граничный уровень (Ки = 16) обусловлен изменяющейся со временем избирательной способностью фильтров при их эксплуатации в системах, заправка, технологическая и последующая очистка которых осуществляется с помощью тонких фильтров (25 мкм и менее).
Очевидно, что целесообразны классификации загрязнений по дисперсному составу (количеству) для каждого граничного уровня коэффициента измельчения (Ки), соответствующего характерным условиям применения жидкости.
Условиям применения жидкостей, соответствующим 1-му граничному уровню гранулометрического состава загрязнений, отвечает классификация по ГОСТ 17216, а другим граничным гранулометрическим характеристикам, указанным в табл. 4, классификации по ГОСТ 28028.
Таблица 4
Условия применения жидкости (граничный уровень) | Гранулометрический состав загрязнения, % | Коэффициент измельчения, Ки | ||||
Размерная группа частиц загрязнения, мкм | ||||||
5-10 | 10-25 | 25-50 | 50-100 | 100-200 | ||
Не менее | Не более | |||||
1 | 64,2 | 32,1 | 3,2 | 0,4 | 0,10 | 2 |
2 | 78,1 | 19,5 | 2,15 | 0,25 | 0,05 | 4 |
3 | 87,5 | 10,93 | 1,37 | 0,17 | 0,02 | 8 |
4 | 93,3 | 5,85 | 0,75 | 0,11 | 0,01 | 16 |
Необходимо иметь ввиду, что единые гранулометрические характеристики в классификациях чистоты устанавливают не должное распределение частиц по размерным группам (фракциям) в естественном загрязнении, а их граничное, предельно допустимое распределение, хуже которого уже нельзя, а лучше - можно и должно, что естественно и соответствует практике (табл. 5).
В табл. 5 в качестве примеров приведены возможные диапазоны коэффициента измельчения загрязнений масел в определенных условиях и гидроприводах. Дисперсный состав этих загрязнений определялся на приборах ПКЖ-902 и ПКЖ-904. Класс чистоты определялся по указанной выше методике (ГОСТ 20028), т.е. по количеству частиц механических примесей размерной группы 10-25 мкм.
Таблица 5
Условия хранения и применения масел | Количество проб масел | Показатели количества и качества загрязнений масел (диапазоны) | |
Класс чистоты | Коэффициент измельчения | ||
1. Масла при хранении и заправке в гидропривод тракторов на линии сборки | 174 | 4-11 | 0,8-22 |
2. Гидропривод рабочего оборудования зерноуборочного комбайна на этапе обкатки | 62 | 8-12 | 3-18 |
3.Гидростатическая трансмиссия зерноуборочного комбайна на этапе обкатки | 62 | 6-9 | 2-8 |
4. Гидропривод станочного оборудования агрегатного, литейного и кузнечнопрессового производства автозавода при очистке: фильтром центрифугой | 427 | 9-16 6-16 | 6,5-60 8-398 |
5. Гидропривод обрабатывающих центров машиностроительного предприятия | 84 | 5-11 | 2,8-27 |
Анализ гранулометрического состава механических примесей приведенных в табл. 5 проб масел показывает, что предложенные граничные уровни коэффициента измельчения загрязнений в основном применимы на практике. Кроме того, динамика изменения коэффициента измельчения наряду с изменением класса чистоты, более объективно и полно показывает развитие процессов загрязнения и очистки гидроприводов. Это значительно упрощает и повышает эффективность контроля промышленной чистоты масел и рабочих жидкостей. Параллельно с контролем чистоты масел по дисперсному составу загрязнений (пункт 4, табл. 5) проведен был их контроль и по индексу загрязненности (РТМ2-Н90-2-76) и по массе загрязнений (ГОСТ 6370-71), которые включены в качестве допускаемых в ГОСТ 17216-2001. Было установлено, что принятые в ГОСТ 17216 соотношения между классами чистоты по дисперсному составу, индексу загрязненности и массе загрязнений в наших случаях не подтверждаются.
Так, например, каждому классу чистоты по индексу загрязненности (от 10 до 15) соответствуют до 4 классов чистоты по классу размерной группы частиц 10-25 мкм, в зависимости от коэффициента измельчения. Каждому классу чистоты по массе загрязнений (от 14 до 16) соответствуют до 7 классов (от 7 до 13) чистоты по классу размерной группы частиц 10-25 мкм.
Следовательно, полученные в нашем случае результаты сравнительных анализов проб масел лишний раз подтверждают, что контроль загрязнений по их массе и индексу загрязненности мало пригоден для практического использования.
Если эти методы контроля чистоты жидкостей кому-то еще нужны, то использовать их нужно вне ГОСТ 17216 и уж конечно без всякого соотношения с его классами чистоты по дисперсному составу. Естественной причиной несоответствия классов чистоты жидкостей, определяемой различными методами, является различие их в учете и отражении степени дисперсности или гранулометрического состава загрязнений. По этой же причине нельзя сопоставлять между собой и классы чистоты различных классификаций. Учитывая широкое применение в мировой практике классификации чистоты по NAS-1638, имеются у нас «привязки» к его классам классов чистоты ГОСТ 17216. Так, например, класс 11 по ГОСТ 17216 считают соответствующим 7 классу по NAS-1638 [4]. Однако, если граничные числа частиц размерных групп 5-10 и 5-15 этих классов близки между собой, то в размерных группах 10-25 и 25-50 мкм класс 11 допускает, соответственно, в 3 и 1,5 раза больше частиц, чем класс 7.
Очевидно, что по воздействию этих частиц на технику приведенные классы чистоты масел сопоставимы быть не могут. Нет смысла и в используемых, в этих случаях, характеристиках соотношений классов классификаций, как «примерных» или «ориентировочных». Дело в том, что данные характеристики не имеют количественной и качественной меры, а поэтому могут быть причиной дезинформации. Так преднамеренно или ошибочно более высокий уровень загрязнения масла по качеству (Ки = 2) и количеству, можно представить менее высоким, особенно по качеству (Ки = 5,7), стоит только указать вместо 11 класса по ГОСТ 17216 7 класс чистоты по NAS-1638, тем более что последний имеет широкое применение в мировой практике. Таким образом, контроль и классификация загрязнений по качеству не менее важны, чем контроль и классификация по количеству. Необходимость контроля и классификации качества загрязнений, наряду с количеством, косвенно предусмотрена и методами кодирования загрязнений рабочих жидкостей JSO 4406-87 и JSO 4406-99.
Если при классификации загрязнений только по количественному показателю, при постоянном качественном показателе, кодирование уровней загрязнения возможно одним классификационным числом (номером класса), то при классификации по показателям количества и качества загрязнений кодирование уровней загрязнений производится не менее чем двумя классификационными числами.
Так, например, согласно JSO 4406 каждому определенному диапазону количества частиц присвоен свой кодовый номер (табл. 6).
Таблица 6
Число частиц в 1 см3 | Классификационное число | Число частиц в 1 см3 | Классификационное число | ||
от | до (включительно | от | до (включительно) | ||
2 500 000 | Св. 28 | 80 | 160 | 14 | |
1 300 000 | 260 0000 | 28 | 40 | 80 | 13 |
640 000 | 130 0000 | 27 | 20 | 40 | 12 |
320 000 | 640 000 | 26 | 10 | 20 | 11 |
160 000 | 320 000 | 25 | 5 | 10 | 10 |
80 000 | 160 000 | 24 | 2,5 | 5 | 9 |
40 000 | 80 000 | 23 | 1,3 | 2,5 | 8 |
20 000 | 40 000 | 22 | 0,64 | 1,3 | 7 |
10 000 | 20 000 | 21 | 0,32 | 0,64 | 6 |
5000 | 10 000 | 20 | 0,16 | 0,32 | 5 |
2500 | 5000 | 19 | 0,08 | 0,16 | 4 |
1300 | 2500 | 18 | 0,04 | 0,08 | 3 |
640 | 1300 | 17 | 0,02 | 0,04 | 2 |
320 | 640 | 16 | 0,01 | 0,02 | 1 |
160 | 320 | 15 | 0,00 | 0,01 | До 1 |
Код конкретного загрязнения, в частности, определяется подбором первого классификационного числа по общему количеству частиц в загрязнителе размером более 5 мкм; затем подбором второго классификационного числа по количеству частиц в загрязнителе размером более 15 мкм; затем эти два числа записываются одно после другого и разделяются наклонной чертой в строчку, например 18/13.
В частности классификационное число 18/13 означает, что в 1 мл жидкости содержится от 1300 до 2500 частиц размером более 5 мкм и от 40 до 80 частиц размером более 15 мкм. Данная форма кодирования является недостаточно информативной для определения и оценки качества загрязнения. Так, если в действующих классификациях в достаточно конкретной форме представлены количественные характеристики загрязнений в виде их дисперсных составов, при этом общепринято, что в пределах одного класса (кодового числа) количество загрязнений в жидкости не отличается более чем в 2 раза, то качественные характеристики представлены весьма слабо, хотя могут различаться в десятки раз даже в пределах одного класса.