1. В'язкість мастил і МОР Загальні поняття про в'язкості
2. в'язкість МОР
3. В'язкість масляних сумішей
4. Вплив тиску на в'язкість
5. Індекс в'язкості (ІВ)
6. Бібліографічний список:

В'язкість мастил і МОР

Загальні поняття про в'язкості

Мастила для промислового обладнання вибирають головним чином по їх в'язкості. В'язкість - одне з важливих властивостей, що мають сервісне значення і загальне для більшості масел. При виборі масла слід враховувати три критичних значення в'язкості / 5 /:

• оптимальне при нормальній робочій температурі;
• мінімальне при максимальній робочій температурі;
• максимальне при самій низькій температурі.

Динамічна в'язкість (h) (опір зсуву) - сила опору, що виникає при взаємному відносному переміщенні шарів рідини з певною швидкістю.

Кінематична в'язкість (n) - відношення динамічної в'язкості рідини до її щільності.
При гідродинамічних розрахунках, пов'язаних з конструюванням вузлів тертя і підбором для них масла, зазвичай використовують кінематичну в'язкість. Цю в'язкість обов'язково нормують для всіх мінеральних масел.

Кінематичну в'язкість технологічних мастил визначають по ГОСТ 33-82 за допомогою віскозиметрів двох типів: капілярного і віскозиметра Пінкевич (для ньютонівських рідин, у яких опір зрушенню прямо пропорційно швидкості ковзання). При випробуванні вимірюють час перебігу мастила між спеціальними позначками при заданій температурі. Зазвичай кінематична в'язкість масел визначається при температурах 50 і 100 ° С, але за класифікацією ISО 3448-75 при температурі 40 ° С.

Так, наприклад, ВПЖ-2 - вискозиметр скляний капілярний, являє собою U - образну трубку, в коліно якої упаяний капіляр. На віскозиметрах капілярного типу отвір відкаліброване. Найбільш часто зустрічаються такі калібри:

• 1,31 мм - для випробування мастил мають кінематичну в'язкість в межах 30-60 Сст,
• 0,99 мм - для випробування мастил з кінематичною в'язкістю 15-30 сСт.

Вимірювання в'язкості засноване на визначенні часу витікання через капіляр певного об'єму рідини з вимірювального резервуара. При цьому визначення кінематичної в'язкості роблять за формулою:

де g - прискорення вільного падіння в місці вимірювання (на широті м Москви на рівні моря 9,8156 м / с2);
Т - час закінчення, с;
К - постійна віскозиметра.

Якщо неможливо визначити в'язкість по ГОСТ 33-82, використовують умовні одиниці в'язкості:

• градуси ВУ по ГОСТ 6258-52 - відношення часу закінчення мастила при температурі випробування до часу витікання 200 мл дистильованої води при 20 ° С;
• умовну в'язкість по ГОСТ 11503-74 - час протікання певної кількості бітуму через калібрований отвір віскозиметра при заданій температурі.

Є формули і таблиці для перерахунку різних умовних одиниць в'язкості в кінематичну в'язкість / 1 , 2 /.

У нафтовій промисловості рідко користуються одиницями динамічної в'язкості. Найбільш вживаними одиницями в'язкості є - стокс (1 Ст = 10-4 м2 / с) або сантістокс (1 сСт = 10-6 м2 / с), у Великобританії - секунди Редвуд (RS), в Європі - градуси Енглер (° Е) і в США - універсальні секунди Сейболта (SUS). Співвідношення різних одиниць в'язкості при одній температурі / 3 /:

5 сСт = 42 SUS = 1,4 ° E = 39 RS.

в'язкість МОР

В'язкість емульсій (МОР) можна визначити за формулою Тейлора:

де h д - в'язкість дисперсійного середовища (в більшості випадків води);
h ф - в'язкість дисперсійного фази;
j - відношення обсягу дисперсионной фази до всього обсягу емульсії.

Кінематична в'язкість МОР можна оцінити за допомогою віскозиметра капілярного типу. Шляхом емпіричного підбору визначено, що для оцінки кінематичної в'язкості МОР потрібне використання віскозиметра має калібрований отвір <0,99 мм. Причому, чим менше калібрований отвір, тим точніше визначення. Крім того, слід враховувати, що робоча емульсія (МОР) містить механічні частинки зносу (домішки), які мають основний розмір часток менше 5 мкм, але зустрічаються окремі частинки здатні "заблокувати" найтонший капіляр віскозиметра. Тому перед оцінкою досліджувані робочі МОР, рекомендується фільтрувати.

Слід зазначити, що можливе проведення подібного лабораторного дослідження, в якому в якості замінника механічних домішок робочої емульсії (МОР) буде виступати кварцовий пісок (SiO2). При цьому стає можливим підготувати проби для проведення дослідження з контрольованим вмістом масляної фази і механічної складової, і за результатами дослідження скласти рівняння описує спільне вплив масляної фази і механічної складової на в'язкість робочих МОР.

Професор Грудев А.П. в роботі / 4 / Зазначає, що в'язкість водомасляного емульсій концентрації 5-10% майже не відрізняється від в'язкості води. Динамічна в'язкість води при 20 ° С становить 1,005 сп.

У реальних умовах роботи, робоча емульсія (МОР) містить механічні частинки зносу, які певним чином впливають на її в'язкість, а значить і умови тертя в осередку деформації. Для оцінки впливу механічних частинок на в'язкість прокатної емульсії був проведений експеримент по визначенню в'язкості робочої емульсії, яка подається на стан 2500 холодної прокатки (ЛПЦ-5 ВАТ "ММК" ) І свіжоприготованою емульсії в лабораторних умовах. Емульсія на стан 2500 відбиралася з пробозаборника на другий кліті (див. табл.1. ). Емульсія в лабораторних умовах готувалася з урахуванням загального змісту масел в відібраної робочої емульсії (на 300 мл дист. Води - 3 мл емульсолів Готувачі "МініМакс-102-В"). На відміну від робочої емульсії, в свежеприготовленной емульсії в лабораторних умовах, механічні домішки відсутні.

Таблиця 1 Результати аналізу робочої емульсії (МОР) подається на стан 2500 холодної прокатки

параметр

Значення Температура, ° С 50 Механічні домішки, мг / дм3 146 рН 7,5 Лужність 2,5 біопоразки 0 Загальний вміст масел,% 0,86 Вміст емульгованих масел,% 0,71 Коррозионное дія відсутня

Для визначення в'язкості використовувався вискозиметр ВПЖ-2 з діаметром капіляра - 0,99 мм, постійна (К) якого 0,1006. Час закінчення робочої емульсії склало 9 с, а свежеприготовленной 8 с, при точної збіжності (однаковий результат по трьом випробуванням).

Підставивши значення в формулу ( 1 ), Отримаємо:

- для робочої емульсії

- для свежеприготовленной емульсії

Таким чином, зі збільшенням вмісту механічних домішок в робочій емульсії (МОР) підвищується в'язкість емульсії. З одного боку, з урахуванням того, що основний розмір механічних домішок близько 5 мкм, це призводить до зниження коефіцієнта тертя і навантажень в прокатної кліті. Але з іншого боку, тверді частинки, потрапляючи в зону тертя, грають роль шипів, посилюючи механічне зачеплення, що призводить до збільшення коефіцієнта тертя.

В'язкість масляних сумішей

В'язкість масляних сумішей не підкоряється закону аддетівності. Теоретично в'язкість суміші двох масел визначають за допомогою спеціальних номограм або формул / 1 , 2 /.

Розрахунок в'язкості суміші:

де ni - кінематична в'язкість i-го компонента,
q i - кількість i-го компонента,
k - поправочний коефіцієнт з табл.2.
Dv1-v2 - різниця кінематичної в'язкості n 1 і n 2.

Таблиця 2 Визначення поправочного коефіцієнта для розрахунку в'язкості суміші
Переважає менша в'язкість переважає велика в'язкість 90/10 80/20 70/30 60/40 50/50 40/60 30/20 20/80 10/90 k 6,7 13,1 17,9 22,1 25,5 27 , 9 28,2 25 17

Вплив тиску на в'язкість

В'язкість масла в значній мірі залежить від тиску. Це має особливе значення при великих питомих навантаженнях і високому тиском в вузлах тертя. Необхідний рівень в'язкості в робочих умовах позитивно позначається на змащувальних властивості масла: між поверхнями, що труться створюється міцний мастильний шар. Залежність в'язкості від тиску виражається рівнянням / 5 /:

де h р і h 0 - динамічна в'язкість при тиску p і атмосферному тиску, Па Ч с;
e - основа натуральних логарифмів;
a - пьезокоеффіціент в'язкості, Па-1 Ч з-1 (для нафтових масел лежить в межах 0,001-0,004).

При високому тиску в'язкість може зрости настільки, що масло втратить властивості рідини і перетвориться в квазіпластічное тіло. При тиску більше 1015 Па мінеральне масло перетворюється в тверде тіло. При знятті навантаження первісна в'язкість відновлюється. В'язкість масел при всіх температурах зі збільшенням тиску зростає неоднаково і тим значніше, чим вище тиск і нижче температура / 5 /.

Індекс в'язкості (ІВ)

Індекс в'язкості характеризує в'язкісно-температурні властивості масел. Для перекладу одних одиниць в'язкості в інші, для розрахунку в'язкості суміші мастил і для розрахунку зміни в'язкості від температури або визначення індексу в'язкості масел слід користуватися відповідними формулами, номограммами, таблицями та графіками / 1 , 6 /. ГОСТ 25371-82 і стандарт РЕВ 2386-80 встановлює два методи розрахунку ІВ мастил по кінематичної в'язкості при 40 і 100 ° С, там же дано формули і таблиці для визначення ІВ. Індекс в'язкості 85 і вище вказує на високі в'язкісно-температурні властивості / 5 /.

Бібліографічний список:

1. Довідник по застосуванню і нормам витрат мастильних матеріалів. 4-е изд. / Под ред. Емінова Е.А. -М .: Хімія, 1977. 787 с. [ повернення ]
2. Евентова М.С. Короткий посібник з практичних занять по мастил. М .: Изд. МГУ, 1961. 131 с. [ повернення ]
3. Індустріальні мастильні матеріали / М. Білл, пров. з англ, під ред. Л.А. Кондакова М .: Машинобудування. - 1982. 134 с. [ повернення ]
4. Тертя і мастила при обробці металів тиском: Довідник / Грудев А.П., Зильберг Ю.В., Тилик В.Т. // М .: Металургія. - 1982. 312 с. [ Детальніше ] [ повернення ]
5. Палива та мастильні матеріали, технічні рідини. Асортимент і застосування: Довідкове видання / К.М. Бадиштова, Л.А. Берштадт, Ш.К. Богданов, Т.І. Богданова, С.Б. Барщевський і ін .; під ред. В.М. Школьникова // М .: Хімія. - 1989. 432 с. [ Детальніше ]
6. Тертя, зношування та змащування / Довідник під ред. І.В. Каргельского і В.В. Алісина. М .: Машинобудування, 1978. 757 с. Кн. 1, гл. 9, с. 254-270. [ повернення ]

Останнє оновлення 12 Мая 2002
WebMaster - Горбунов Андрій Вікторович Сайт створено в системі uCoz