесей, серы, фосфора, хлора, водорастворимых кислот и щелочей, коррелирующее действие, г/кв.м, на стали, чугуне, меди; плотность при 20 град C; испаряемость, %; деэмульгирующая способность; стабильность: против окисления, против старения, термоокислительная, стабильность при хранении; зольность, %; коксуемость, %; - специфические показатели качества СОЖ: растекаемость; толщина слоя смазки; охлаждающая способность СОЖ; моющее действие СОЖ; воздействие СОЖ на лакокрасочные покрытия; термическая стабильность масел; механическая стабильность; степень воздействия масла на уплотнительные материалы (см. Бердичевский Е. Г. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки материалов. Справочник., М. Машиностроение, 1984, с. 41-44).

Сравнивают с исходной (эталонной) СОЖ, после чего делаются выводы о способности СОЖ к восстановлению по сохраняемости показателей качества.

Если показатели полученной СОЖ после обезвоживания и добавления воды совпадают с показателями эталонной СОЖ, то можно сделать вывод о том, что испытываемая СОЖ идентична эталонной (исходной), т.е. способна к восстановлению своих свойств при использовании проведенного способа обезвоживания.

Предлагаемый способ применим на любом этапе эксплуатации СОЖ - от приготовления до регенерации.

При этом нужно отметить степень восстанавливаемости (восстановление может быть неполным, но достаточным для повторного использования СОЖ).

Следует отметить, что под исходной СОЖ в производственных условиях следует понимать свежеприготовленную СОЖ. Причем качество концентрата и вода свежеприготовленной СОЖ должны быть именно те, которые применялась в приготовлении СОЖ.

Предложенный способ позволяет оценить качество СОЖ для ее повторного использования в производстве, что дает экономию средств на приобретение концентрата СОЖ, корректирующих добавок, снижает трудозатраты на замену СОЖ с целью регенерации и утилизации.

Сам способ очень простой, не требует специального оборудования и дает достоверные результаты.

Формула изобретения

Способ определения возможности восстановления свойств смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) после обезвоживания, включающий отбор остатка, отличающийся тем, что к остатку добавляют воду до первоначального объема, сравнивают свойства полученной жидкости со свойствами исходной СОЖ и делают вывод об их идентичности.