Исследования температурной стойкости и окисляемости смазочно-охлаждающих жидкостей

2.2.2 Определение содержания серы

Для определения содержания серы в образцах был использован анализатор рентгеновский энергодисперсионный серы в нефти и нефтепродуктах«СПЕКТРОСКАН S»в соответствии с ГОСТ Р 51947-2002, ASTM D 4294-98. Метод определения основан на энергодисперсионном канале со спектральными фильтрами и пропорциальным датчиком.

Нижний предел обнаружения серы составляет 5 ppm (мг/кг). Нижний предел количественного определения серы 0.002%.

Аппаратурная погрешность анализатора не превышает 0,5 относительных процентов. На измерение двух параллельных проб (1 образец) требуется от 2 минут, при этом время экспозиции одной пробы составляет от 10 до 100 секунд.

2.2.3 Техническое средство для термостатирования образцов

Термостатирование образцов СОЖ производилось с помощью термостата жидкостного (с механической мешалкой) для исследования нефтепродуктов мод. ВИС-Т-08-4 ООО Термэкс (Россия); Данная модель предназначена для поддержания заданной температуры при проведении измерений вязкости нефтепродуктов с помощью стеклянных вискозиметров в соответствии с ГОСТ Р 53708, ГОСТ 33, ASTM D445, IP 71, ISO 3104 и DIN 51366. Диапазон регулирования температуры ВИС-Т-08-4 от +20 до +100 °С.

Нестабильность поддержания установленной температуры ±0.01 °С.

2.2.4 Определение кислотного числа

Определение кислотного числа производилось по ГОСТ 5985-79. Нефтепродукты. Метод определения кислотности и кислотного числа.

Сущность метода заключается в титровании кислых соединений испытуемого продукта спиртовым раствором гидроокиси калия в присутствии цветного индикатора и определении для масел и смазок кислотного числа, выраженного в мг KOH/г.

Кислотность считается по формуле 2.1

(2.1)

где объем 0,05 моль/дм^3 спиртового раствора гидроокиси калия, израсходованного на титрование, см^3,

титр 0,05 моль/дм^3 спиртового раствора гидроокиси калия, мг/см^3,

масса пробы, г.

2.2.5 Расчет индекса вязкости

Расчет проводится согласно ГОСТ 25371-97. Нефтепродукты. Расчет индекса вязкости по кинематической вязкости.

(2.2)

где кинематическая вязкость при 40 °С нефтепродукта, индекс вязкости которого требуется определить, мм2/с,

- кинематическая вязкость при 40 °С нефтепродукта с индексом вязкости 0, обладающего той же кинематической вязкостью при 100 °С, что и испытуемый нефтепродукт, мм2/с,

(2.3)

где кинематическая вязкость при 40 °С нефтепродукта с индексом вязкости 100, обладающего той же кинематической вязкостью при 100 °С, что и испытуемый нефтепродукт, мм2/с.



2.2.6 Определение термоокислительной стабильности

Способ определения термоокислительной стабильности товарных смазочных материалов заключается в том, что пробу масла постоянного объема нагревают до температуры в зависимости от базовой основы и перемешивают с воздухом с помощью механического устройства. Температура масла в процессе испытания поддерживается постоянной (± 1 °С). Через равные промежутки времени отбирают пробу термостатированного масла для фотометрирования и определения коэффициента поглощения светового потока Kпи вязкости µ. Испытание прекращают по достижению коэффициентом Kп значений, приблизительно равных 0,75-0,8 ед. По полученным результатам анализа определяют коэффициент термоокислительной стабильности ТОС пм0 мисх K K / , (1.17) где Kп- коэффициент поглощения светового потока окисленного масла за время испытания; µо и µисх. - соответственно вязкость окислительного и исходного смазочного масла, сСт. По полученным значениям строят графическую зависимость коэффициента термоокислительной стабильности от коэффициента поглощения светового потока Kп, которая имеет два линейных участка с точкой перегиба. На первом участке при небольших значениях коэффициентов Ктос и Kппроисходят процессы окисления с образованием промежуточных продуктов (перекиси углеводородов). Второй участок зависимости Ктос=f(Kп) после точки перегиба характеризуется более интенсивным увеличением коэффициента Kтос за счёт образования конечных продуктов (гидроперекиси) и более интенсивного 39 увеличения вязкости. В этой связи для оценки термоокислительной стабильности смазочных масел предложено три показателя. Тангенс угла наклона зависимости Kтос=f(Kп) к оси абсцисс до точки перегиба определяет скорость образования промежуточных продуктов окисления, а тангенс угла наклона зависимости Kтос=f(Kп) после точки перегиба - скорость образования конечных продуктов окисления и влияние их на увеличение вязкости испытуемого масла. Значение коэффициента Kп при продлении зависимости Kтос=f(Kп) после точки перегиба определяет начало образования конечных продуктов окисления. Данный метод позволяет усовершенствовать систему классификации смазочных масел по группам эксплуатационных свойств и определить их потенциальный ресурс.



3. Экспериментально-практическая часть

Объектом исследования в рамках данной научной работы являются образцы смазочно-охлаждающих жидкостей трех фирм производителей:

Garia 601 M-22 фирмы Houghton Deutschland (Германия);

МР-3 фирмы ЗАО НПО «Промэкология» (Россия, Омск);

МР-7 фирмы ЗАО НПО «Промэкология» (Россия, Омск).

В исследовании применяли химико-аналитические методы с целью изучения процесса окисления смазочно-охлаждающих жидкостей при длительной эксплуатации.

На первом этапе, методики химико-аналитических исследований предусматривали термостатирование СОЖ при температурах 20, 30, 50, 75 и 95°С в течение 8 часов. Для этого пробу СОЖ объёмом 200 мл заливали в термостойкий стакан и устанавливали в термостат, заполненный силиконовым маслом марки ПМС-100 по ГОСТ 13032-77. Термостатирование осуществляли при атмосферном давлении и перемешивании СОЖ механической мешалкой, вращающейся с частотой 300 мин-1. Температуру во время испытания устанавливали дискретно и поддерживали постоянной автоматически с помощью терморегулятора.

Перед нагревом и после пробы СОЖ взвешивали и рассчитывали испаряемость жидкостей. Затем отбирали пробы для определения вязкости, плотности, кислотного числа, содержания серы и коэффициента пропускания.

3.1 Первый этап исследования

После первого этапа исследования, т. е. термостатирования предоставленных образцов СОЖ в течение 8 часов при различных температурах, при их исследовании были получены следующие результаты (таблица 2.1):

По полученным результатам анализа были получены следующие зависимости и оформлены графически.

Результаты исследования показали, что с увеличением температуры термостатирования в диапазоне 20…95 °С:

Кинематическая вязкость СОЖ марки М-22 постоянна, а СОЖ марок МР-3 и МР-7 увеличивается на 17,6 и 10,3% соответственно. При этом заметное увеличение вязкости СОЖ начинается после 60 °С, что происходит в результате полимеризации жидкостей (рисунок 3.1).

Все три марки СОЖ подвергаются испарению, которое при температуре 95 °С достигает максимума и составляет для СОЖ марок М-22 - 1,62; МР-3 - 2,28 и МР-7 - 1,36 % (масс.) (рисунок 3.3).

Плотность СОЖ марки М-22 постоянна, а марок

МР-3 и МР-7 слабо увеличивается на 0,17 и 0,13 % соответственно.

Содержание серы у всех трёх марок СОЖ практически не изменяется.

Кислотное число СОЖ марки М-22 постоянно, а марок МР-3 и МР-7 увеличивается в результате окисления на 16,2 и 31,6 % соответственно (рисунок 3.2).



Рисунок 3. 1 - Зависимость кинематической вязкости от температуры термостатирования

Рисунок 3.2 - Зависимость индекса вязкости от температуры термостатирования

Рисунок 3.3 - Зависимость испаряемости от температуры термостатирования



При использовании метода оптической спектроскопии определяли спектры пропускания масляных СОЖ тех же марок. Измерения проводили спектрофотометрами в диапазоне длин волн л=350-1750 нм с разрешением 0,5 нм. Пробы СОЖ заливали в прямоугольные кюветы, изготовленные из стекла марки К10, с длиной оптического пути 10 мм и объёмом заполнения 3 мл.

Полученные спектры пропускания трёх марок СОЖ имеют идентичный вид (рис. 2). Для анализа этих спектров были взяты три полосы поглощения на длинах волн л=916, 1200, 1385 нм. Из них наиболее информативной оказалась длина волны л=916 нм, относящаяся к третьему и четвёртому обертонам валентных колебаний атомов метиленовых (-СН2) и метильных (-СН3) групп [4].

Рисунок 3.4 - Зависимость

Из зависимости, полученной на длине волны л=916 нм следует, что с увеличением температуры термостатирования в диапазоне 20…95 °С (рис. 3.4):

Коэффициент пропусканияТ СОЖ марки М-22 не изменяется.

2.Термостатирование СОЖ марок МР-3 и МР-7 при температуре 30 °С вызывает увеличение коэффициента пропускания Т, а при дальнейшем росте температуры термостатирования - его уменьшение. Это объясняется тем, что в этих жидкостях изначально имелись коллоидные частицы и гидроксильная группа -ОН (вода), хорошо поглощающая свет на длине волны л=970 нм. Термостатирование этих жидкостей при температуре 50 °С вызвало выпадение коллоидных частиц в осадок, что при дальнейшем росте температуры привело к уменьшению коэффициента пропускания.

Таким образом, выполненное исследование показало, что из указанных жидкостей СОЖ марки М-22 обладает наибольшей стабильностью против окисления, а, соответственно, и большим эксплуатационным ресурсом. Наиболее точно и оперативно это можно установить с помощью метода оптической спектроскопии.

3.2 Второй этап исследования

3.2.1 Расчетные формулы

Потеря массы

где образца до и после определенного времени термостатирования, г,

-масса образца до определенного времени термостатирования, г.

Garia 150ч,

200ч.

МР-3 150ч.

МР-7 150ч.



Индекс вязкости

Расчет проводится согласно ГОСТ 25371-97. Нефтепродукты. Расчет индекса вязкости по кинематической вязкости.

где кинематическая вязкость при 40 °С нефтепродукта, индекс вязкости которого требуется определить, мм2/с,

- кинематическая вязкость при 40 °С нефтепродукта с индексом вязкости 0, обладающего той же кинематической вязкостью при 100 °С, что и испытуемый нефтепродукт, мм2/с,

где кинематическая вязкость при 40 °С нефтепродукта с индексом вязкости 100, обладающего той же кинематической вязкостью при 100 °С, что и испытуемый нефтепродукт, мм2/с.

Garia 50 ч,

100 ч,

150ч ,

200ч .

МР-3 50ч ,

100ч ,

150ч ,

200ч .

МР-7 50ч ,

100ч ,

150ч ,

200ч .

Кислотность

Расчет кислотного числа проводится согласно ГОСТ 5985-79. Нефтепродукты. Метод определения кислотности и кислотного числа.

где объем 0,05 моль/дм3 спиртового раствора гидроокиси калия, израсходованного на титрование, см3,

титр 0,05 моль/дм3 спиртового раствора гидроокиси калия, мг/см3,

масса пробы, г.

Garia 50 ч,

100 ч,

150ч,

200ч.

МР-3 50ч ,

100ч ,

150ч ,

200ч .

МР-7 50ч ,

100ч ,

150ч ,

200ч .

Рисунок 3.5 - Зависимость кинематической вязкости от времени термостатирования



Рисунок 3.6 - Зависимость кислотности от времени термостатирования

На графиках показано изменение вязкости и кислотности в течение времени термостатирования 3-х образцов СОЖ. С течением времени кислотное число и вязкость образцов возрастают, как известно из литературы, при эксплуатации СОЖ окисляются кислородом воздухас образованием новых продуктов, таких как пероксиды, гидропероксиды, кислоты, спирты, смолы и др. Которые, в свою очередь, накапливаясь, и изменяют цвет, внешний вид, вязкость и кислотное число.

Рисунок 3.7 - Зависимость индекса вязкости от времени термостатирования



На графике показано изменение индекса вязкости 3-х образцов СОЖ в течении 200 часов термостатирования про 95?С. Индекс вязкости с течением времени незначительно возрастает у всех образцов, из чего можно сделать вывод о том, что с течением времени эксплуатации СОЖ их вязкость будет немного сильнее зависеть от изменения температуры, нежели в начале использования.

Рисунок 3.8 - Зависимость плотности при 20 °С от времени термостатирования

Плотность характеризует концентрацию этиленгликоля и присадок, используемых в СОЖ. Плотность изменятеся незначительно, но возрастает, это говорит о том, что концентрация присадок возрастает, за счет потери массы образцов (испаряемости), а этиленгликоля - не изменяется, потому что он не образуется при окислении СОЖ кислородом воздуха при 95?С, для этого нужны другие условия.



Рисунок 3.9 - Зависимость количества осадка от времени термостатирования

Рисунок 3.10 - Зависимость содержания серы от времени термостатирования

В процессе эксплуатации СОЖ окисляются, образуя продукты окисления, часть которых растворяется в смазочно-охлаждающей жидкости, а другая часть выпадает в осадок. На графике показано, что чем больше СОЖ эксплуатируется, тем больше окисляется, следовательно, количество осадка возрастает.



4. Финансовый менеджмент

4.1 Предпроектный анализ

Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС), подавляющее большинство которых составляют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), являются неотъемлемым элементом технологических процессов современных металлообрабатывающих производств. Правильный выбор СОЖ позволяет существенно снизить экономические затраты на производство за счет увеличения производительности обработки, улучшения качества продукции, повышения стойкости инструментов, уменьшения энергозатрат на механическую обработку, а также повысить безопасность технологических процессов.

В данной работе проводилось исследование трех образцов смазочно- охлаждающих жидкостей различных марок.

Целью планирования НИР является обеспечение рационального ведения научно-исследовательской работы, ее четкой организации и правильной расстановки кадров.

Любую научно-исследовательскую работу можно разделить на три этапа:

1) подготовительный;

2) экспериментальный;

3) заключительный.

Каждый этап разработки связан с определенными трудовыми затратами на его выполнение. Уровень трудовых затрат определяет трудоемкость НИР.

4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования

Потенциальными потребителями результатов НИР являются металлообрабатывающие предприятия, металлургические заводы, НИПИ.

Отрасль применения: металлургия.

Основными сегментами данного рынка являются крупные и мелкие компании металлообработки.

4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения

Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения позволяет провести оценку сравнительной эффективности научной разработки и определить направления для ее будущего повышения. Для этого составлена оценочная карта, приведенная в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Оценочная карта для сравнения конкурентных технических разработок

Критерии оценки	Вес крите-рия	Баллы	Конкуренто-способность
1	2	3	4	5	6	7	8
Технические критерии оценки ресурсоэффективности
1 Повышение производительности труда пользователя	0,18	4	2	3	0,72	0,36	0,52
2 Удобство в эксплуатации (соответствует требованиям потребителей)	0,14	5	3	4	0,70	0,42	0,56
3 Энергоэкономичность	0,07	4	4	2	0,28	0,28	0,14
Экономические критерии оценки эффективности
1 Конкурентоспособность продукта	0,09	5	3	3	0,45	0,24	0,24
2 Уровень проникновения на рынок	0,06	3	5	5	0,18	0,30	0,30
3 Цена	0,07	5	3	4	0,35	0,21	0,28
4 Предполагаемый срок эксплуатации	0,08	4	3	3	0,32	0,24	0,24
6 Финансирование научной разработки	0,04	4	4	5	0,16	0,16	0,20
7 Срок выхода на рынок	0,03	5	3	3	0,15	0,12	0,12
8 Финансирование научной разработки	0,05	4	3	5	0,20	0,15	0,25
Итого	1	58	47	51	4,46	3,38	3,75

Анализ конкурентных технических решений определяется по формуле:



,

гдеК - конкурентоспособность научной разработки или конкурента; Bi - вес показателя (в долях единицы); Бi - балл i-го показателя.

Таким образом, конкурентоспособность разработки составила 4,46, в то время как двух других аналогов 3,38 и 3,75 соответственно. Результаты показывают, что данная научно-исследовательская разработка является конкурентоспособной и имеет преимущества по таким показателям, как удобство в эксплуатации, надежность, цена, предполагаемый срок эксплуатации.

4.1.3 SWOT-анализ

SWOT - Strengths (сильные стороны), Weaknesses (слабые стороны), Opportunities (возможности) и Threats (угрозы) - представляет собой комплексный анализ научно-исследовательского проекта. SWOT-анализ применяют для исследования внешней и внутренней среды проекта.

Таблица 4.2 - Матрица SWOT

	Сильные стороны научно-исследовательского проекта: С1. Заявленная экономичность и надежность технологии С2. Более низкая стоимость производства по сравнению с другими технологиями. С3. Более низкая стоимость производства по сравнению с другими технологиями.	Слабые стороны научно-исследовательского проекта: Сл1. Большое количество конкурентов Сл2. Отсутствие у потенциальных потребителей квалифицированных кадров по работе с научной разработкой
Возможности: В1. Использование инновационной инфраструктуры ТПУ В2. Повышение стоимости конкурентных разработок В4. Переход нефтехимической отрасли на ресурсосберегающие технологии В4. Появление дополнительного спроса на новый продукт	1. Исследование окисляемости смазочно-охлаждающих жидкостей позволяет вывести определенные закономерности, которые улучшают качество металлообработки.	1. Повышение квалификации кадров 2. Привлечение новых заказчиков
Угрозы: У1. Отсутствие спроса на новые технологии производства У2. Развитая конкуренция технологий производства У3. Переход на альтернативное топливо У4. Исчерпание природных ресурсов	1. Продвижение новой технологии с целью появления спроса 2. Применение технологии к альтернативным источникам	1. Данные результаты НИР, можно применять и для других нефтепродуктов, что дает большое пространство для дальнейших исследований.

4.2 Оценка готовности проекта к коммерциализации

На какой бы стадии жизненного цикла не находилась научная разработка полезно оценить степень ее готовности к коммерциализации и выяснить уровень собственных знаний для ее проведения (или завершения). На таблице 19 показано оценки степени готовности научного проекта к коммерциализации.

Таблица 4.3 - Оценки степени готовности научного проекта к коммерциализации

Наименование	Степень проработанности научного проекта	Уровень имеющихся знаний у разработчика
Определен имеющийся научно-технический задел	4	4
Определены перспективные направления коммерциализации научно-технического задела	5	4
Определены отрасли и технологии (товары, услуги) для предложения на рынке	5	4
Определена товарная форма научно-технического задела для представления на рынок	4	3
Определены авторы и осуществлена охрана их прав	5	4
Проведена оценка стоимости интеллектуальной собственности	5	4
Проведены маркетинговые исследования рынков сбыта	5	4
Разработан бизнес-план коммерциализации научной разработки	5	4
Определены пути продвижения научной разработки на рынок	5	4
Разработана стратегия (форма) реализации научной разработки	5	4
Проработаны вопросы международного сотрудничества и выхода на зарубежный рынок	4	4
Проработаны вопросы использования услуг инфраструктуры поддержки, получения льгот	4	4
Проработаны вопросы финансирования коммерциализации научной разработки	4	4
Имеется команда для коммерциализации научной разработки	5	5
Проработан механизм реализации научного проекта	4	3
ИТОГО БАЛЛОВ	69	59

Оценка готовности научного проекта к коммерциализации (или уровень имеющихся знаний у разработчика) определяется по формуле:

, (9)

где Бсум - суммарное количество баллов по каждому направлению;

Бi - балл по i-му показателю.

Значение Бсум позволяет говорить о мере готовности научной разработки и ее разработчика к коммерциализации. Разработка считается перспективной так как значение и знания разработчика достаточными для успешной ее коммерциализации.



4.3Расчет затрат на НИР

Трудоемкость выполнения НИОКР оценивается экспертным путем в человеко-днях и носит вероятностный характер, т.к. зависит от множества трудно учитываемых факторов. Для определения ожидаемого (среднего) значения трудоемкости работ 1оя используется следующая формула:

, чел.-дн.,

где tожi- ожидаемая трудоемкость выполнения i-ой работы чел.-дн.;

tmini - минимально возможная трудоемкость выполнения заданной i-ой работы (оптимистическая оценка), чел.-дн.;

tmaxi - максимально возможная трудоемкость выполнения заданной i-ой работы (пессимистическая оценка), чел.-дн.

Исходя из ожидаемой трудоемкости работ, определяется продолжительность каждой работы в рабочих днях Тр, учитывающая параллельность выполнения работ несколькими исполнителями. Такое вычисление необходимо для обоснованного расчета заработной платы, так как удельный вес зарплаты в общей сметной стоимости научных исследований составляет около 65 %.

,

где Tpi - продолжительность одной работы, раб.дн.;

tожi - ожидаемая трудоемкость выполнения одной работы, чел.-дн.:

Ч i- численность исполнителей, выполняющих одновременно одну и ту же работу на данном этапе, чел.

Удельное значение каждой работы в общей продолжительности работ:

,

где Уi- удельное значение каждой работы в %;

Tpi - продолжительность одной работы, раб.дн.;

Тр- суммарная продолжительность темы, раб.дн.

4.4 Разработка календарного плана работ

В данном случае наиболее удобным является построение ленточного графика проведения НИР в форме диаграмм Ганга.

Для построения календарного план-графика, длительность этапов в рабочих днях переводится в календарные дни и рассчитывается по следующей формуле:

, кал.дн.,

где TKi - продолжительность выполнения одной работы в календарных днях;

Трi- продолжительность одной работы в рабочих днях;

k - коэффициентка лендарности, предназначенный для перевода рабочего времени в календарное.

Коэффициент календарности рассчитывается по формуле:

,

где Ткг - количество календарных дней в году;

Твд - количество выходных дней в году;

Тпд - количество праздничных дней в году.

Следует учесть, что расчетную величину продолжительности работ Тк нужно округлить до целых чисел. Расчетные данные сводим в табл.1, на основании которой можно построить календарный план-график.

Календарный план-график в виде диаграммы Ганта

Диаграмма Ганта - горизонтальный ленточный график, на котором работы по теме представляются протяженными во времени отрезками, характеризующимися датами начала и окончания выполнения данных работ.

График строится с разбивкой по месяцам и декадам (10 дней) за период времени дипломирования. При этом работы на графике выделяются различной штриховкой в зависимости от исполнителей, ответственных за ту или иную работу.

Таблица 4.4 - Календарный план-график проведения НИР по теме

Название	Время, дни	Дата начала работ	Дата окончания работ	Состав участников
Изучение литературы, составление литературного обзора	45	15.01	12.03	Семенцова Мария Александровна, Кривцова Надежда Игоревна
Эксперимент	10	10.01	05.04	Семенцова Мария Александровна, Кривцова Надежда Игоревна
Обсуждение полученных результатов	10	05.04	20.04	Семенцова Мария Александровна, Кривцова Надежда Игоревна
Оформление выводов	20	05.04	25.04	Семенцова Мария Александровна, Кривцова Надежда Игоревна
Оформление пояснительной записки	45	15.04	31.05	Семенцова Мария Александровна, Кривцова Надежда Игоревна
И т о г о:	130	15.01	31.05



Таблица 4.5 - Календарный план-график проведения НИОКР по теме

Вид работ	Исполнители	Тк, кал,дн.	Продолжительность выполнения работ
			янв	февр	март	апрель	май
			2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
Изучение литературы, составление литературного обзора	Магистрант, руководитель	45
Эксперимент	Магистрант, руководитель	15
Обсуждение полученных результатов	Магистрант, руководитель	11
Оформление выводов	Магистрант, руководитель	20
Оформление пояснительной записки	Магистрант, руководитель	45

4.5 Определение плановой себестоимости проведения НИР

4.5.1 Состав затрат, включаемых в себестоимость НИР

На данном этапе проводится определение затрат на выполнение НИР. Калькуляция затрат является основным документом, на основании которого осуществляется планирование и учет затрат на научные исследования.

Калькуляция плановой себестоимости проведения НИРсоставляется по следующим статьям затрат:

Материалы.

Затраты на оплату труда работников, непосредственно участвующих в НИОКР.

Уплата страхового взноса.

Прочие прямые расходы.

Накладные расходы.

Статьи 1-4 относятся к прямым затратам, величину прямых затрат, как правило, следует определять прямым счетом, это затраты, связанные непосредственно с выполнением конкретной НИОКР, остальные затраты рассчитываются косвенным способом, это затраты на содержание аппарата управления, общетехнических и общехозяйственных служб, они объединяются в статье «Накладные расходы».

4.5.2 Формирование и расчёт затрат, включаемых в себестоимость

Стоимость материалов формируется исходя из цены их приобретения и платы за транспортировку, осуществляемую сторонними организациями. В том случае, если расходы, связанные с доставкой материальных ресурсов для конкретной НИОКР, незначительны, то их можно опустить. Расчет затрат на материалы производится по форме приведенной в таблице 4.6

Таблица 4.6 - Материалы, комплектующие изделия и покупные полуфабрикаты

Наименование	Марка, размер	Количество	Цена за единицу, руб.	Сумма, руб.
Термостат	ВИС-Т-09-4	1	93000	93000
Вискозиметр	Штабингера	1	95000	53000
Спектроскан	S	1	960000	960000
СОЖ-1	МР-3	1	117	117
СОЖ-2	МР-7	1	108	108
СОЖ-3	Garia	1	170	170
Всего за материалы	1106395
Электроэнергия	1067,88
Итого по статье См	1107462,88

На статью «Материалы» относятся следующие затраты:

а) сырьё, основные и вспомогательные материалы;

б) покупные полуфабрикаты и комплектующие изделия;

в) электроэнергия на технологические цели.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле

С =Цэл ·P · Fоб,

где Цэл - тариф на промышленную электроэнергию;

Р -мощность оборудования, кВт;

Fo6 - время использования оборудования, ч.

Таблица 4.7 - Электроэнергия на технологические нужды

Используемое оборудование	Цена за 1	Мощность	Время использования оборудования, ч	Стоимость эл. энергии,
	кВт·час,	оборудования,		руб.
	руб.	кВт
Термостат	2,64	0,22	200	116,16
Вискозиметр Штабингера	2,64	0,2	40	21,12
Системный блок	2,64	0,3	460	364,32
Монитор	2,64	0,45	460	546,48
СпектросканS	2,64	0,25	30	19,8
Итого	1067,88

4.5.3 Затраты на оплату труда работников, непосредственно занятых выполнением НИОКР

Основная заработная плата (Зосн) руководителя от университета:

где Зосн - основная заработная плата работника; Тр- продолжительность работ, выполняемых научно-техническим работником, раб. дн.; Здн- среднедневная заработная плата работника, руб.

Среднедневная заработная плата рассчитывается по формуле:

где Зм - месячный должностной оклад работника, руб.; М - количество месяцев работы без отпуска в течение года: при отпуске в 24 раб.дня за полгода М =4,7 месяца, 5-дневная неделя; Fд - действительный годовой фонд рабочего времени научно-технического персонала, раб. дн.

Таблица 4.8- Баланс рабочего времени

Показатели рабочего времени	Руководитель	Магистрант
Календарное число дней	126	126
Количество нерабочих дней - выходные дни - праздничные дни	36 5	36 5
Потери рабочего времени - отпуск - невыходы по болезни	24	-
Действительный годовой фонд рабочего времени	61	85

Месячный должностной оклад работника:

,

где Зб - базовый оклад, руб.; kр - районный коэффициент, равный 1,3 (для Томска).

Таблица 4.9 - Расчёт основной заработной платы

	Зб, руб.	kр	Зм, руб.	Здн, руб.	Трраб. дн.	Зосн,руб.
Руководитель	23264,86	1,3	30244,32	2330,30	61	142148,30
Студент	2416,70	-	-	-	85	12083,50

Ниже приведен расчет по статье «Отчисления во внебюджетные фонды», то есть отчисления в пенсионный фонд, фонд обязательного медицинского страхования и пр.



где kвнеб - коэффициент отчислений на уплату во внебюджетные фонды равный 30,5%.

Таблица 4.10 - Отчисления на социальные нужды

	Руководитель	Магистрант
Зарплата	142148,30	12083,50
Отчисления на соц. нужды	43355,23	-

Дополнительная заработная платавключает оплату за непроработанное время (очередной и учебный отпуск, выполнение государственных обязанностей, выплата вознаграждений за выслугу лег и т.п.) и рассчитывается исходя из 10-15% от основной заработной платы, работников, непосредственно участвующих в выполнение темы:

Здоп = к доп · З осн

где Здоп - дополнительная заработная плата, руб.;

кдоп - коэффициент дополнительной зарплаты;

Зосн - основная заработная плата, руб.

В табл. 7 приведен расчёт основной и дополнительной заработной платы.

Таблица 4.11 - Заработная плата исполнителей НИОКР

Заработная плата	Руководитель
Основная зарплата	154231,8
Дополнительная зарплата(15% выслуга)	23134.77
Итого по статье Сзп	177366,57



4.5.4 Накладные расходы

В данную статью входят расходы на содержание аппарата управления и общехозяйственных (общеуниверситетских) служб, которые в равной степени относятся ко всем выполняемым НИОКР. По этой статье учитываются оплата труда административно-управленческого персонала, содержание зданий, оргтехники и хоз. инвентаря, амортизация имущества, расходы по охране труда и подготовке кадров.

Накладные расходы лаборатории 2 корпуса НИ ТПУ составляют 25-35% от суммы основной и дополнительной заработной платы, работников, непосредственно участвующих в выполнение темы. Расчет накладных расходов ведется по следующей формуле;

С накл = к накл · (З осн + З доп),

где к накл - коэффициент накладных расходов.

С накл = 33% · 177366,57=58530,97

На основании полученных данных по отдельным статьям затрат составляется калькуляция плановой себестоимости НИР по форме, приведенной в таблице 4.12.

Таблица 4.12 - Калькуляции плановой себестоимости НИР

Наименование статей затрат	Сумма, руб.
1. Материалы	1107462,88
2. Затраты на оплату труда работников, непосредственно занятых созданием НИОКР	154231,8
3. Страховой взнос	43355,23
4. Электроэнергия	1067,88
5. Накладные расходы	58530,97
Итого себестоимость НИР	1364648,76



4.6 Оценка научно-технического уровня НИР

Для итоговой оценки результатов НИР определяется научно-технический уровень объекта исследования. Оценка научно-технического уровня НИР проводится балльно-индексным методом. Балльная оценка заключается в том, что каждому фактору по принятой шкале присваивается определенное количество баллов.

Обобщенная оценка НТУ рассчитывается по формуле:

где КНУ - показатель научно-технического уровня:

n - количество факторов;

КДУi - коэффициент значимости i-гo фактора;

di- значимость i-гo фактора.

По каждому из факторов экспертным путем устанавливаются численные значения коэффициента значимости, и проставляется балльная оценка.

Таблица 4.13? Оценка научно - технического уровня разработки.

Показатели	Значимость показателя	Достигнутый уровень	Значение i-го фактора
	di	КДУi	КДУi* di
1. Новизна полученных или предполагаемых результатов	0,3	0,3	0,9
2. Перспективность использования результатов	0,4	0,3	0,12
3. Завершенность полученных результатов	0,2	0,7	0,14
4. Масштаб возможной реализации полученных результатов	0,1	0,1	0,01
Результативность	КНУ=	У=1,17



Значение коэффициента научно-технического уровня достаточно высок, что подтверждает экономическую эффективность деятельности.

4.7 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования

Таблица 4.14-Критерии социальной эффективности

ДО	ПОСЛЕ
Использование материалов зарубежных производителей	Собственное производство, по технологии разработчика
Высокие цены на полуфабрикат, за счет больших затрат на транспортировку и ряда субподрядчиков	Снижение себестоимости продукции, за счет собственного производства на основе недорогих источников местного сырья

Таблица 4.15 - Сравнительная оценка характеристик вариантов исполнения проекта

ПО	Весовой коэффициент параметра	Текущий проект	Аналог 1 (Garia)	Аналог 2 (МР-3)
1. Сложность технологии	0,10	3	3	3
2. Эксплуатационные свойства	0,25	5	5	4
3. Термоустойчивость	0,15	4	3	3
4. Энергосбережение	0,25	5	5	5
5. Материалоемкость	0,25	5	2	2
ИТОГО	1

Iтп=3*0,1+5*0,25+4*0,15+5*0,25+5*0,25=4.65

Аналог 1=3*0,1+5*0,25+3*0,15+5*0,25+2*0,25=3,75

Аналог 2=3*0,1+4*0,25+3*0,15+5*0,25+2*0,25=3,5

Из приведенных расчетов выявлено, что текущий проект по интегральному показателю ресурсоэффективности вариантов является выгодным и превосходит аналоги. Так как данный проект является только научной разработкой и началом исследования, то интегральный финансовый показатель разработки рассчитать не представляется возможным. В целом, данный проект является перспективным с точки зрения ресурсопотребления, так как в отличие от аналогов в проекте предусмотрены меньшие затраты на себестоимость будущей продукции за счет использования местных недорогих сырьевых материалов и возможное достижение требуемых характеристик.



Список публикаций

Семенцова М.А. Исследование влияния температуры на окисляемость смазочно-охлаждающих жидкостей//Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 75-летию со дня рождения Заслуженного деятеля науки РФ, профессора А.В. Кравцова «Современные технологии и моделирование процессов переработки углеводородного сырья. - Т.:ТПУ.- 2013. - С. 54-57.

Семенцова М.А. Исследование окисляемости смазочно-охлаждающих жидкостей//XV Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых имени Л.П. Кулёва «Химия и химическая технология в XXI веке». - Т:ТПУ. - 2015 (в печати).



Список литературы

1. Смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник/И.Г. Анисимов, К.М. Бадыштова, С.А. Бнатов и др. Под ред. В.М. Школьникова. 2-е изд. перераб. и доп. - М: Издательский центр «Техинформ», 1999 - 596 с.

2. Ковальский Б.И. Методы и средства повышения эффективности использования смазочных материалов/Б.И. Ковальский. - Новосибирск: Наука, 2005. - 341 с.

3. Эмануель Н.М. Окисление углеводородов в жидкой фазе / Н.М. Эмануель. - М.: Изд-во акад. наук, 1959. - 334 с.

4. Кондаков Л.А. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических си-стем/Л.А. Кондаков. - М.: Машиностроение, 1982. - 216 с.

5. ГОСТ 20457-75 Масла моторные. Метод оценки антиокислительных свойств на установке ИКМ.

6. ГОСТ 11063-77 Масла моторные с присадками. Метод определения стабильности по индукционному периоду осадкообразования.

7. Резников В.Д. Моторные масла правильный выбор для спецтехники / В.Д. Резников // Спецтехника. - 2001. - С. 8-9.

8. Оганесова Э.Ю. Влияние условий жидкофазного высокотемпературного окисления гексадекана на механизм процесса / Э.Ю. Оганесова, Е.Г. Бордубанова, З.В. Попова и др. // Нефтехимия. - 2004. - Т. 44. - № 2. - С. 119-126.

9. Лашхи В.Л. Исследование эффективности действия антифрикционных присадок и моторным маслам /В.Л. Лашхи, А.Б. Вуппер, И.А. Буяновский и др. // Трение и износ. - 1982. - Т. 3. - c. 988-993.

10. Матвеевский Р.М. Оценка энергии активации процесса химического модифицирования поверхности трения в условиях граничной смазки / Р.М. Матвеевский, И.А. Буяновский и др. // ХТТМ. - 1976. - № 3. - С. 50-52. 145

11. Пинчук Л.С. О некоторых возможностях поляризации пар трения / Л.С. Пинчук, А.С. Неверов, В.А. Гольдаде // Трение и износ. - 1980. - Т. 1. - № 6. - С. 1089-1092.

12. Коваленко В.П. Загрязнения и очистка нефтяных масел / В.П. Коваленко. - М.: Химия. 1978. - 320 с.

13. Мышкин Н.К. К определению температурной стойкости граничных слоев / Н.К. Мышкин, В.В. Кончиц // Трение и износ. - 1981. - Т. 11. - № 4. - С. 725-728. 146

14. Матвеевский Р.М. Противозадирная стойкость смазочных средств при трении в режиме граничной смазки / Р.М. Матвеевский, И.Я. Буяновский, О.В. Лазовская. - М.: Наука.1978 - 192 с.

15. А.С. 1525576 СССР: МПК G01N 33/30 / Способ определения термической стабильности смазочного масла / П.Ф. Григорьев, О.А. Лебедев; заявитель и патентообладатель государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации. ? № 4089717 от 07.07.1986; опубл. 30.11.1989. Бюл. №44

16. Ковальский Б.И. Влияние доливов на процессы окисления моторных масел / Б.И. Ковальский, Ю.Н. Безбородов, Н.Н. Малышева, М.М. Рунда, В.Г. Шрам // Вестник Кузбасского ГТУ, №4 (88), 2011. - С. 58-63.

17. Кончиц В.В. Смазочные свойства органических отложений на поверх-ностях трения при повышенной температуре / В.В. Кончиц, С.В. Короткевич, С.Д. Саутин // Трение и износ. - 2002. № 2. - С. 170-175.

18. Пат. 2318286 Российской Федерации: МПК G01N 25/00 / Способ опре- деления термоокислительной стабильности смазочных материалов / Б.И. Ко- вальский, В.С. Даниленко, Н.Н. Малышева, Ю.Н.Безбородов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учрежде- ние высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО ОрелГАУ) (RU). ? № 2006146512/09 от 25.12.2006; опубл. 27.02.2008. Бюл. №27.

Малиновский Т.Г. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием. Свойства и применение. - М.: Химия, 1993. - 160 с.

Манг Т., Дрезель У. Смазки. Производство, применение, свойства: справочник. - СПб.: ЦОП «Профессия», 2010.- 944 с.

Козлов В.К., Валиуллина Д.М., Гарифуллин М.Ш. Методы и средства диагностики изоляционных масел. Аналитический обзор.- Казань: «ИЦ Энергопрогресс», 2003. -144 с.

22. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: справочник / под общей ред. С. Г. Энтелиса, Э. М. Берлинера. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1995. 496 с.: ил. 2. Ящерицын П. И., Фельдштейн Е. Э., Корниевич М. А. Теория резания: учеб. 2-е изд., испр. и доп. Минск.: Новое знание, 2006. 512 с.: ил.

23. Смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием: рекомендации по применению / Л. В. Худобин, Ю. В. Полянсков, Е. А. Карев и др.; под ред. М. И. Клушина. М.: НИИмаш, 1979. 95 с.

24. Методы испытаний свойств СОЖ и способы их применения на металлорежущем оборудовании: тез.докл. науч.-техн. совещ. 28-30 марта / науч. ред.: Л. В. Худобин, Е. Г. Бердичевский. Ульяновск: УлПИ, 1972. 120 с.

25. Сравнительные исследования эффективности различных СОЖ / Г. И. Смагин, Г. А. Коновалов, Н. Д. Яковлев, А. Б. Цюпко, Е. В. Карпов, С. Н. Чердаков // Научная дискуссия: вопросы технических наук: сб. ст. по материалам 21-й Междунар. заоч. науч.-практ. конф. М.: Международный центр науки и образования. 2014. № 4 (17). С. 45-51.

26. Худобин Л. В. СОЖ при обработке резанием // Наукоемкие технологии размерной обработки в произ-водстве деталей машин. М., 1992. С. 23-25.

27. Генеральное соглашение между общероссийскими объединениями профсоюзов, общероссийскими объединениями работодателей и Правительством Российской Федерации на 2014 - 2016 годы от 25 декабря 2013 г. [Электронный ресурс]: - Режим доступа www.URL: http://www.rg.ru/2013/12/30/a904631-dok.html

28. Федеральный закон Российской Федерации от 28 декабря 2013 г. N 426-ФЗ "О специальной оценке условий труда" [Электронный ресурс]: - Режим доступа www.URL: http://www.rg.ru/2013/12/30/ocenka-dok.html

ПДК РЗ-ГН2-2-5-1313-03

29. Конституция Российской Федерации [Электронный ресурс]. - Режим доступа www. URL: http://www.consultant.ru/popular/cons

30. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ «О требованиях пожарной безопасности» [Электронный ресурс]: - Режим доступа www.URL: http://www.rg.ru/2008

31. СанПиН 2.2.4.584-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы.

32. ГОСТ 12.0.004-90. Организация обучения безопасности труда [Текст]. - введ. 01.07.1991.- М.: Стандартинформ, 2010. - 16 с.

33. ГОСТ 12.1.003-83. ШУМ. Общие требования безопасности [Текст].-введ. 01.07 84.-[Электронный ресурс]: - Режим доступа www.URL: http://vsegost.com/

34. Бородин Ю.В., Василевский М.В., Дашковский А.Г., Крепша Н.В., Назаренко О.Б., Свиридов Ю.Ф., Чулков Н.А., Федорчук Ю.М. Практикум по безопасности жизнедеятельности Методические указания по самостоятельной работе для студентов всех направлений и специальностей- Томск: ТПУ, 2009. -147 с.

35. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Федеральный закон от 22.06.2008г. №123-ФЗ.

36. ГОСТ Р 22.3.03 - 94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Защита населения. Основные положения [Электронный ресурс]: - Режим доступа www.URL: http://vsegost.com/

37. Приказ Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 16 августа 2004 г. N 83 "Об утверждении перечней вредных и (или) опасных производственных факторов и работ, при выполнении которых проводятся предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования), и порядка проведения этих осмотров (обследований)" (зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 10 сентября 2004 г. N 6015);

38. Johnson J.N. Monitoring of machine wear by used oil anslysis // In. Conf // Tribology in the 80's, 1984, NASA Conf.Publication 2300,1984. - Р. 831-853.

39. Westcott V.C. Monitoring of wear in fundamentals of tribology.Cambrige M.A. MIT Press, 1978. - P. 811-829.

40. Anderson D.P. Wear particle atlas (revised), Naval Aiv. Eng. Center, Report. NAEC - 92-163, 1982// Burlington: Fox bovo Edition, 1982. - 192 p.

41. Bowen R. / Tribology international // R. Bowen, D. Scon, W.Seifert, V. Westcoft. - 1976. vol 9. - № 3. - P. 109-115. 71. Kleis J. The physical mechanism of the formation of metal microspheres in the wear process / J. Kleis, U.Muiste, U. Pilvve, H. Uetz // Wear. - 1979. vol. 53.- №1. - P. 79-85.

42. Pocock G. The observation of spherical debris from a failed soft metal baring / G. Pocock / Wear. - 1976. vol. 38.- №1. - P. 189-191.



Приложение А

Metalworking lubricants, coolants, and fluids are used for metal forming, metal cutting, lapping, polishing, and grinding applications. They lubricate, decrease thermal deformation, and flush away removed material. The use of metal working fluids also improves surface finishes and increases tool life.

The primary functions of cutting fluids in machining are :

Lubricating the cutting process primarily at low cutting speeds

Cooling the workpiece primarily at high cutting speeds

Flushing chips away from the cutting zone

Secondaryfunctionsinclude:

Corossion protection of the machined surface

enabling part handling by cooling the hot surface

Process effects of using cutting fluids in machining include:

LongerToolLife

ReducedThermalDeformationofWorkpiece

Better Surface Finish (in some applications)

Ease of Chip and Swarf handling 

Metalworking

Metalworking is any process used to shape, form, cut, or machine a metal workpiece. Metalworking lubricants, coolants, and fluids are specialized coatings and carriers for metal forming, metal cutting, lapping, polishing, and grinding applications.

Metal forming is a process used to plastically deform a workpiece. In order to achieve the desired shape or geometry, a force must be applied that exceeds the material's yield strength. Metal forming oils, greases, and fluids dissipate heat, lubricate the working surface, and prevent localized strain that would otherwise cause damaging effects both to the tool and finished product.

Metal cutting is a machining operation used to remove material and dissect workpieces. The primary function of the cutting fluid differs dependent on the cutting speed. At low speed the fluid acts as a lubricant prevent galling, friction welds, or other friction-induced wear at the cutting surface. At high speeds the fluid primarily acts as a coolant, preventing thermal deformation. Cutting fluids also function to remove cuttings, inhibit corrosion, and improve the cutting surface finish.

Lapping, polishing, and grinding are metalworking operations used to improve the surface of a workpiece. In lapping or polishing compounds, fluids or oils are used to carry abrasive powders. In grinding applications the main function of metal working lubricants, coolants, and fluids is to perform workpiece cooling.

Functional Uses

Metalworking fluids (MWFs) reduce or eliminate thermal deformation, localized strain, inhibit corrosion, and flush away removed material.

Thermal deformation is a phenomenon experienced in machining operations due to the combing effects of plastic strain and friction-induced heat at the tool and workpiece interface. The increased temperature gives rise to surface toughness, increased thermal error in precision machining operations, and decreased tool life. Cutting fluids counter these problems by lowering the coefficient of friction and transferring heat away via convection, thereby increasing the temperature gradient at the machining interface.

The following formula illustrates how heat is generated at the tool interface by friction:

Where:

Ic = Intensity of Friction Heat Source

F = Friction Force

Vx = Sliding Velocity

h = Plastic Contact Length

b = Cutting Width

Localized strain occurs when there is a break-down in the lubrication regime. Localized areas that experience undesired solid-to-solid contact experience a spike in friction. This may cause the material to undergo some amount of strain, damaging either the tool or workpiece. Metalworking fluids (MWFs) are carefully designed to effectively lubricate the workpiece by anticipating the temperature and pressure environment that they experience in a given metal forming operation.

Corrosion is a natural process where the surface of a substance, typically a metal, deteriorates due to a reaction that occurs within its environment. A corrosion inhibitor is added in small concentrations to the environment in order to control the rate or eliminate corrosion. In MWFs they are added to protect the untreated, exposed surface formed during the machining operation. To learn more about corrosion inhibitors please visit IHS's learn more page for rust preventives and corrosion inhibitors.

Types

Metalworking lubricants, coolants, and fluids include various types of fluids used in metalworking operations that are illustrated by the following table: 

Electrical Discharge Machining (EDM) Fluids	EDM fluids are dielectric fluids that provide specific voltage and amperage characteristics in EDM operations. They serve two functions, to stabilize a fixed spark gap ionization potential and to remove eroded debris.
FloodorMistCoolants	Flood or mist coolants are heat transfer fluids used to dissipate heat that is generated at the tool chip interface. They allow for heavier cuts, faster cutting speeds, and improved surface finishes in almost all machining operations.
GrindingFluids	Grinding fluids are coolants that may also include extreme pressure or chemically-active additives. They are used to improve and protect surface finishes and may also be used to disperse abrasive powders.
MetalCuttingFluids	Metal cutting fluids are used in metal machining to improve tool life (reduce wear), increase lubrication, reduce workpiece thermal deformation, improve surface finish, and flush away chips from the cutting zone.
MetalFormingFluids	Metal forming oils, greases, and fluids are designed to enhance lubrication during extrusion, wire drawing, stamping, bending, swaging, rolling, embossing, and other deformation processes.
Mold Releases and Release Agents	Mold releases and release agents are film-forming lubricating oils, solid lubricants, waxes, fluids, or coatings that prevent other materials from sticking or adhering to an underlying surface.
Quenching Oils and Heat Treatment Fluids	Quenching oils and heat treatment fluids provide rapid or controlled cooling of metallic parts. They are used to temper, harden, or treat the material to achieve desired physical properties.

Metal-working using highly productive machinery with high cutting speeds requires large flows of coolant, and also produces a lot of swarf. Metal-working also generates oil mist which is a health risk to employees and a burden on the environment. Microscopic oil drops can affect sensitive electronics that govern machinery, which can result in sudden operational stoppages. Solving these problems by using effective coolant filtering, swarf management and air filtration systems opens up major opportunities for reduced costs and increased revenues.

Coolant recycling

* Improved productivity and product quality through rational coolant handling and constant filtration reduces stoppages for changes

* Reusing coolants = improved profitability, less environmental constraint Swarf and coolant management

* Better price for refined swarf metals

* Less need for storage space, handling and storage of voluminous turnings

* Recycling of coolants that are filtered and returned to production Oil mist extraction/filtration

* Less sick leave due to less oil mist

* Less risk of affecting electronics

* Cleaner premises - less cleaning

Cutting Fluid Selection Criteria

The principal criteria for selection of a cutting fluid for a given machining operation are:

Processperformance

Heattransferperformance

Lubricationperformance

Chipflushing

Fluidmistgeneration

Fluidcarry-offinchips

Corrosioninhibition

Fluidstability (foremulsions)

CostPerformance

EnvironmentalPerformance

HealthHazardPerformance

Product Form

Industrial lubricants include low viscosity oils, high viscosity oils, greases, and solid lubricants.

Low viscosity oils offer the least resistance to movement. The reduced shear stress minimizes friction. Load bearing capabilities and fluid film thickness are also reduced. Low viscosity oils may contain additives to prevent lubrication failure during periods of high load or at low speeds. 

High viscosity oils exhibit higher shear stresses and thicker fluid films. The thicker fluid film is able to support greater loads and function at lower speeds, although their resistance to flow increases the amount of friction between the mating surfaces.

Greases are semi-solids formed by the dispersion of a thickening agent in a base fluid. The thickening agent serves as a matrix that holds the lubricant in place, while supplying some amount of ingress protection. The oil or base fluid is the active lubricating agent.

Solid, or dry film lubricants, disperse a coating that excludes moisture and reduces friction. Solid lubricants may also contain corrosion inhibitors and are generally used in high temperature applications where liquid lubricants break down.

There are three basic product forms of MWFs: fluids, greases, and solid lubricants or dry film lubricants.

Fluids are water-based liquids, oils, or fluids supplied in liquid form.

Greases, gels, and lubricating pastes are thick, high viscosity products that do not run or flow off surfaces. Greases often consist of oil thickened with a sodium or calcium soap complex or non-soap thickener. 

Solid lubricants or dry film lubricants are compounds such as hexagonal flake graphite, boron nitride (BN), molybdenum disulfide, or polytetrafluoroethylene (PTFE) powders.

Composition

Metalworking lubricants, coolants, and fluids vary widely in terms of chemical composition. They may be classified as being either petroleum or mineral oil-based, or synthetic or semi-synthetic.

Petroleum or mineral oils

Petroleum and mineral oil products are functional fluids derived from petroleum. They include a broad range of hydrocarbon-based substances of varying chemical compositions and a wide variety of physical properties. Specific constituents present include aromatic, naphthenic, and paraffinic fluids.

Synthetic or semi-synthetic fluids include fluids with a base of glycol or polyglycol, ester or diester, or silicone-based fluids. They exhibit outstanding thermal and dielectric properties. The characteristics, cost, and heat transfer performance of semi-synthetic fluids fall between those of synthetic and soluble oil fluids.