Материал: 1886

Лабораторная работа №3

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МАСЕЛ

3.1.Цели работы

1.Знакомство с методами определения основных показателей качества масел.

2.Приобретение навыков по оценке качества работавших масел и определению возможности их дальнейшего использования.

3.Ознакомление с требованиями ГОСТов к качеству масел и значениями показателей, на основании которых масла подлежат замене.

3.2.Оборудование и приборы

1)капиллярный вискозиметр;

2)водяной термостат;

3)прибор для измерения температуры вспышки;

4)фильтровальная бумага.

3.3.Последовательность выполнения работы

1.Определить вязкость масла при 40, 50, 70 и 100 °С.

2.Вычислить отношение вязкости при 50°С к вязкости при 100°С.

3.Определить индекс вязкости по ГОСТ 25371 97.

4.Построить вязкостно-температурную характеристику масла.

5.Определить температуру вспышки в открытом тигле.

6.Определить содержание воды в масле.

7.Определить содержание механических примесей в масле.

8.Оценить степень окисления масла.

9.Оценить моющие свойства масла.

10.По полученным значениям показателей качества дать заклю-

чение о пригодности масла к эксплуатации.

11. В случае отклонения показателей качества от допустимых значений указать негативные последствия применения такого масла.

12. Указать инженерные мероприятия, направленные на устранение выявленных негативных последствий при использовании масла с измененными показателями качества.

50

3.3.1. Требования, предъявляемые к качеству масел

Надежная работа деталей двигателя и машины в целом обеспечивается применением качественных смазочных материалов. Основная функция, которую выполняют моторные масла, – это снижение трения и износа трущихся деталей двигателя за счет создания на их поверхностях прочной масляной пленки. Одновременно к моторным маслам предъявляются следующие требования:

–бесперебойное поступление к трущимся деталям при любых режимах работы и температурных условиях;

–эффективный отвод тепла от трущихся деталей;

–удаление из-за трения продуктов износа и других посторонних веществ;

–надежная защита рабочих поверхностей деталей двигателя от коррозионного воздействия продуктов окисления масла, продуктов сгорания топлива, а также от атмосферной коррозии;

–уплотнение зазоров в сопряжениях работающего двигателя (в первую очередь деталей цилиндропоршневой группы);

–высокая стабильность (минимальное изменение своих свойств в процессе применения и хранения);

–быть экономичным, т.е. обеспечивать минимальный расход масла в двигателе и иметь большой срок службы до замены.

Выполнение указанных функций моторных масел обеспечивается различными показателями их качества, из которых основными являются вязкость, содержание механических примесей и воды, диспергирующие (моющие) свойства, содержание водорастворимых кислот и щелочей, температура вспышки в открытом тигле. При эксплуатации моторных масел именно эти показатели изменяются наиболее интенсивно. Их периодический контроль позволяет повысить эксплуатационную надежность двигателей внутреннего сгорания.

Заводы-изготовители назначают усредненную периодичность замены масел без учета их реального состояния. Такая система технического обслуживания не учитывает изменения свойств масел в процессе эксплуатации. При этом часто заменяются масла, не потерявшие своего качества. В других случаях, наоборот, техника работает на маслах, утративших свои физико-химические свойства. Поэтому организация периодического контроля за состоянием масла позволяет производить его замену по фактическому состоянию, а также своевременно обнаружить неисправности в двигателе.

51

Контроль качества свежих масел осуществляется на основе показателей, регламентированных ГОСТами. Оценка свойств работавших масел производится на основе сравнения с установленными браковочными значениями.

Для определения показателей качества работающего масла обычно отбирают его пробу в количестве 200 – 260 мл и исследуют ее в лабораторных условиях. Наряду со стандартизованными методиками все большее распространение находят экспресс - методы оценки качества масел. Не требуя больших затрат времени и сложного оборудования, экспресс-анализы с достаточной точностью оценивают пригодность масла к дальнейшей эксплуатации.

Данные методические указания предназначены для ознакомления с основными, наиболее доступными лабораторными методами оценки качества масел и дают студентам практические навыки при дальнейшей работе на производстве.

3.3.2.Оценка степени изменения вязкости

Впроцессе работы происходит изменение вязкости масла. Это обусловлено протеканием двух взаимопротивоположных процессов. Накопление в масле продуктов окисления и полимеризации, попадание продуктов износа и других примесей, а также частичное испарение наиболее легкокипящих фракций вызывают увеличение вязкости.

Вто же время попадание в масло топлива и механическая деструкция загустителя уменьшают вязкость. Интенсивность этих процессов зависит от температурных условий, нагрузок в узлах трения, качества масла и топлива и прочих факторов. Значительное изменение вязкости может привести к следующим явлениям: повышенному износу пар трения, ухудшению запуска двигателя, ухудшению прокачивания масла по системе смазки, плохому отводу тепла от рабочих поверхностей и их очистке от загрязнений. Вот неполный перечень немаловажных эксплуатационных факторов, зависящих от вязкостных свойств масла.

Определение кинематической вязкости масел по ГОСТ 33-2000

Кинематическая вязкость масел определяется в капиллярном вискозиметре по ГОСТ 33-2000 подобно определению вязкости топлив.

52

Различие имеется в температуре определения и диаметре капилляра используемых вискозиметров. В соответствии со стандартами на масла вязкость определяют при температуре 100 и 50 °С и лишь для отдельных марок зимних масел предусмотрено дополнительное определение вязкости при 0 °С. Для изменения температуры вискозиметр помещают в водяной термостат.

Капиллярный вискозиметр типа ВПЖ-4 (рис. 3.1) представляет собой стеклянную U - образную трубку с тремя расширениями, в узкое колено которой впаян капилляр. Диаметры капилляров могут быть различны (от 0,4 до 3,0 мм). При определении вязкости выбирают вискозиметр с таким диаметром капилляра, чтобы время перетекания масла при заданной температуре было в пределах 180 – 300 с.

Над капилляром помещены два расширения объемом по 5 мл каждый.

53

Между расширениями и над капилляром нанесены метки А и В, На стенке расширения вискозиметра нанесены его номер и размер капилляра, которые соответствуют данным паспорта, прилагаемого к вискозиметру.

Основу метода определения кинематической вязкости с помощью вискозиметра составляет определение времени истечения через капилляр калиброванного объема жидкости.

Порядок измерения

1.В широкое колено вискозиметра заливается масло так, чтобы нижнее расширение заполнилось на 3/4 своего объема.

2.Вискозиметр устанавливают в термостате с заданной температурой в строго вертикальное положение так, чтобы верхняя метка была ниже уровня воды.

3.На боковой отвод вискозиметра надевают резиновую трубку и

сее помощью, зажав пальцем отверстие широкого колена, закачивают масло в узкое колено вискозиметра выше метки А, следя за тем, чтобы в капилляре и расширениях не образовалось пузырьков воздуха, разрывов и пленок.

4.Отпустив резиновую трубку и убрав палец, наблюдают за перетеканием масла. После того как уровень масла, стекая, сравняется с верхней меткой, включают секундомер и останавливают его, когда уровень масла достигнет нижней метки.

5.Записав время, отмеченное секундомером, испытание повторяют еще два раза. Находят среднее время перетекания масла от метки А до метки Б в секундах.

6.Кинематическая вязкость рассчитывается по формуле

ν= С∙τ,

где ν – кинематическая вязкость масла, мм2/с; С – постоянная вискозиметра, приведенная в паспорте, мм2/с2; τ – среднее время истечения масла, с.

7. Провести измерения вязкости масла при 40, 50, 70 и 100°С. Параметры вискозиметра занести в табл. 3.1, определив их со-

гласно табл. 3.11, а результаты измерения записать в табл. 3.2:

54