Investigation into the Traction王燕霜航空润滑油
Leaf Coppin
113
Investigation into the Traction
Coefficient in Elastohydrodynamic
Lubrication
Y.S. Wang Harbin Institute of Technology, Harbin, China and Henan University of Science and Technology, Luoyang, China B.Y. Yang Henan University of Science and Technology, Luoyang, China L.Q. Wang Harbin Institute of Technology, Harbin, China
Abstract
The elastohydrodynamic traction coefficients of two Chinese aviation lubricating oils
were investigated for various loads, rolling velocities, and lubricant inlet temperatures
iising a self-made test rig. Traction coefficient versus slide-to-roll ratio curves were gen-
erated. The concept of critical load varying with the lubricant temperature is proposed.
This paper presents a new empirical formula for the dynamic pevforniance design of
high-speed rolling bearings, that relates traction coefficient with normal load, rolling ve-
locity, and lubricant inlet temperature. The coefficients of the formula may be computed
by regression analysis of the experimental data. Two example calculations are presented.
The predicted results from the formula agree well with experimental obserziations.
Keywords
rolling bearings, elastohydrodynamic lubrication, traction coefficient, empirical
formula, rolling velocity, lubricant temperature
INTRODUCTION
When a lubricated rolling bearing is operating at high speed an elastohydro-
dynamic (EHD) film is developed and excessive slip between rolling elements
shears this oil film to generate a traction force. The traction force between the
lubricant and the rolling element interfaces can cause balls and rollers to accel-
erate, decelerate, skid, or skew. Thus cage instabilities and the life of a rolling
bearing are associated with the traction behaviour of the lubricant. Since the
1960s, many researchers14 have presented various rheological models to calcu-
late the traction force. Unfortunately, the limitations of rheological models and
Tribotest journal 11-2, December 2004. (11) 113 lSSN 1354-4063 $35.00 (2630/1204)
Wang, Yung, and Wang 114
the lack of data for rheological parameters along with the complexity of numer-
ical iteration techniques have restricted the practical application of those models
for traction prediction in engineering. Therefore, the authors’ current aim is to
model the traction behaviour with an empirical formula which can be con-
veniently and quickly used to compute the traction coefficient in simulating the
dynamic performance of rolling bearings. Based on a large number of traction
tests on two Chinese aviation lubricants, a new empirical formula for the trac-
tion coefficient is proposed. The method of calculating the traction coefficient
used in this paper can be adapted to other lubricants working under the same operating conditions. This will not only be of significance in the dynamic behav-
iour design of rolling bearings, but will also help lay the foundations of further
research on traction theory.
PREVIOUS METHOD TO CALCULATE TRACTION COEFFICIENT
The method that has been used in many studies5-’ to calculate the traction co-
efficient needs four basic equations that can be summarised as:
1 dT Gdt 7 = -- + F(T, T*, q)
where 7 is the shear rate, T is the shear stress, G and q are the shear modulus
and the viscosity of the lubricant, T* is the reference stress or the limiting shear
stress, p, c, and k are thermal characteristics of the lubricants, u, T, p, and p are
the sliding velocity, absolute temperature, pressure, and lubricant density, x, y,
and z are the coordinates along and perpendicular to the rolling velocity and
across the lubricant film, respectively, and -a is the abscissa of the inlet of the
Hertzian zone.
Eq. (l), which was presented by Johnson and Tevaarwerk2 and by Bair and
Wir~er,~ has been the more widely accepted rheological model that describes the
lubricant behaviour as a non-linear viscous flow superimposed on a linear
elastic strain. Eq. (2) is an energy equation including the convection and heat
Tribotest journal 11-2, December 2004. (12) 114 ISSN 1354-4063 $35.00
lnuestigation into the traction coeflicient in elastohydrodynamic lubrication 115
Figure 1 Construction of the test rig"
Disc soecimen Motor I
Ball specimen
Motor II
dissipation. Eq. (3) is the momentum equation. Boundary conditions on temper-
ature are calculated by Eq. (4)? Given the thickness of the lubricant film and
rolling velocities, the above equations are solved simultaneously to obtain tem-
peratures, velocities, and shear stress distributions over the contact. The traction
force can be obtained by integrating the shear stress distribution. The traction
“万灵霸”润滑油添加剂的摩擦学行为
“万灵霸”润滑油添加剂的摩擦学行为
曾昭翔;董玲巧
【期刊名称】《设备管理与维修》
【年(卷),期】1994(000)008
【摘 要】通过交叉滚子磨损、四球磨损及弹流膜厚测试等几种实验方法,对比在润滑油中加入“万灵霸”添加剂前后的摩擦学参数,发现该添加剂具有优良的综合性能。在润滑油中加入少量“万灵霸”,能大幅度地加大摩擦副的载荷而不发生卡咬;在乏油条件和高温状态下能维持正常磨损;在油中混入水的恶劣工况下仍能保持良好的润滑性能;在18~#双曲线齿轮油中加入该添加剂,可提高润滑油的粘压系数,从而改善齿轮、滚动轴承、凸轮挺杆等高应力摩擦副的润滑和磨损状态。推广使用“万灵霸”润滑油添加剂,能使国民经济各部门取得显著的经济效益。
【总页数】4页(P20-23)
【作 者】曾昭翔;董玲巧
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中 文
【中图分类】TE624.82
【相关文献】
1.重载工况下“万灵霸”润滑油添加剂的抗磨性能对比试验2.“万灵霸”润滑油添加剂在设备维修中的应用3.关于强力抗磨润滑油添加剂“万灵霸”的试用情况报告4.“万灵霸”强力抗磨节能润滑油添加剂（Formula4—10）（续）5.中国机械工程学会设备维修分会 《设备管理与维修》杂志社 愉华发展(加拿大)有限公司
关于联合征集评选“万灵霸”润滑油添加剂应用征文的通知
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埃克森美孚全面润滑解决方案应对非道路移动机械国四标准
【３】ＸＩＡＮＧＪ，ＺＨＡＮＧＺ．Ｓｌｉｄｉｎｇｗｅａｒｏｆｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｗｅａｒ，２００５，２５８（５／６）：７８３－７８８．【４】ＣＨＥＮＢＢ，ＷＡＮＧＪＺ，ＹＡＮＦＹ．ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆＣＦ／ＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｎｄｅｒｓｅａｗａｔｅｒｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｒｉｂｏｌｏｇｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２０１２，５２：１７０－１７７．【５】朱艳吉，陈晶，姜丽丽，等．组装改性碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的摩擦学性能［Ｊ］．润滑与密封，２０１５，４０（８）：６１－６５．ＺＨＵＹＪ，ＣＨＥＮＪ，ＪＩＡＮＧＬＬ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｙａｓｓｅｍｂｌｅｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ［Ｊ］．ＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，４０（８）：６１－６５．【６】张志毅，章明秋，曾汉民．ＣＦ／ＰＥＥＫ复合材料的摩擦磨损行为研究［Ｊ］．中山大学学报（自然科学版），１９９６，３５（６）：１５－１８．ＺＨＡＮＧＺＹ，ＺＨＡＮＧＭＱ，ＺＥＮＧＨＭ．ＴｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＰＥＥＫｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｙｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ［Ｊ］．ＡＣＴＡＳｃｉｅｎｔｉａｒｕｍＮａｔｕｒａｌｉｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔａｔｉｓＳｕｎｙａｔｓｅｎｉ，１９９６，３５（６）：１５－１８．【７】ＦＲＩＥＤＲＩＣＨＫ，ＺＨＡＮＧＺ，ＳＣＨＬＡＲＢＡＫ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｆｉｌｌｅｒｓｏｎｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｗｅａｒｏｆｐｏｌｙｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，６５（１５／１６）：２３２９－２３４３．【８】ＣＨＡＮＧＬ，ＦＲＩＥＤＲＩＣＨＫ．Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｏｎｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｗｅａｒｏｆｓｈｏｒｔｆｉｂｅｒ⁃ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙｍｅｒｃｏｍｐｏｓ⁃ｉｔｅｓ：ａｃｒｉｔｉｃａｌｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ［Ｊ］．ＴｒｉｂｏｌｏｇｙＩｎ⁃ｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２０１０，４３（１２）：２３５５－２３６４．【９】ＪＩＡＮＧＺＹ，ＧＹＵＲＯＶＡＬＡ，ＳＣＨＬＡＲＢＡＫ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｂｙｓｈｏｒｔｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｓａｎｄｓｕｂ⁃ｍｉｃｒｏＴｉＯ２ｐａｒｔｉｃｌｅｓ［Ｊ］．ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，６８（３／４）：７３４－７４２．【１０】ＬＩＮＧＭ，ＸＩＥＧＹ，ＳＵＩＧＸ，ｅｔａｌ．Ｈｙｂｒｉｄｅｆｆｅｃｔｏｆｎａｎｏｐａｒｔｉ⁃ｃｌｅｓｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｓｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｗｅａｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＰａｒｔＢ：Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１２，４３（１）：４４－４９．【１１】ＭＡＮ，ＬＩＮＧＭ，ＸＩＥＧＹ，ｅｔａｌ．Ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｐｏｌｙ⁃ｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｓｈｏｒｔｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｓａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍｔｉｔａｎａｔｅｗｈｉｓｋｅｒｓｉｎｄｒｙｓｌｉｄｉｎｇａｇａｉｎｓｔｓｔｅｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２０１２，１２３（２）：７４０－７４８．【１２】ＧＵＯＱＢ，ＲＯＮＧＭＺ，ＪＩＡＧＬ，ｅｔａｌ．Ｓｌｉｄｉｎｇｗｅａｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｎａｎｏ⁃ＳｉＯ２／ｓｈｏｒｔｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ／ｅｐｏｘｙｈｙｂｒｉｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｗｅａｒ，２００９，２６６（７／８）：６５８－６６５．【１３】ＷＡＮＧＱＨ，ＺＨＡＮＧＸＲ，ＰＥＩＸＱ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃｅｆｆｅｃｔｏｆｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒａｎｄｇｒａｐｈｉｔｅａｎｄｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｏｎｔｈｅｆｒｉｃ⁃ｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｐｏｌｙｉｍｉｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｄｅｓｉｇｎ，２０１０，３１（８）：３７６１－３７６８．【１４】ＣＨＥＮＢＢ，ＬＩＸＦ，ＹＡＮＧＪ，ｅｔａｌ．Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｒｉｂｏ⁃ｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ／ｅｐｏｘｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｙｇｒａｆｔｉｎｇｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓｏｎｔｏｆｉｂｅｒｓ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１６，６（５５）：４９３８７－４９３９４．【１５】ＣＨＥＮＢＢ，ＬＩＸ，ＪＩＡＹＨ，ｅｔａｌ．ＭｏＳ２ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ⁃ｄｅｃｏｒａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｈｙｂｒｉｄｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｐｒｏｐｅｒ⁃ｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙｉｍｉｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［Ｊ］．ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＰａｒｔＡ：ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，２０１８，１０９：２３２－２３８．
航煤润滑性测定值偏差问题查找及验证
2017年11
月综合管理
航煤润滑性测定值偏差问题查找及验证
马春阳（陕西延长石油集团永坪炼油厂，陕西西安717208）
摘要：通过实验筛查，找到送检样品航煤润滑性分析偏差的原因是压缩空气通入量不够导致的分析结果偏小，该影响因素不会导致试验无法进行，隐蔽性强；同时提醒通过手段满足一项实验条件时，务必验证是否会引起其他测试条件的改变而引入新误差。关键词：润滑性;偏差;标油;测试润滑性是航煤的一项重要指标，它反映了航煤对发动机部件（喷油泵等）的磨损性能，在某公司航煤生产准入过程中，曾经发生润滑性测定数据与国家航煤检测中心和兄弟厂家测定偏差较大的问题。针对可能的影响因素，通过实验来查找偏差产生的原因对该项目的正常运行具有重要意义。1实验仪器和材料(1)ABS航煤全自动分析仪（BOCLE系统），英国PCS公司生产，2016年6月新购；(2)航煤专用试环和试球，由英国PCS公司提供的专用实验材料(3)实验试剂：仪器随机标准试油A（0.85mm±0.08mm）,B（0.56mm±0.04mm）；成品航煤C（2016年11月8日送检比对样品，未加抗磨剂）；2试验过程2.1问题由来及验证：在航煤准入验收前与国家航煤检测中心和同行生产厂家送检对比中发现，同一样品（成品航煤C）测定数据与对方偏差较大，且差值保持稳定，因三家各自测定的重复性良好，而某公司与对方测定值存在一个稳定的偏差，说明有系统误差存在。2.2问题查找试验：针对仪器运行条件和实验室环境条件符合性进行考察，用放置于适合长期保存环境中、样品性质稳定的测试油品（样品C）和标准样品A进行测试，来查找可能引起偏差的原因。3结果与讨论3.1仪器温度、湿度、转速对测定结果的影响：仪器的温湿度和转速对润滑性测定结果有很大影响，测试条件规定：温度和转速分别是25℃和240r/min，湿度要求10%。根据仪器维护方法，用测温热电偶和转速测定仪分别对仪器的温度、转速等条件校正，湿度显示符合10%的启动要求，对样品C和标样A进行测试，测试结果没有变化，说明上述条件满足要求，不是问题产生的原因。3.2仪器和测试臂水平问题对试验结果的影响：试验台不水平会导致仪器台面和负载臂的不水平，使负载臂受力倾斜，达不到规定的受力值（500g），从而影响测试结果。在相对水平的试验台上，通过调整仪器底部可调螺钉来调整仪器台面，安装好试验球环并使负载臂加载，用水平仪测试完全水平后，对样品C进行三次测试，其结果仍为0.70±0.01mm，说明仪器水平问题不是引起偏差的原因。3.3压缩空气管线中加入干燥剂对实验结果的影响：该自动分析仪通过聚乙烯管在后部连入压缩空气，经过蓄水池，分成两路分别通入测试燃料及燃料浴盒上方空气，以此来调节燃料及燃料浴盒上方空气湿度稳定。压缩空气湿度比较大时，必须在进入仪器前的管线中加入干燥剂除湿，否则仪器自动调节湿度失败会导致仪器无法正常进入测试程序。曾经发生在连续下雨天仪器无法启动测试的现象，因此在管线中加入蓝色硅胶为干燥剂的干燥器，仪器可正常运行。分别在干燥剂容器中加入和不加入蓝色硅胶，分别对样品C和标油A进行测试，从测试结果数据可以看出，在空气湿度不大的晴天，在压缩空气管线加入干燥剂与否，对实验结果没有影响。3.4干燥器连入管线管径(压缩空气流量)对实验结果的影响：为进一步查找连入干燥器对实验结果的影响，直接去掉干燥器及连接管，用仪器调试时所带聚乙烯塑料管直接连接压缩空气到仪器，然后进行测试，结果显示，恢复仪器自带压缩空气管供压缩空气后，标样A的测试结果与标称中心值非常接近，样品C的测试结果与石科院航煤检测中心的结果一致。检查发现在连入干燥剂容器中前后使用的一小段管线较细（2mm），且在拧紧过程中变形，致使空气通道狭窄。经测试压缩空气经过该管线后的流量是2.14L/min，不符合仪器说明书规定的至少4L/min.的要求，这可能是导致偏差的主要原因。为进一步验证空气流量的影响，购置进出连接管管径与原压缩空气管管径（6mm）相同的干燥器，正确连入压缩空气管线中，在不同压缩空气流量下，分别加干燥剂和不加干燥剂再次进行试验，从结果可以看出，更换干燥器连接管后的实验结果（6mm）与不加干燥管直接用6mm管线连接的结果一致，且在干燥器中加入干燥剂与否对实验结果没有影响。但空气流量低于4L/min.时实验结果明显偏低，大于等于4L/min.时实验结果与标准值符合性良好且趋于稳定。由此可以证实压缩空气管线变细，压缩空气量不够，是导致实验结果偏低的原因。而压缩空气量的变小并不影响试验的继续进行，不会像湿度过大直接导致试验无法进行，所以该因素影响的隐蔽性更强，要特别注意。4结语（1）在航煤润滑性测试中，压缩空气的通入量对实验结果有很大影响，压缩空气流量达不到试验规定要求，会使实验结果大大偏低，但不会导致实验停滞，因此该影响因素隐蔽性强，要特别注意；（2）在润滑性测试中，通过手段满足某项实验条件时要特别慎重，必须拿标准样品或其他质控样品验证该手段加入前后测试结果变化，否则有可能在满足一项实验条件的同时引入其他严重影响分析结果的误差因素，导致实验结果出现偏差。参考文献：[1]ABS航煤全自动润滑性测定仪（BOCLE系统）说明书.[2]GB/T0687-2000《航空涡轮燃料润滑性测定法(球柱润滑性评定仪法)》(ASTMD-5001).[3]刘多强.喷气燃料润滑性的研究[J].石油化工应用,2009(28).
“高性能合成润滑材料设计制备与使役的基础研究”启动会召开
２０１３年４０卷第ｌ期 江爱华，等．７４５８航空润滑脂在飞机发动机上的应用
能及吸附能力较强的特点，使得７４５８航空润滑脂
具有突出的低温性能和良好的胶体安定性。
将７４５８航空润滑脂涂敷到某发：动机高压压气
机反馈钢索、低压压气机反馈钢索表面，装配数量
共２处，历时５月，进行３００ ｈ地面长期试车考核。
长试顺利完成表明，高压压气机反馈钢索和低
压压气机反馈钢索的润滑状态良好 工作状态稳
定。试车结束后，对组件进行分解，考：察润滑脂状态
和组件工作状态，润滑脂无焦化，组件无滞塞、无卡 咬现象，工作状态良好。说明７４５８航空润滑脂能够
满足某飞机发动机高压压气机反馈钢索和低压压
气机反馈钢索的润滑要求，可以代替进口润滑脂Ａ
使用。实现润滑脂的国产化工作。
３结论
７４５８航空润滑脂经过某飞机发动机高压压气
机反馈钢索和低压压气机反馈钢索的长期试车考
核，能够满足某飞机发动机反馈钢索的润滑要求，
实现了润滑脂的国产化工作。
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｇｒｅａｓｅ ７４５８ ｏｎ Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｅｎｇｉｎｅ
Ｊｉａｎｇ Ａｉｈｕ ａ ，Ｌｉ Ｍａｏｓｅｎ ，Ｓｈｉ Ｙａｎｍｅｉ ，Ｌｉ Ｄｏｎｇｍｅｉ
（１．Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｌｉｍｉｎｇ Ａｅｒｏｅｎｇｉｎｅ・Ｇｒｏｕｐ‘Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｌｉａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １００４３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｓｉｎｏｐｅｃ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ ａｖｉａｔｉｏｎ ｇｒｅａｓｅ ７４５８ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｉｍｐｏｒｔｅｄ ｇｒｅａｓｅ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｖｉａｔｉｏｎ ｇｒｅａｓｅ ７４５８ ｃｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｃｅｒｔａｉｎ ｍｏｄｅｌ ａｉｒｃｒａｆｔ ｅｎｇｉｎｅ
中国石化-北航联合成立航天润滑技术实验室
２ＯＯ８年３５卷第４期 卢现菊等．卷绕机热辊轴承润滑脂的研制 ３
从表６中数据可见，极压剂Ａ、极压剂Ｂ协同
作用，其Ｐ¨Ｐ。值较高，磨迹也较小，腐蚀好，确
定选极压剂Ａ、极压剂Ｂ作为卷绕机热辊轴承润滑
脂的极压剂。
同时，为了确保产品的抗腐蚀性能，加入了适 量的金属腐蚀抑制剂。
３卷绕机热辊轴承润滑脂理化性能
通过上述基础油，稠化剂和添加剂的考察，得
到了卷绕机热辊轴承润滑脂的配方，并将制得的润
滑脂的理化性能进行了评价，结果见表７。
表７卷绕机热辊轴承润滑脂理化性能
项目 典型值 项目 典型值
微锥入度／１０ ｉｎｎｌ ６０ 相似粘度（一４ｏ℃，１０ Ｓ ），（Ｐａ・Ｓ） １ ２８９ 滴点／￣Ｃ ２７４ 蒸发（１５０℃），％０．８
压力分油，％ ３．２５ 四球试验（常温，１ ５００ ｒ・ｍｉｎ ） ４５ 钢腐蚀（１００℃，３ ｈ） 合格 ＰＢ／Ｎ ９３１ ％Ｃｕ腐蚀（１００℃，３ ｈ） 合格 ＰＤ／Ｎ ２ ４５０
从表７可以看出，卷绕机热辊轴承润滑脂的综
合性能较好，完全满足卷绕机热辊轴承润滑脂质量
指标的要求。
４使用试验
２００２年９月２６日，天津石化化纤厂在长丝装
置５１区卷绕机ｌ０号位第２热辊上安装试验用轴
承，对重庆分公司提供的卷绕机热辊轴承润滑脂进
行８ ０００ ｈ实机运行。使用以来，热辊轴承运行情
况稳定，未出现异音和异常振动。
从２００２年９月至２００３年１０月，对卷绕机热辊
轴承振动情况进行了１年的跟踪监测，轴承部位振
动值均小于２ ｍｍ／ｓ，在正常范围内。 天津石化化纤厂使用后认为，卷绕机热辊轴承
润滑脂具有优良的高温性能、机械安定性和胶体安
定性；在长丝装置卷绕机热辊轴承上的试用情况很
好，轴承运行稳定，未出现异常情况，可以满足热辊
轴承高温高速运行要求；使用时间超过要求的
８ ０００ ｈ，解决了热辊轴承使用寿命短的问题。
５结论
由聚脲稠化合成油，并加入抗氧、极压、金属抑
第9届ICIS泛美基础油和润滑油会议将在美国举行
第４期 王革等．船舶液压油监测技术研究现状 ４１ 中国电力出版社，２００９：５． ［２］姜玲．液压系统中液压油的监测技能［Ｊ］．技术开发， ２００６（５）：１５９． ［３］姚成玉，赵静一，张齐生，等．液压油污染检测技术的评 述［Ｊ］．润滑与密封，２００６（１０）：１９６—１９９． ［４］杨其明，严新平，贺石中．油液监测分析现场实用技术 ［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００６． ［５］吴千．油料发射光谱数据的挖掘研究［Ｄ］．武汉：海军工 程大学，２００９． ［６］雷万伦．工程机械液压系统故障监测诊断技术现状分析 及发展前景［Ｊ］．工艺与技术，２０１１（３０）：１１９—１２０． ［７］Ｊｏｈｎ Ｋ Ｄ，Ａｎｄｒｅｗｐ Ｍ．Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｒｅｌｉａ— ｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａＳ ａ Ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ Ｃｏｎｔａｍｉｎａ— ｔａ ｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ａｔ ａ Ｍａｊｏｒ Ｐｕｌｐ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｆａｃｉｌｉｔｙ［Ｊ］．Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ＆Ｌｕｂｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２００４（７）：４０—４８． ［８］贺石中．液压设备的润滑磨损故障及监测诊断［Ｊ］．液压 气动与密封，２００４（５）：２３—２４． ［９］冯辅周，郑国杰，许桂春，等．某型坦克液压助力装置油 液监测研究［Ｊ］．机械科学与技术，２００７，２６（３）：３７８— ３８１． ［１０］姜旭峰，孙世安，杨宏伟，等．应用油液综合监测技术诊 断液压泵的早期故障［Ｊ］．机械设计与制造，２００７（２）： １２５—１２６． ［１１］刘敬军，张佃惠．液压油中污染物监测分析对比［Ｊ］．中 国修船，２０１１，２４（２）：３５—３７，４５． ［１２］胡元哲．液压油的几种监测方法在矿山机械状态监测 和故障诊断中的应用［Ｊ］．机床与液压，２００６（１０）：２１７ —２１９． ［１３］陈士玮，李柱国，刘玉斌．综合监测方法在液压泵失效 分析中的应用［Ｊ］．润滑与密封，２００３（６）：５１—５２． ［１４］刘东风．基于主动维修理论的船舶液压油监测技术应 用研究［Ｄ］．武汉：海军工程大学，２００４． ［１５］杨俊杰，陆思聪，周亚斌．油液监测技术［Ｍ］．北京：石 油工业出版社，２００９． ［１６］吴晓铃．润滑设计手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社， ２００６． ［１７］严新平，张月雷，毛军红．在线油液监测技术现状与展 望［Ｊ］．润滑与密封，２０１ｌ，３６（１０）：１—３． ［１８］陈闽杰，曾安，李秋秋，等．在线监测一油液分析的未来 之路［ｃ］∥２０１０年全国油液监测技术会议：１—７．
商用航空发动机燃油喷嘴雾化锥角测试技术研究
ValueEngineering
0引言燃油喷嘴雾化锥角简称喷雾锥角，是表征喷嘴雾化性能的重要参数之一，其特性关系到火焰稳定、燃烧效率及污染物生成[1]，是商用航空发动机燃油喷嘴设计的重要参数。从活塞式发动机到燃气涡轮发动机，喷雾锥角测量始终是燃料喷嘴最重要的试验参数之一。早期的喷雾锥角测量手段主要是机械式探针法，一般是在雾锥轴平面内，在距离喷口的一定距离处的两旁各设置一根探针，测量时将探针沿垂直于雾锥中轴线方向逐渐移动，直至探针刚好接触到雾锥边界，将雾锥视为二维平面图形，计算可获得锥角大小[2]。机械式探针法简单实用，易于操作，实用性很强，现在仍有较广泛的使用。但是锥角的边界仍然是通过目测获得，有较大的主观性和局部性，无法最优逼近喷雾锥角真实值，而且测量的可重复性也比较差。20世纪80年代开始，随着图形图像处理技术的应用以及可视化技术的发展，可以更加精准地直接获取雾锥的轮廓，同时还能够降低试验者的劳动强度，提高喷嘴锥角的检测效率。美国通用电气公司更加关注喷雾锥角的多维信息，设计使用了三组相机，从多个方向观察和测量喷雾锥角的变化。对于光学照相法获取的喷雾图像，锥角的提取以往通常采用的是直接目测喷雾边界，然后使用量角器（或者相似功能的软件）获得角度，仍然带有很强的主观性，尤其是当图像边界模糊时，可能导致较大的误差。中国科学院工程热物理研究所使用平面激光诱导荧光技术，获得灰度处理后的雾锥图像，定义灰度积分95%处为喷雾锥角边界[3]。成都航利公司通过对喷雾锥角图像二值化处理得到黑白图片，再使用最小二乘法得到喷雾锥角边界[4]。在目前的锥角测量技术中，锥角边界是由人工判定，具有较大的主观性和系统性误差，需要开展自动判定方法的相关研究[5]。1基于雾滴散射光强分布的喷雾锥角测试方法喷雾锥角测试系统主要由相机、光源、背景、观察窗以及图像处理软件等组成，如图1所示。由于锥角测试对时间尺度要求不高，选用普通数码单反相机，焦距固定，通过USB接口控制。选择红光光源照明；使用黑色背景板组装拼凑环形试验暗室。为了消除试验过程中积聚附着在观察窗上的油液，设计使用了绕圆心轴线自旋转的观察窗，将窗面的燃油甩出，保持洁净。在观察窗和相机镜头之间增加了红色滤光镜，以提高对比度，最小化外界光线影响。此外照明光源和相机曝光时间也进行了平衡，以防饱和度过高，降低测试精度。瞬时喷雾场是无序的，需要使用多图处理技术进行时间平均，获得鲁棒性更好的图像[3]。对雾锥中心线上各点纵向光强进行分析，获得光强分布曲线，如图2所示。商用航空发动机燃油喷嘴雾化锥角测试技术研究ResearchonCommercialAircraftEngineFuelNozzleSprayConeAngleMeasurementTechniques董干DONGGan曰张译元ZHANGYi-yuan曰郗宁宁XINing-ning（中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司，上海201306）（AECCCommercialAircraftEngineCo.，Ltd.，Shanghai201306，China）摘要院燃油喷嘴雾化锥角是商用航空发动机燃油喷嘴研制过程中的重要参数。为了解决人工识别喷雾锥角边界的测试方法中存在的主观性和系统性误差，采用了基于雾滴散射光强分布的喷雾锥角测试方法，开发了锥角测试系统及图像处理软件，校验了测试精度，试验验证了测试技术的可行性。结果表明该技术具备自动识别锥角功能、测试精度高、实用性较强。Abstract:Theatomizationconeangleoffuelnozzlesisanimportantparameterinthedevelopmentprocessofcommercialaviationenginefuelnozzles.Inordertosolvethesubjectiveandsystematicerrorsinthetestmethodofmanuallyidentifyingtheboundaryofsprayconeangle,thesprayconeangletestmethodbasedonthedistributionofscatteredlightintensityofdropletswasadopted,andtheconeangletestsystemandimageprocessingsoftwareweredeveloped.Thetestaccuracywasverified,andthefeasibilityofthetesttechnologywasverifiedbyexperiments.Theresultsindicatethatthistechnologyhasthefunctionofautomaticallyidentifyingconeangles,hightestingaccuracy,andstrongpracticality.关键词院商用航空发动机；雾化锥角；雾滴散射；光强分布；测试技术Keywords:commercialaircraftengine；sprayconeangle；scatterfromsprayfueldrop；lightintensitydistribution；measurementtechniques中图分类号院V233.2文献标识码院A文章编号院1006-4311（2023）23-101-03doi:10.3969/j.issn.1006-4311.2023.23.033
航空发动机润滑油抗结焦性能研究
２０１３年明 Ｊｕｎ２０１３ 润澄油 ＬＵＢＲＩＣＡ１１ＮＧ ＯＩＬ 第２８卷第３期 Ｖ０ Ｉ２８．Ｎｏ．３
文章编号：１００２３１１９（２０１３）０３—０００１—０３
航空发动机润滑油抗结焦性能研究
张丙伍，李静，吕丙琴，汪利平，李桂云
（巾 石ｆｌ｝ｉ■州润滑湖研究开发￡ｆｌ ， 肃 州７３００６０）
摘要：采用加压差示扫描量热法（ＰＤＳＣ）、氧化安定性和腐蚀性方法评价航空润滑油的氧化安定性，利用热流体过程模拟 （ＨＬＰＳ）动态成焦仪、板式成焦器评价航空润滑油抗结焦性能。结果表明：航空润滑油和酯类基础油相比，起始氧化温度提高， 氧化诱导期增长，其酸值变化及金属片质量变化小，高温结焦倾向及板式成焦倾向小。
关键词：航空润滑油；氧化安定性；结焦倾向；ＰＤＳＣ；ＨＬＰＳ 中图分类号：ＴＥ６２６．３４ 文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ａｎｔｉ——ｃｏｋｉｎｇ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅ ０
ＺＨＡＮＧ Ｂｉｎｇ—ＷＵ，ＬＩ Ｊｉｎｇ，ＬＶ Ｂｉｎｇ—ｑｉｎ，ＷＡＮＧ Ｌｉ—ｐｉｎｇ，ＬＩ Ｇｕｉ—ｙｕｎ （ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｏｉｌ Ｒ＆Ｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｖｉａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅ ｏｉｌ ｗａｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ＰＤＳＣ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ ｔｈｅ ａｎｔｉ—ｃｏｋｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｈｏｔ Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ（ＨＬＰＳ）ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｋｉｎｇ ａｎｄ ｐａｎｅｌ ｃｏｋｅ ｒ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｖｉａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅ ｏｉｌ ｈａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ Ｉｏｎ— ｇｅｒ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｅｓｔｅｒ ｂａｓｅ ｏｉｌ．ａｎｄ ｉｔｓ ＴＡＮ ｃｈａｎｇｅ．ｍｅｔａｌ ｗｅｉｇｈｔ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｃｏｋｉｎｇ ｐｒｏｐｅｎｓｉｔｙ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｓｍａｌ１．