CN121219566A - 润滑脂的蒸发量的预测方法、预测装置以及程序 - Google Patents

Abstract

一种润滑脂的蒸发量的预测方法，其中，具有：计算步骤，使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量的值来计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；输出步骤，将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。

Description

润滑脂的蒸发量的预测方法、预测装置以及程序

技术领域

本发明涉及润滑脂的蒸发量的预测方法、预测装置以及程序。

背景技术

以往，在轴承装置、滑动装置等机械装置中，以减轻其工作中的摩擦等为目的而使用润滑剂。作为润滑剂的一例，可举出润滑脂。润滑脂随着时间的经过其成分可能蒸发。伴随着蒸发，润滑脂的量、粘度发生变化，但它们可能对机械装置的工作造成影响。

例如，在专利文献1中，作为润滑脂的构成，示出了低温下的低转矩性和氧化稳定性优异的润滑脂组合物的构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5319995号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

为了机械装置的动作的稳定化、寿命预测等，要求预测利用的润滑脂的蒸发所伴随的变化量。另外，为了重新设计机械装置用的润滑脂，在考虑与蒸发相关的条件的情况下，也要求简单地预测润滑脂的蒸发所伴随的变化量。在专利文献1中没有考虑这样的润滑脂的蒸发所伴随的变化量及其预测。

鉴于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种对润滑脂，能够容易地预测蒸发所伴随的变化量的方法。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明具有以下的结构。即，一种润滑脂的蒸发量的预测方法，其中，具有：计算步骤，使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量的值来计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；输出步骤，将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。

另外，本发明的另一方式具有以下结构。即，一种润滑脂的蒸发量的预测装置，其中，具有：计算装置，其使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量的值来计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；输出装置，其将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。

另外，本发明再一方式具有以下的构成。即，一种程序，其中，用于使计算机执行如下步骤：计算步骤，使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量的值来计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；输出步骤，将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。

发明效果

根据本发明，能够简单地预测润滑脂的蒸发量。

附图说明

图1用于说明本发明一实施方式的润滑脂的模型化的概念图。

图2是用于说明润滑脂的蒸发的试验结果的例子的曲线图。

图3是用于说明润滑脂的蒸发的试验结果的例子的曲线图。

图4是用于说明润滑脂的蒸发的试验结果的另一例的曲线图。

图5是用于说明导出本发明一实施方式的参数时的拟合的曲线图。

图6A是用于说明本发明一实施方式的参数对蒸发的影响的曲线图。

图6B是用于说明本发明一实施方式的参数对蒸发的影响的曲线图。

图6C是用于说明本发明一实施方式的参数对蒸发的影响的曲线图。

图6D是用于说明本发明一实施方式的参数对蒸发的影响的曲线图。

图6E是用于说明本发明一实施方式的参数对蒸发的影响的曲线图。

图7是表示能够执行本发明一实施方式的润滑脂的蒸发量的预测方法的装置的结构例的块图。

具体实施方式

以下，参照附图等对用于实施本发明的方式进行说明。此外，以下说明的实施方式是用于说明本发明的一实施方式，并不意图限定本发明而进行解释，另外，并非所有在各实施方式中说明的构成都是解决本发明课题所必需的。另外，在各附图中，对于相同的构成要素，通过标注相同的参照符号来表示对应关系。

＜第一实施方式＞

以下，对本发明第一实施方式进行说明。在本实施方式中说明的作为润滑剂的润滑脂例如能够用于滚动轴承、旋转装置、滑动装置等，但并不限定于此。另外，本实施方式的方法能够在利用或设计润滑脂的环境下利用，其利用用途没有特别限定。

以下，使用多个数学式进行说明。各数学式中的参数存在一部分表现重复的情况。在该情况下，按照每个数学式对应地示出参数所表示的内容。另外，变量的单位、粒度也是一例，能够适当替换。

［润滑脂的模型化］

润滑脂主要包含基础油和增稠剂而构成。需要说明的是，其他成分也可以包含在润滑脂中，但它们相对于基础油、增稠剂的含有比例极小，在此省略说明。

图1是用于说明润滑脂的模型化的概略图。图1（a）表示在任意的容器100中收纳有作为润滑脂的主成分的基础油101的例子。容器100具有圆筒状的结构，上部开口。箭头102表示容器100周边的气体的流动。在该情况下，基础油101能够从其液面气化，向外部流出。在基础油101气化和流出的情况下，其液面高度z变化（降低）。

图1（b）表示在容器100中收纳有润滑脂110的例子。如上所述，润滑脂110包含基础油和增稠剂而构成，根据其构成，与图1（a）所示的基础油的蒸发的形式不同。更具体而言，润滑脂110通过在其液面基于蒸气压下降的基础油的蒸发与由基于润滑脂110内的增稠剂的结构的毛细管力引起的基础油的移动的关系，能够规定蒸发的形式。

通常，与纯溶剂（在此为如图1（a）所示的基础油）相比，在溶解有不挥发性溶质（在此为增稠剂）的溶液（在此为润滑脂）中，蒸气压降低。将这样的现象称为蒸气压下降，在本实施方式中对此也进行考虑。

图1（c）相对于图1（b），考虑增稠剂的结构，作为将润滑脂弯曲的流路模型而模型化表示。在将某时刻t的液面高度设为z_t的情况下，用z_t+△t表示从该处经过了时间t后（＝△t）的液面高度。该情况下的液面高度的变化量为△z（＝z_t-z_t+△t）。

［蒸发的试验］

图2是表示基于以下的试验条件的润滑脂的蒸发的试验结果的曲线图。在图2中，横轴表示时间t［min］，纵轴表示润滑脂的变化量△M［mg］。另外，数据点201表示润滑脂的变化量的实测值。

（试验条件）

润滑脂种类：PAO（聚α烯烃）-脲润滑脂

稠度：250

增稠剂比率：16.8［％］

初始量：21.49［mg］

周边温度：180［℃］

环境气体：N₂

气体流量：100［ml/min］

上述试验的结果，变化量△M、即蒸发量稳定在17.88mg。该时刻的润滑脂的残留量为16.79%（＝（21.49-17.88）/21.49），与润滑脂内所含的增稠剂的比率大致一致。由此，在考虑润滑脂的蒸发的情况下，只要考虑润滑脂内的基础油的蒸发的形式即可。在本实施方式中，着眼于润滑脂内的基础油的蒸发，设定与蒸发相关的参数并构筑计算式。

在图1（c）所示的模型中，若将润滑脂110中的基础油气化且该气体移动的量设为润滑脂110移动的量、即润滑脂110（基础油）蒸发的量，则润滑脂110的蒸发量由下式（1）能够定义。

［数1］

N：每单位时间、单位面积中液体移动的物质量［mol/s·m²］

A：粒子层的截面面积［m²］

ρ：液体（在此为基础油）的密度［g/m³］

M：液体（在此为基础油）的分子量［g/mol］

在式（1）中，左边的“0”意味着气体没有向润滑脂110内流入，左边的“NA”表示气体向润滑脂110外流出。即，设想润滑脂110蒸发而向容器100外流出的情况。而且，右边是润滑脂110移动的量，这与图1（c）所示的△z对应。

而且，基于式（1），从某时刻t经过了t后（Δt）的液面高度能够由下式（2）定义。

［数2］

Z_t：时刻t的液面高度［m］

Z_t+△t：从时刻t经过了时间t后的液面高度［m］

△z：z的变化量［m］

M：分子量［g/mol］

ρ：液体（在此为基础油）的密度［g/m³］

N：每单位时间、单位面积液体移动的物质量［mol/s·m²］

△t：经过时间［s］

在此，对式（1）和式（2）所包含的参数N进行说明。如上所述，润滑脂的蒸发可以通过在其液面上基于蒸气压下降的基础油的蒸发中的物质量（以下，用“N_m”表示）与由基于润滑脂内的增稠剂的结构的毛细管力引起的基础油的移动中的物质量（以下，用“N_c”表示）的关系来规定。使用图3～图6E说明它们的关系。

（试验1）

图3是表示基于以下的试验条件的润滑脂的蒸发的试验结果的曲线图。为了方便，将试验1中使用的润滑脂设为“润滑脂A”。

基础油：PAO2

增稠剂：Urea（C18-MDI）

增稠剂比率：16.8［％］

运动粘度：5.54（40℃下），1.9（100℃下）［mm²/s］

稠度：250

温度：180［℃］

环境气体：N₂

气体流量：100［ml/min］

容器高度：5［mm］

在图3（a）～图3（c）中，横轴表示时间t［min］，它们是对应的。图3（a）的纵轴表示变化量△M［mg］。图3（b）的纵轴表示浓度［-］。图3（c）的纵轴表示蒸发的参数N［mol/s·m²］。

另外，在图3（a）中，数据点301表示温度的实测值，数据点302表示润滑脂A的蒸发量的实测值。图3（b）中的实线311表示润滑脂A中的增稠剂浓度的计算值。即，表示增稠剂相对于润滑脂A整体的比例。图3（c）的实线321表示由因润滑脂A内的增稠剂的结构而起的毛细管力引起的基础油的移动中的物质量（N_c）。图3（c）的实线322表示考虑了蒸气压下降的基础油的蒸发中的物质量（N_m）。如实线321和实线322所示，在从基准时间（t＝0）起经过了时间的某个时刻，毛细管力引起的基础油的移动中的物质量（N_c）与考虑了蒸气压下降的基础油的蒸发中的物质量（N_m）的大小调换。最初，毛细管力引起的基础油的移动中的物质量（N_c）较大，但经过某一时间后，考虑了蒸气压下降的基础油的蒸发中的物质量（N_m）变大。用虚线323表示该大小调换的时刻。

（试验2）

图4是表示基于以下的试验条件的润滑脂的蒸发的试验结果的曲线图。为了方便，将试验2中使用的润滑脂设为“润滑脂B”。

基础油：PAO2

增稠剂：Urea（C18-MDI）

增稠剂比率：13.3［%］

运动粘度：5.54（40℃下），1.9（100℃下）［mm²/s］

稠度：350

温度：180［℃］

环境气体：N₂

气体流量：100［ml/min］

容器高度：5mm

图4（a）～图4（c）的各轴的结构与图3相同。图4（a）中，数据点401表示温度的实测值，数据点402表示润滑脂B的蒸发量的实测值。图4（b）的实线411表示润滑脂B中的增稠剂浓度的计算值。即，表示增稠剂相对于润滑脂整体的比例。图4（c）的实线421表示由因润滑脂B内的增稠剂的结构而起的毛细管力引起的基础油的移动的物质量（N_c）。图4（c）的实线422表示考虑了蒸气压下降的基础油的蒸发中的物质量（N_m）。与图3的情况同样地，如实线421和实线422所示，在经过时间的某一时刻，毛细管力引起的基础油的移动中的物质量（N_c）和考虑了蒸气压下降的基础油的蒸发中的物质量（N_m）的大小调换。最初，由毛细管力引起的基础油的移动中的物质量（N_c）大，但经过某一时间后，考虑了蒸气压下降的基础油的蒸发中的物质量（N_m）变大。用虚线423表示该大小调换的时刻。

在本实施例中，对用于计算与图3（a）的数据点302或图4（a）的数据点402所示的实测值对应的预测值的计算公式进行规定。

关于上述的式（2）中的N，考虑了蒸气压下降的油的蒸发引起的物质量（N_m）能够由以下的式（3）～式（6）规定。需要说明的是，式（3）～式（6）基于拉乌尔定律和菲克定律。由于这些是公知的，因此省略在此的详细说明，例如，“詹姆斯·R·韦尔蒂，格雷戈里·L·罗勒，戴维·G·福斯特，A·N·巴斯卡尔沃 著，《动量、热量与质量传递基础（第六版）》，威利出版社，2013年（James R.Welty，Gregory L.Rorrer，David G.Foster，A.N.Bhaskarwar，“Fundamentals of Momentum， Heat and Mass Transfer Sixth Edition”，wiley，2013）”等详细说明。在此，将作为液体的基础油也记载为液体A，将作为气体的基础油也记载为气体A。另外，也将容器周边的气体记载为气体B。因此，在图1（b）的例子的情况下，液体A相当于润滑脂110内的基础油，气体A相当于容器100内的气化的基础油。另外，气体B的流动如箭头102所示。

［数3］

P：绝对压力［Pa］

P_vap：液体A（基础油）的蒸气压［Pa］

n_oil：液体A（基础油）的物质量［mol］

n_thick：增稠剂的物质量［mol］

D_AB：二成分（气体A和气体B）扩散系数［m²/s］

y_B,lm：由于对流对环境气体（气体B）的影响而变化的值［-］

R：气体常数［J/K˙mol］

T：温度［K］

Z：从容器上表面到液面的距离（＝z₂-z₁）［m］

z₁：液面高度［m］

z₂：容器高度（＞z₁）［m］

y_B1：液面高度z₁的位置处的气体B的摩尔分率［-］

y_B2：容器高度z₂处的气体B的摩尔分率［-］

M_A：气体A的分子量［g/mol］

M_B：气体B的分子量［g/mol］

σ_AB：碰撞距离［nm］（＝（σ_A+σ_B）/2）

σ_A：气体A的分子直径［nm］

σ_B：气体B的分子直径［nm］

Ω_D：碰撞积分［-］

另外，关于上述式（2）中的N，由毛细管力引起的基础油的移动中的物质量N_c能够由以下的式（7）～式（8）规定。

［数4］

δ：拟合参数［m²］

ε：粒子层的空间率［-］

k：拟合参数［-］

k’：拟合参数［-］

m：拟合参数［-］

ρ：液体的密度［g/m³］

T：温度［K］

θ：液体相对于粒子的接触角［rad.］

M：分子量［g/mol］

μ：液体的粘度［Pa·s］

z：粒子层的长度［m］

z_a：弯曲的流路的平均长度［m］

定数k’基于图2所示的基础油的蒸发试验导出。而且，在本实施方式中，如以下的式（9）所示，N_m和N_c中较小的一方用作式（2）的N。

［数5］

［拟合参数］

在此，对式（7）和式（8）所包含的拟合参数δ、k、m进行说明。在本实施方式中，这些拟合参数通过假定毛细管力而进行离心离油试验，并对其实测值进行拟合而求出。离心离油试验在开口部设置有过滤器的容器中封入润滑脂，以过滤器朝向绕旋转轴的外侧的方式使该容器旋转而赋予离心力。此时，由于离心力与润滑脂的毛细管力之差，在润滑脂中产生离油。然后，进行试验直至润滑脂不再离油、即朝外的离心力与朝内的毛细管力一致。关于离心离油试验的详细方法，可参阅以下文献：相马实波等，《通过离心离油试验测量润滑脂的渗透性》，2018年秋季摩擦学会议论文集（相馬実波 他，“遠心離油試験によるグリースのパーミアビリティの計測”，トライボロジー会議２０１８秋予稿集）；相马实波等，《通过离心离油试验测量润滑脂的渗透性（第二报）》（相馬実波 他，“遠心離油試験によるグリースのパーミアビリティの計測（第２報）），2019年春季摩擦学会议论文集（トライボロジー会議２０１９春予稿集）等。

基于上述离油试验，润滑脂的离油度可以由以下各式规定。首先，由作用于润滑脂的离心力引起的压力梯度由以下的式（10）规定。

［数6］

△P_e/L：由作用于润滑脂的离心力引起的压力梯度［Pa/m］

L：离心方向上的润滑脂的厚度［m］

ω：旋转角速度［rad/s］

ρ：溶液的密度［kg/m³］

R：旋转半径［m］

另外，由作用于润滑脂的毛细管力引起的压力梯度由以下的式（11）～式（12）规定。

［数7］

△P_c/Lk：由作用于润滑脂的毛细管力引起的压力梯度［Pa/m］

L：离心方向上的润滑脂的厚度［m］

k：拟合参数［-］

K_P：渗透率［m²］

T：表面张力［kg/s²］

θ：液体相对于粒子的接触角［rad.］

ε：粒子层的空间率［-］

并且，作用于润滑脂的压力梯度作为式（10）与式（11）的差量而使用式（13）求出。

［数8］

进而，基于Darcy定律，能够通过以下的式（14）～式（16）来规定离油度S。

［数9］

V：离油体积［m³］

t：时间［s］

A：截面面积［m²］

K_P：渗透率［m²］

△P/L’：作用于润滑脂的压力梯度［Pa/m］

μ₀：基础油粘度［Pa·s］

ρ：液体的密度［g/m³］

M_g0：初始润滑脂的量［g］

δ：拟合参数［m²］

S：离油度［-］

然后，通过将离油试验的实测值与上述各式拟合，导出拟合参数δ、k、m，应用于式（7）。

图5表示基于上述那样的离心离油试验的测定结果的例子。图5（a）～图5（c）表示润滑脂A的温度为40℃、旋转速度为8000［rpm］得到的测定结果。另外，图5（d）～图5（f）表示使润滑脂A为温度40［℃］、旋转速度4000［rpm］得到的结果。

在图5（a）～图5（c）中，横轴表示时间［h］，分别对应。在图5（a）中，纵轴表示△P/L［MPa/m］。在图5（b）中，纵轴表示dV/dt［m³/s］。在图5（c）中，纵轴表示离油度S［-］。

数据点501表示由离心力引起的压力梯度，数据点502表示由毛细管力引起的压力梯度。另外，数据点511表示实测值，用实线512表示与其拟合的值。同样地，数据点521表示实测值，用实线522表示与其拟合的值。

在图5（d）～图5（f）中，横轴表示时间［h］，分别对应。在图5（d）中，纵轴表示△P/L［MPa/m］。在图5（e）中，纵轴表示dV/dt［m³/s］。在图5（f）中，轴线表示离油度S［-］。

数据点531表示由离心力引起的压力梯度，数据点532表示由毛细管力引起的压力梯度。另外，数据点541表示实测值，用实线542表示与其拟合的值。同样地，数据点551表示实测值，用实线552表示与其拟合的值。

根据上述的测定结果，作为一例，相对于润滑脂A的拟合参数δ、k、m如下得到。

δ=1.56×10^-22

k=15.5

m=7.69

在使用该拟合参数计算相对于润滑脂A的蒸发量的情况下，得到图3（a）的虚线303所示的结果。这与数据点302所示的实测值相比也能够得到高精度的计算结果。

在通过同样的方法导出针对润滑脂B的拟合参数δ、k、m的情况下，作为一例，得到以下的值。

δ=3.88×10^-23

k=18.9

m=7.64

在使用该拟合参数计算相对于润滑脂B的蒸发量的情况下，得到图4（a）的虚线403所示的结果。这与数据点402所示的实测值相比也得到了高精度的计算结果。

［参数的影响］

在此，对在用于计算润滑脂的蒸发的计算式中使用的各参数的影响进行说明。图6A～图6E是用于说明各参数对蒸发量的影响的曲线图。在图6A～图6E中，横轴表示时间t［min］，纵轴表示变化量△M［mg］。

另外，各参数的测定时的计算条件如下，均为共通的。

润滑脂初始量：10［mg］

基础油：PAO2

温度：180［℃］

容器的直径：5［mm］

容器的高度：5［mm］

图6A是用于说明使增稠剂的浓度1-ε变化时的变化量△M的变化的曲线图。实线601、602、603、604、605依次表示浓度为0.60、0.45、0.30、0.15、0.05的情况。根据图6A的结果，增稠剂浓度越高，越抑制润滑脂（即，基础油）的蒸发。

图6B是用于说明使拟合参数δ变化时的变化量△M的变化的曲线图。实线611、612、613、614、615依次表示δ为1.5×10^-30、1.5×10^-28、1.5×10^-26、1.5×10^-24、1.5×10^-22的情况。根据图6B的结果，δ越小，越抑制润滑脂（即，基础油）的蒸发。需要说明的是，δ小的情况对应于增稠剂的比表面积大。换言之，这相当于在增稠剂的表面存在更多的凹凸。

图6C是用于说明使拟合参数k变化时的变化量△M的变化的曲线图。实线621、622、623、624、625依次表示k为5400、1800、600、150、15的情况。根据图6C的结果，k越大，越抑制润滑脂（即，基础油）的蒸发。k大的情况对应于润滑脂内的真正的流路长的情况。换言之，这相当于增稠剂的网眼为更复杂地相互缠绕的结构。

图6D是用于说明使拟合参数m变化时的变化量△M的变化的曲线图。在此，使m变化为0.001、0.01、0.1、8、80，但如实线641～645所示，未产生对值的影响。根据图6D的结果，m的值不影响润滑脂（即基础油）的蒸发。

图6E是用于说明使增稠剂的分子量M_thick变化时的变化量△M的变化的曲线图。实线651、652、653、654、655依次表示1600、800、320、160、80的情况。根据图6E的结果，M_thick越大，越能够抑制润滑脂（即，基础油）的蒸发。

［装置结构］

图7是表示能够使用本实施方式的方法进行润滑脂的蒸发的测定或预测的信息处理装置的结构例的图。信息处理装置700包括处理部701、存储部702、外部IF（Interface：接口）703、显示部704、操作部705以及通信部706。信息处理装置700例如可以由PC（PersonalComputer：个人计算机）等专用的信息处理装置构成，也可以构成为专用的装置。

处理部701可以由CPU（Central Processing Unit：中央处理器）、MPU（MicroProcessing Unit：微处理器单元）、DSP（Digital Single Processor：数字信号处理器）或专用电路等构成。存储部702由HDD（Hard Disk Drive：硬盘驱动器）、ROM（Read OnlyMemory：只读存储器）、RAM（Random Access Memory：随机存取存储器）等挥发性及非易失性的存储介质构成，能够根据来自处理部701的指示进行各种信息的输入输出。处理部701通过从存储部702读出本实施方式的计算方法的程序、应用、各种数据并执行，能够实现上述的计算方法。

外部IF703是用于与外部装置连接的接口。例如，在将本实施方式的方法用于测定时的情况下，可以与用于测定测定对象的周边环境中的温度、大气压等信息的传感器等连接。显示部704是用于输出通过本实施方式的方法得到的结果的部位，根据来自处理部701的指示，进行向用户的输出。操作部705是用于接受来自用户的参数的输入、各种指示的输入的部位。通信部706是用于与外部装置进行通信的网络接口，例如可以构成为将通过本实施方式的方法得到的结果向外部输出。

在上述那样的信息处理装置中，预先设定通过上述的数学式及拟合得到的拟合参数，从测定对象接受从初始时间起的经过时间（△t）及初始的润滑脂高度（z）的输入，由此能够预测伴随时间经过的润滑脂的蒸发量。

以上，通过本实施方式的结构，能够简单地预测润滑脂的蒸发量。特别是，能够考虑与润滑脂的结构相应的蒸气压下降及由毛细管力引起的影响来预测蒸发量。

＜其它实施方式＞

在本发明中，也能够通过如下处理实现：使用网络或存储介质等将用于实现上述一个以上的实施方式的功能的程序或应用提供给系统或装置，该系统或装置的计算机中的一个以上的处理器读出并执行程序。

另外，可通过实现一个以上的功能的电路（例如，ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路）、FPGA（Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列））来实现。

这样，本发明并不限定于上述的实施方式，将实施方式的各结构相互组合、本领域技术人员基于说明书的记载以及公知的技术进行变更、应用也是本发明的预定内容，包含在要求保护的范围内。

如上所述，在本说明书中公开了以下事项。

（1）一种润滑脂的蒸发量的预测方法，其中，具有：计算步骤，使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；输出步骤，将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。

根据该结构，能够简单地预测润滑脂的蒸发量。特别是，能够考虑与润滑脂的结构相应的蒸气压下降及毛细管力的影响来预测蒸发量。

（2）根据（1）所述的预测方法，其中，所述第一公式由以下的式规定。

［数10］

N_m：第一物质量［mol/s·m²］

P：绝对压力［Pa］

P_vap：基础油的蒸气压［Pa］

n_oil：基础油的物质量［mol］

n_thick：增稠剂的物质量［mol］

D_AB：二成分（气化的基础油和环境气体）扩散系数［m²/s］

y_B，lm：由于对流对环境气体的影响而发生变化的值［-］

R：气体常数［J/K·mol］

T：温度［K］

Z：从容器上表面到液面的距离（＝z₂-z₁）［m］

z₁：液面高度［m］

z₂：容器高度（＞z₁）［m］

y_B1：液面高度z₁的位置处的气体B的摩尔分率［-］

y_B2：容器高度z₂处的气体B的摩尔分率［-］

M_A：气化的基础油的分子量［g/mol］

M_B：环境气体的分子量［g/mol］

σ_AB：碰撞距离［nm］（＝（σ_A+σ_B）/2）

σ_A：气化的基础油的分子直径［nm］

σ_B：环境气体的分子直径［nm］

Ω_D：碰撞积分［-］

根据该结构，能够考虑与润滑脂的结构相应的蒸气压下降的影响来预测蒸发量。

（3）根据（1）或（2）所述的预测方法，其中，所述第二公式由下式规定。

［数11］

N_c：第二物质量［mol/s·m²］

δ：拟合参数［m²］

ε：粒子层的空间率［-］

k：拟合参数［-］

k’：拟合参数［-］

m：拟合参数［-］

ρ：基础油的密度［g/m³］

T：温度［K］

θ：基础油相对于粒子的接触角［rad.］

M：分子量［g/mol］

μ：基础油的粘度［Pa·s］

z：粒子层的长度［m］

z_a：弯曲的流路的平均长度［m］

根据该结构，能够考虑与润滑脂的结构相应的毛细管力的影响来预测蒸发量。

根据（1）～（3）中任一项所述的预测方法，其中，在所述计算步骤中，使用由下式规定的第三公式来计算所述润滑脂的变化量。

［数12］

z_t：时刻t的液面高度［m］

z_t+△t：从时刻t经过时间t后的液面高度［m］

△z：z的变化量［m］

M：分子量［g/mol］

ρ：液体的密度［g/m³］

N：每单位时间、单位面积液体移动的物质量［mol/s·m²］

△t：经过时间［s］

N_m：第一物质量［mol/s·m²］

N_c：第二物质量［mol/s·m²］

根据该结构，能够考虑与润滑脂的结构相应的蒸气压下降及毛细管力的影响来预测蒸发量。

（5）一种预测装置，对润滑脂的蒸发量进行预测，其中，具有：计算装置，其使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量的值来计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；输出装置，其将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。

根据该结构，能够简单地预测润滑脂的蒸发量。特别是，能够考虑与润滑脂的结构相应的蒸气压下降及毛细管力的影响来预测蒸发量。

（6）一种程序，其中，用于使计算机执行如下步骤：计算步骤，使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量的值来计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；输出步骤，将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。

根据该结构，能够简单地预测润滑脂的蒸发量。特别是，能够考虑与润滑脂的结构相应的蒸气压下降及毛细管力的影响来预测蒸发量。

以上，参照附图对各种实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于所记载的例子。本领域技术人员应当理解，在权利要求书所记载的范畴内，能够想到各种变更例或修正例，这些变更例或修正例当然也属于本发明的技术范围。另外，在不脱离发明的主旨的范围内，也可以任意地组合上述实施方式中的各构成要素。

需要说明的是，本申请是基于2023年05月29日申请的日本专利申请（日本特愿2023-088048）的申请，其内容作为参照引用于本申请中。

产业上的可利用性

本发明具有能够简单地预测润滑脂的蒸发量的效果。例如，能够用于滚动轴承、旋转装置、滑动装置等，但并不限定于此，能够在利用或设计润滑脂的环境下利用。

附图标记说明

700：信息处理装置

701：处理部

702：存储部

703：外部IF

704：显示部

705：操作部

706：通信部。

Claims (6)

1.一种预测方法，对润滑脂的蒸发量进行预测，其特征在于，具有：

计算步骤，使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量的值来计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；

输出步骤，将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。

2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，

所述第一公式由下式规定，

［数1］

N_m：第一物质量［mol/s·m²］

P：绝对压力［Pa］

P_vap：基础油的蒸气压［Pa］

n_oil：基础油的物质量［mol］

n_thick：增稠剂的物质量［mol］

D_AB：二成分（气化的基础油和环境气体）扩散系数［m²/s］

y_B，lm：由于对流对环境气体的影响而发生变化的值［-］

R：气体常数［J/K·mol］

T：温度［K］

Z：从容器上表面到液面的距离（＝z₂-z₁）［m］

z₁：液面高度［m］

z₂：容器高度（＞z₁）［m］

y_B1：液面高度z₁的位置处的气体B的摩尔分率［-］

y_B2：容器高度z₂处的气体B的摩尔分率［-］

M_A：气化的基础油的分子量［g/mol］

M_B：环境气体的分子量［g/mol］

σ_AB：碰撞距离［nm］（＝（σ_A+σ_B）/2）

σ_A：气化的基础油的分子直径［nm］

σ_B：环境气体的分子直径［nm］

Ω_D：碰撞积分［-］。

3.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，

所述第二公式由下式规定，

［数2］

N_c：第二物质量［mol/s·m²］

δ：拟合参数［m²］

ε：粒子层的空间率［-］

k：拟合参数［-］

k’：拟合参数［-］

m：拟合参数［-］

ρ：基础油的密度［g/m³］

T：温度［K］

θ：基础油相对于粒子的接触角［rad.］

M：分子量［g/mol］

μ：基础油的粘度［Pa·s］

z：粒子层的长度［m］

z_a：弯曲的流路的平均长度［m］。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的预测方法，其特征在于，

在所述计算步骤中，使用由下式规定的第三公式来计算所述润滑脂的变化量，

［数3］

z_t：时刻t的液面高度［m］

z_t+△t：从时刻t经过时间t后的液面高度［m］

△z：z的变化量［m］

M：分子量［g/mol］

ρ：液体的密度［g/m³］

N：每单位时间、单位面积液体移动的物质量［mol/s·m²］

△t：经过时间［s］

N_m：第一物质量［mol/s·m²］

N_c：第二物质量［mol/s·m²］。

5.一种预测装置，对润滑脂的蒸发量进行预测，其特征在于，具有：

计算装置，其使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量的值来计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；

输出装置，其将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。

6.一种程序，其特征在于，用于使计算机执行如下步骤：

计算步骤，使用第一物质量和第二物质量中的更小的物质量的值来计算所述润滑脂的变化量，所述第一物质量通过基于由所述润滑脂所含的基础油和增稠剂引起的蒸气压下降的第一公式而得到，所述第二物质量通过基于由所述增稠剂引起的毛细管力的第二公式而得到；

输出步骤，将计算出的所述变化量作为所述润滑脂的蒸发量而输出。