www.khodaumo.com

Những gì bôi trơn hiệu quả hơn, dầu hoặc mỡ? Hơn 95 phần trăm của tất cả các thành phần được bôi trơn bằng dầu, không phải vì nó bôi trơn tốt hơn mà bởi vì nó có nhiều tính chất rộng hơn. Mỡ thường chỉ được sử dụng nếu dầu không thể được sử dụng vì việc niêm phong điểm bôi trơn là có vấn đề hoặc tốn kém. Thông thường, mỡ được áp dụng trên vòng bi lăn, với gần 80 phần trăm các vòng bi này được bôi trơn bằng mỡ.

Trong quá trình phân tích, dầu và mỡ hoạt động tương tự nhau. Mặc dù cả hai đều chứa thông tin quan trọng, nhưng việc giải thích kết quả cho dầu mỡ sẽ khó khăn hơn. Các phương pháp sau đây đại diện cho những cách quan trọng nhất để phân tích dầu mỡ bôi trơn.

Quang phổ phát xạ nguyên tử
Quang phổ phát xạ nguyên tử (AES) bằng phương pháp Rotrode có thể được sử dụng để cung cấp thông tin về độ mòn, tạp chất, chất làm đặc và mức độ phụ gia trong mẫu dầu mỡ. Giá trị sắt và crôm tăng có thể chỉ ra rằng ổ lăn đã bị mài mòn, trong khi đồng, chì và thiếc cho thấy sự ăn mòn hoặc mài mòn từ lồng mang.

Các tạp chất có thể có như silicon (bụi), canxi (vôi) hoặc cặn nước cứng giúp xác định nguyên nhân gây mòn. Sự sai lệch giữa mỡ tươi và đã sử dụng về nội dung và thành phần của gói phụ gia hoặc chất làm đặc cho thấy rằng một loại mỡ khác đang được sử dụng.

Chỉ số định lượng hạt
Chỉ số định lượng hạt (PQ) chuyên xác định các hạt sắt từ tính. Không giống như AES, không thể dễ dàng phát hiện các hạt sắt lớn hơn 5 micron, chỉ số PQ ghi lại tất cả các hạt mài mòn có từ tính bất kể kích thước của chúng. Chiều cao của chỉ số PQ sau đó được đo kết hợp với hàm lượng sắt AES.


FTIR hoạt động như thế nào

Một chỉ số PQ cực đoan (hơn 500) chỉ ra rằng sự hao mòn cấp tính đã xảy ra bất kể giá trị sắt AES. Thường đã có rỗ hoặc mệt mỏi vật chất. Mức PQ cao (hơn 200) với giá trị sắt AES thấp (dưới 100) biểu thị rằng sự hao mòn cấp tính đang xảy ra và gây ra các hạt mài mòn tương đối lớn.

Chỉ số PQ tăng (hơn 100) kết hợp với giá trị sắt AES cao tương ứng là dấu hiệu của sự mệt mỏi vật liệu điển hình trong đó xảy ra sự hao mòn của Bình thường. Chỉ số PQ thấp (dưới 50) kèm theo giá trị sắt AES cao (hơn 100) luôn là dấu hiệu của sự ăn mòn và hình thành rỉ sét. Rust hầu như không từ tính, do đó nó tạo ra chỉ số PQ thấp.

Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier
Nguyên lý của phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) dựa trên việc có các phân tử có trong chất bôi trơn hấp thụ ánh sáng hồng ngoại ở các mức độ khác nhau do cấu trúc hóa học của chúng. Các thay đổi đối với chất bôi trơn được sử dụng có thể được so sánh với phổ tham chiếu dầu mỡ tươi và sau đó được mô tả, tính toán và diễn giải như các đỉnh đỉnh điển hình cho các số sóng nhất định.

Ngoài kiểm soát nhận dạng, quá trình oxy hóa cũng có thể được chứng minh bằng quang phổ FTIR. Khi có tuổi, các hợp chất phân tử thay đổi và hấp thụ nhiều tia hồng ngoại hơn mỡ tươi. Thông qua quá trình biến đổi Fourier, các giá trị này có thể được đọc và các rung động phân tử được biểu thị trong sơ đồ FTIR.
Tùy thuộc vào các hợp chất phân tử, các đỉnh phát triển thành số sóng tương ứng. Chất bôi trơn tổng hợp thường chứa các thành phần dựa trên ester. Do các phân tử oxy có trong chúng, chúng hấp thụ ánh sáng hồng ngoại trong phạm vi bước sóng gần giống như các liên kết oxy kép phát sinh thông qua quá trình oxy hóa. Đây là lý do tại sao thay đổi oxy hóa thành dầu tổng hợp không thể được tính toán chính xác bằng FTIR một mình. Bài kiểm tra RULER là cần thiết cho việc này.

Thông qua so sánh với quang phổ mỡ tươi lắng đọng, quá trình này cung cấp thông tin nhanh chóng và đáng tin cậy về việc dầu mỡ đã được trộn lẫn với nhau hay một loại mỡ hoàn toàn khác đã được sử dụng. Quá trình cũng có thể xác định xem dầu mỡ có chứa dầu gốc là dầu tổng hợp hay dầu khoáng hay không.

Đối với các loại dầu gốc có gốc dầu khoáng, FTIR xác định liệu quá trình oxy hóa đã xảy ra do thiếu tính tương đối hay do hư hỏng do nhiệt độ cao. Nếu mỡ chứa phụ gia áp suất cao, có thể phát hiện sự suy giảm phụ gia. Một so sánh dầu mỡ tươi cũng có thể chứng minh liệu có quá nhiều nước hay không.

Chuẩn độ Karl Fischer
Quá nhiều nước trong dầu mỡ có thể gây ra sự ăn mòn và hư hỏng mang. Ở những nơi có chuyển động tương đối cao, xâm thực có thể xảy ra. Nếu có quá nhiều nước hoặc nước xâm nhập liên tục, việc tái cấu trúc phải được thực hiện thường xuyên hơn. Nếu mỡ không chịu được nước, nó có thể trở nên mềm hoặc chảy nước, và chất lượng sẽ giảm.

Cũng giống như với dầu, lượng nước trong mẫu dầu mỡ được tính bằng phương pháp Karl Fischer (KF). Nó đòi hỏi nước phải được đưa ra khỏi mẫu của mẫu. Với dầu, nước từ mẫu kín được hấp đi bằng cách đun nóng đến nhiệt độ lên tới 140 độ C. Tuy nhiên, việc đun sôi nước ra khỏi dầu mỡ sẽ khó khăn hơn nhiều.

Trong trường hợp này, nước phải được chiết chậm ở nhiệt độ 120 độ C. Nước được dẫn vào bình chuẩn độ bằng kim rỗng và nitơ. Một phản ứng điện hóa sau đó diễn ra với dung dịch KF đặc biệt. Khi đã đạt đến điểm chuyển tiếp của đường chuẩn độ, hàm lượng nước chính xác có thể được ghi bằng phần triệu.

Nếu một loại mỡ chứa quá nhiều nước, điều quan trọng là tìm nguồn gốc và loại bỏ nó. Phương pháp Karl Fischer cung cấp thông tin định lượng về hàm lượng nước. Các yếu tố được nghiên cứu bằng quang phổ phát xạ nguyên tử giúp phân biệt giữa nước ngưng và nước máy.

Nếu mẫu dầu mỡ đã sử dụng không giống như mẫu mỡ tươi và bị ô nhiễm natri, canxi, kali hoặc magiê, thì điều này chỉ ra nước cứng cứng, có thể đã thấm vào dầu mỡ trong quá trình làm sạch áp suất cao. Nếu những khoáng chất này không có mặt, đó có thể là mưa mềm hay nước ngưng.

Nếu nước không được loại bỏ hiệu quả trong quá trình sản xuất dầu mỡ, nó có thể được tìm thấy trong mẫu mỡ tươi. Một phân tích về dầu mỡ tươi và được sử dụng sẽ làm rõ vấn đề này.

Thử chảy máu
Cấu trúc giống như bọt biển của chất làm đặc hoặc xà phòng được sử dụng trong dầu mỡ giữ cho công ty dầu gốc và cho phép nó chuyển từ từ đến điểm bôi trơn. Tuy nhiên, nếu dầu chảy quá nhanh và không kiểm soát được từ chất làm đặc, mỡ bôi trơn chảy ra. Nếu chất làm đặc còn lại chứa quá ít dầu cho các nhiệm vụ bôi trơn, dầu mỡ còn lại sẽ khô. Nếu hàm lượng dầu còn lại của mỡ giảm quá nhanh, thì mỡ không phù hợp hoặc phải được áp dụng lại thường xuyên hơn hoặc với số lượng lớn hơn.

Xác định hàm lượng dầu dư cung cấp thông tin cần thiết để quyết định trường hợp nào. Thử nghiệm này cho thấy tỷ lệ dầu gốc mà cấu trúc xà phòng đã mất trong suốt sáu giờ ở nhiệt độ 60 độ C. Hàm lượng dầu còn lại của dầu mỡ đã sử dụng nên được so sánh với mẫu dầu mỡ tươi.

Nếu các giá trị nằm trong khoảng từ 5 đến 25 phần trăm và chênh lệch giữa mỡ đã sử dụng và mỡ tươi là cộng hoặc trừ 15% hoặc ít hơn, mỡ vẫn có thể được sử dụng mà không thay đổi các khoảng thời gian tương quan. Nếu dầu mỡ đã sử dụng mất nhiều dầu hơn đáng kể so với dầu tươi, chất làm đặc không còn có thể duy trì dầu gốc trong cấu trúc giống như bọt biển của nó. Nếu ít hơn đáng kể dầu được giải phóng từ dầu mỡ đã sử dụng, nó đã bắt đầu khô. Bề mặt ổ trục là loại đói bụng để bôi trơn và phải được bôi trơn một lần nữa.

Hàm lượng dầu dư quá thấp có thể là kết quả của quá nhiều thời gian sử dụng và không đủ độ tương thích; rung động mạnh, tải hoặc tốc độ quay; trộn các loại mỡ đã được xà phòng hóa khác nhau; tạp chất gây ra bởi nước, axit hoặc lyes; chịu nhiệt độ không đủ; hoặc oxy hóa và lão hóa (acetifying) của dầu gốc.

Kiểm tra sự xâm nhập
Trong khi độ nhớt mô tả khả năng của dầu bôi trơn hoặc chất lỏng thủy lực chảy, tính nhất quán đề cập đến mức độ mà dầu bôi trơn bị cứng. Tuy nhiên, tính nhất quán của dầu mỡ không liên quan trực tiếp đến độ nhớt của dầu gốc hoặc loại chất làm đặc được sử dụng.

Viện Mỡ bôi trơn Quốc gia (NLGI) chia mỡ bôi trơn thành các nhóm phân loại dựa trên tính nhất quán của chúng. Cùng với loại và độ nhớt của dầu gốc, loại nhất quán mà nó thuộc về nó cung cấp một giá trị quan trọng khác để phân loại độ cứng của dầu mỡ. Tính nhất quán cho thấy dầu mỡ có thể ăn được hay đã trở nên quá cứng do chảy máu.

Tính nhất quán được đo bằng cách sử dụng một hình nón tiêu chuẩn. Mỡ được phết vào một cái nồi nhỏ. Đầu của hình nón chạm vào dầu mỡ. Độ sâu thâm nhập đạt được trong 5 giây và được đo bằng 0,1 mm. Điều này tạo ra số thâm nhập mỡ được sử dụng để xác định lớp NLGI. Mỡ càng mềm, hình nón càng thâm nhập. Điều này cho thấy số lượng thâm nhập cao và lớp NLGI thấp.

So sánh thâm nhập mỡ tươi và sử dụng cho phép rút ra kết luận nhất định. Ví dụ, nếu mỡ đã sử dụng trở nên mềm hơn và do đó có số lần thâm nhập cao hơn mỡ tươi, nó có thể đã trộn lẫn với dầu mỡ khác hoặc bị ô nhiễm bởi nước hoặc chất lỏng khác. Mỡ cũng có thể đã được cắt và nạp cơ học.

Số lượng thâm nhập giảm đáng kể cho thấy mỡ có thể bị chảy do rung động quá mạnh hoặc nhiệt độ cao có thể dẫn đến tách dầu. Mức áp suất cao trong hệ thống bôi trơn trung tâm cũng có thể làm xáo trộn sự cân bằng giữa dầu gốc và chất làm đặc.

Viện Mỡ bôi trơn Quốc gia (NLGI)
chia dầu mỡ thành
các nhóm phân loại dựa trên tính nhất quán của chúng.

Tro sunfat
Điều tra tro sunfat là một quá trình được sử dụng để xác định mức độ vô cơ trong các mẫu hữu cơ. Điều này đạt được bằng cách làm nóng mẫu đến nhiệt độ 775 độ C. Ở nhiệt độ này, các nguyên tố hữu cơ trong mẫu cháy cháy. Tất cả những gì còn lại là tro bao gồm các oxit kim loại (xà phòng, phụ gia, v.v.) và tạp chất. Bằng cách hút chất này bằng axit sulfuric đậm đặc, các oxit trong tro được chuyển thành sunfat. Trọng lượng của hài cốt sau đó được ghi lại.

Nếu tỷ lệ tro sunfat trong mỡ đã sử dụng tăng so với mỡ tươi, thì đây là dấu hiệu rõ ràng của tạp chất và / hoặc hao mòn. Nếu các giá trị kim loại được thiết lập bởi AES được tham khảo ở giai đoạn này, nguyên nhân của việc tăng trọng lượng có thể được làm rõ. Mức độ sắt và crôm cao để mặc, trong khi tăng tỷ lệ silicon và canxi gợi ý ở tạp chất.

Trọng lượng của tro sunfat bị ảnh hưởng bởi mài mòn kim loại do mài mòn vòng bi, các tạp chất cứng như silic (bụi), mức chất bôi trơn rắn như molybdenum disulfide, phụ gia cực áp hữu cơ kim loại và xà phòng kim loại khác và chất làm đặc vô cơ từ các loại mỡ khác mà họ đã trộn lẫn.

Ứng suất cắt, độ nhớt nhìn thấy được
Một biến trở được sử dụng để đo độ nhớt có thể nhìn thấy của mỡ ở các nhiệt độ khác nhau. Với mục đích này, một lượng nhỏ dầu mỡ được đặt trên một tấm được kiểm soát nhiệt độ. Hình nón thử nghiệm dựa trên tấm, phát triển một khoảng cách giữa các tấm trên và dưới, di chuyển lên màng mỡ. Lực giữa các bản và hình nón được đo bằng độ nhớt động lực, đối với dầu mỡ còn được gọi là độ nhớt cắt.

Độ ổn định sau khi cắt, đánh giá các đặc tính như độ biến dạng của mỡ, có thể được mô tả theo độ nhớt rõ ràng. Máy đo độ nghiêng cung cấp độ nhớt cắt ở đầu và cuối của quy trình thử nghiệm và hiển thị độ giảm độ nhớt cắt theo tỷ lệ phần trăm.

Bằng cách sử dụng chỉ số và so sánh với các loại mỡ tươi khác nhau hoặc thông qua các phân tích xu hướng, bạn có thể xác định giới hạn nhiệt độ thấp hơn mà mỡ có thể được sử dụng, liệu mỡ có phù hợp với tốc độ quay cao hay không và có thể chấp nhận được đối với các loại vòng bi cụ thể.

Điểm rơi
Khi nhiệt độ tăng, mỡ nhờn hoạt động khác với chất béo ăn được. Chúng không tan chảy như bơ hoặc dầu dừa khi được làm ấm nhưng hầu như không thay đổi khi nhiệt độ tăng vì chất làm đặc giữ vững dầu gốc. Chỉ khi đạt đến nhiệt độ tới hạn của chất làm đặc thì cấu trúc xà phòng mới tan.

Để thiết lập điểm rơi, một mẫu mỡ được làm ấm trong thiết bị thử cho đến khi giọt chất lỏng rơi xuống đáy ống nghiệm thông qua một lỗ ở núm vú. Mỡ nhờn dạng gel hoặc bột, được đo ở nhiệt độ trên 300 độ C, được coi là không có điểm rơi.


Thiết lập điểm rơi của mỡ

Không phải lúc nào cũng có mối tương quan giữa điểm rơi của mỡ và nhiệt độ hoạt động tối đa của nó. Tất nhiên, nhiệt độ cho phép luôn nhỏ hơn giá trị điểm rơi. Cùng với chất làm đặc, loại dầu sẽ quyết định nhiệt độ hoạt động tối đa của dầu mỡ.

Điểm rơi thấp hơn của mỡ đã sử dụng so với mỡ tươi có thể là do mỡ nhờn với các chất làm đặc khác nhau trộn lẫn với nhau, mỡ chứa nước hoặc chất lỏng khác, hoặc mỡ cắt thành các hạt nhỏ dưới tải trọng cực lớn.

Voltammetry tuyến tính quét
Voltammetry quét tuyến tính, còn được gọi là thử nghiệm RULER, thiết lập lượng chất ức chế oxy hóa amino và phenol trong một mẫu dầu mỡ. Bởi vì dầu mỡ bôi trơn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như thời gian và nhiệt độ, chúng thường chứa chất chống oxy hóa cùng với các chất phụ gia cực kỳ áp lực và chống mài mòn. Những chất phụ gia có thể phá vỡ. Do đó, các khoảng và số lượng tương quan phải được điều chỉnh theo các mức phụ gia giảm dần.

Quang phổ hồng ngoại có thể xác định sự phát triển của quá trình oxy hóa trong dầu mỡ gốc khoáng nhưng không cho dầu gốc tổng hợp. Thử nghiệm RULER được sử dụng cho các loại mỡ này. Bằng cách so sánh các đường cong của mỡ bôi trơn tươi và đã sử dụng, tuổi thọ còn lại của mỡ có thể được xác định cũng như thời gian tốt nhất cho lần tái định tiếp theo.

Khai thác Soxhlet
Vì độ nhớt của dầu gốc là yếu tố chính trong việc tính toán tuổi thọ ổ trục, hầu hết các nhà sản xuất dầu mỡ đều cung cấp thông tin cần thiết này về dầu gốc. Tuy nhiên, hiện tại không có quy định nào liên quan đến vấn đề này. Nói chung, độ nhớt cao được coi là tốt hơn.

Để chứng minh độ nhớt cao, tất cả các thành phần của chất lỏng bao gồm các chất cải tiến dầu, phụ gia và chỉ số độ nhớt (VI) phải được trộn lẫn. Độ nhớt được nêu dựa trên hỗn hợp này. Giá trị độ nhớt này có ít điểm chung với cách tính độ nhớt của dầu được sử dụng trong vòng bi lăn vì mỡ không còn giải phóng một số bộ phận của chất làm đặc lên rãnh chịu lực.

Một máy chiết Soxhlet có thể tách thành phần mỡ lỏng ra khỏi chất làm đặc. Dầu được chiết xuất trong quá trình này chỉ chứa các thành phần lỏng. Chất bổ sung polymer hoặc chất kết dính, chất cải tiến VI và thậm chí chất bôi trơn rắn vẫn còn trong chất làm đặc.

Sau khi các thành phần gốc dầu được chiết xuất từ ​​xà phòng, thông tin có thể được cung cấp về mức độ dầu và chất làm đặc của dầu mỡ. Việc tách các thành phần thành chất rắn và dầu giúp có thể thực hiện phân tích chi tiết về dầu gốc liên quan đến độ nhớt, thành phần và tỷ lệ của các chất phụ gia.

Số trung hòa
Ngay cả dầu mỡ cũng có thể biến thành chua chua. Quá trình oxy hóa dầu gốc, phân hủy các chất phụ gia chống mài mòn hoặc xâm nhập của chất lỏng muối sẽ dẫn đến sự phát triển của axit trong dầu mỡ. Các axit này có thể phá hủy chất làm đặc kiềm, làm cho dầu mỡ có độ sệt giống như súp và cặn dầu và xà phòng tách ra. Mỡ sau đó sẽ chảy ra khỏi bề mặt ổ trục, và hỏng hóc có thể xảy ra.

Phản ứng khác nhau có thể dẫn đến chất béo trở thành axit. Khi điều này xảy ra, việc tái tổ chức nên diễn ra theo chu kỳ đều đặn hơn.

Số lượng trung hòa có thể giúp xác định khi nào dầu mỡ không phù hợp để sử dụng và nếu dầu gốc hoặc chất làm đặc nên được cải thiện.

Không thấm nước
Mặc dù dễ bịt kín các điểm bôi trơn bằng dầu mỡ hơn so với dầu, mỡ phải chịu được nước. Mỡ kỵ nước sẽ cung cấp một con dấu chống lại nước giật gân. Nếu một loại mỡ có thể nhũ hóa nước, có nguy cơ ăn mòn và hấp thụ hydro.

Một thử nghiệm đơn giản cho khả năng chống nước liên quan đến việc đặt một lớp mỡ mỏng trên một dải kính. Nếu lớp mỡ chuyển sang màu đục, màu trắng đục hoặc hòa tan hoàn toàn khỏi dải thủy tinh, mỡ sẽ hấp thụ độ ẩm khi được lưu trữ trong nước. Nếu nước chảy ra khỏi lớp dầu mỡ, mỡ có thể được coi là chống nước.

Ăn mòn đồng
Đối với thử nghiệm này, một dải đồng được phủ dầu mỡ ở tất cả các mặt và được đặt trong vật chứa mẫu có cùng mỡ. Hộp đựng mẫu kín được lưu trữ trong một khoảng thời gian nhất định trong bồn nước nóng lên. Sau thời gian thử nghiệm, dải đồng được loại bỏ, làm sạch bằng dung môi và sấy khô cẩn thận. Mức độ ăn mòn được thiết lập bằng cách sử dụng thang màu để so sánh sự đổi màu của dải đồng.

Kỹ thuật này được sử dụng để điều tra các đặc tính ăn mòn của dầu mỡ khi có mặt đồng, vì chỉ riêng mức lưu huỳnh không cung cấp đủ thông tin về sự ăn mòn dự kiến ​​của các bộ phận máy kim loại. Thử nghiệm có thể tiết lộ liệu các chất phụ gia được cho là làm giảm tác dụng của các hợp chất lưu huỳnh vẫn hoạt động hay không và cách thức hoạt động của dầu mỡ đối với sự ăn mòn kim loại màu khi sử dụng trong lồng mang.

Tất nhiên, tất cả các phương pháp này sẽ phụ thuộc vào khả năng lấy mẫu mỡ đại diện. Không có yếu tố thiết yếu này, phân tích dầu mỡ đủ điều kiện và chẩn đoán đáng tin cậy sẽ là không thể.