• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

Експериментальне дослідження діелектричної проникності та динамічного поверхневого натягу мастильно-охолоджувальних рідин при барботуванні

Хміль, НВ, Колесніков, ВГ, Хміль, СІ
Organization: 

1Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна

2ПАТ «Харківський підшипниковий завод "ХАРП"»
3, просп. Індустріальний, Харків, 61089, Україна

E-mail: khmilnatali@gmail.com

https://doi.org/10.15407/rej2021.04.034
Язык: українська
Аннотация: 

Предмет і мета роботи. Підтримання фізико-хімічних властивостей та біологічної стабільності мастильно-охолоджувальних рідин (МОР) при довготривалому простої на виробництві є однією із нагальних проблем у металообробній промисловості. Барботування сприяє перемішуванню МОР, насиченню емульсії киснем та інактивації анаеробної мікрофлори. Методи хімічного та біологічного контролю якості МОР в процесі та після барботування пролонговані в часі та потребують уточнень. Метою роботи було експериментальне дослідження діелектричної проникності та динамічного поверхневого натягу синтетичної, напівсинтетичної та органічної емульсій при барботуванні за допомогою методу мікрохвильової діелектрометрії надвисокочастотного діапазону.

Методи і методологія роботи. Об’єктами дослідження були водорозчинні емульсії концентрацією 5,7 %. Вимірювання діелектричної проникності та динамічного поверхневого натягу МОР проводилося на частоті ( f = 37,7 ГГц ). На виході 8-мм хвилеводу розміщувалася п’єзокювета, яка в sweep-режимі модулювалася частотами акустичного діапазону ( f = 20…25 000 Гц ). 

Результати роботи. Виявлено залежність діелектричної проникності та динамічного поверхневого натягу МОР від фізико-хімічних характеристик, які вони набули при одномісячному простої, а також при 10-, 20- та 30-хвилинному барботуванні. За параметрами діелектричної проникності та динамічного поверхневого натягу показано, що барботування покращує мастильні властивості всіх досліджених емульсій, причому для напівсинтетичної МОР достатньо 10 хв експозиції, для синтетичної та органічної МОР необхідне барботування упродовж 20 хв.

Висновок. Метод мікрохвильової діелектрометрії в поєднанні зі sweep-режимом акустичних частот може бути застосований у металообробній промисловості як допоміжний засіб контролю якості МОР у процесі зберігання.

Ключевые слова: барботування, динамічний поверхневий натяг, мікрохвильова діелектрометрія. діелектрична проникність, мастильно-охолоджувальна рідина

Стаття надійшла до редакції 13.07.2021
УДК 577.3:57.086.8
Radiofiz. elektron. 2021, 26(4): 34-39
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Brinksmeier E., Meyer D. Huesmann-Cordes A.G., Herrmann C. Metalworking fluids – mechanisms and performance. CIRP Ann. 2015. Vol. 64, Iss. 2. P. 605–628. DOI: 10.1016/j.cirp.2015.05.003.
  2. Liu H.-M., Lin Y.H, Tsai M.-Y., Lin W.-H. Occurrence and characterization of cultureable bacteria and fungi in metalworking environments. Aerobiologia. 2010. Vol. 26, Iss. 4. P. 339–350. DOI: 10.1007/s10453-010-9169-8.
  3. Lubricant additives: chemistry and application. Edited by L.R. Rudnick. Boca Raton, CRC Press, 2003, P. 429–451. DOI: 10.1201/9780824747404.  
  4. Redetzky M., Rabenstein A., Palmowski B., Brinksmeier E. Microorganisms as a replacement for metal working fluids. Adv. Mat. Res. 2014. Vols. 966–967. P. 357–364. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.966-967.357.  
  5. Бошенятов Б.В. Гидродинамика микропузырьковых газожидкостных сред. Известия Томского политехнического университета. 2005. Т. 308, № 6. С. 156–160. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/53064989.pdf
  6. Тихонович В.В. Влияние активных элементов смазочно-охлаждающих жидкостей на формирование и свойства износостойких ультрадисперсных и наноструктурных слоёв трения сталей. Металлофизика и новейшие технологии. 2015. Т. 37, № 6. С. 817–837.
  7. Хмель Н.В. Эффективность применения терагерцевого излучения при контаминации микрофлорой смазочно-охлаждающих жидкостей. Ученые записки Таврического нац. ун-та им. В.И. Вернадского. Сер. Биология, химия. 2014. Т. 27(66), № 2. С. 165–171.
  8. Зубец М.В., Щеголева Т.Ю., Колесников В.Г. Применение волн миллиметрового диапазона в сельском хозяйстве. Киев: Аграрна наука, 1996. 162 с.
  9. Щеголева Т.Ю., Колесников В.Г., Васильева Е.В., Васильев Ю.М., Алтухов А.Л. Применение миллиметрового диапазона радиоволн в медицине. Харьков: ХИМБ, 1999. 233 с.
  10. Харин С.Е., Целинская В.И. Поверхностное натяжение водно-спиртово-сахарных растворов. Изв. вузов. Пищевая технология. 1963. № 3. C. 63–64.
  11. Лаптева Е.А., Лаптев А.Г. Гидродинамика барботажных аппаратов. Казань: Центр инновационных технологий, 2017. 190 с.