Лабораторна робота №7

Тема заняття: Визначення температури каплепадіння і пенетрації консистентних змазок.

Мета заняття: Навчитися визначати температуру каплепадіння і пенетрацію консистентних змазок.

Матеріально-технічне забезпечення: пробовідбірник, зразки змазок, прилад для визначення температури каплепадіння, пенетрометр.

Правила техніки безпеки: Дослід проводити на відповідно обладнаному робочому місці при включеній витяжці, не допускати попадання зразків на тіло, дослід проводити в присутності викладача, нагрівання проводити тільки до температур, вказаних в інструкції.

Хід заняття

№ п/п	Послідовність виконання завдання	Технічні умови
1 2 3 4 5 6 7	Повторити правила техніки безпеки Ознайомитися з теоретичними відомостями про властивості і характеристику пластичних змазок. Ознайомитися з будовою приладу для визначення температури каплепадіння. Ознайомитися з порядком проведення досліду. Визначити температуру каплепадіння зразку змазки. Ознайомитися з порядком визначення числа пенетрацї і провести визначення на зразку.. Оформити звіт	В методичних вказівках Нагрівання проводити до температури на 20*С нижчої від вказаної в характеристиці. Проводиться при температурі 25*С.

Контрольні питання: Назвати основні властивості пластичних мастильних матеріалів. Охарактеризувати марки змазок СКа 3/7-2, НЛи 6/9-1, УБа 3/12-2.

Питання для звіту Описати послідовність визначення температури каплепадіння. Описати порядок визначення числа пенетрації. Дати характеристику досліджуваним зразкам.

Домашнє завдання: Повторити властивості НОР.

Методичні вказівки.

За зовнішнім виглядом пластичні мастила-це густі мазеподібні продукти. Загальне призначення їх дуже широке. Вони застосовуються для змащення механізмів і вузлів тертя, де з тих чи інших причин неможливо використати рідкі оливи; для консервації машин і ро­бочих поверхонь, герметизації рухомих з'єднань.

Характерною властивістю мастил є їх здатність зберігати форму, не витікати з вузлів змащування. Тобто вони мають від­повідну міцність, яка характерна для твердих тіл. Разом з тим, у вузлах тертя при відносно невеликих зусиллях вони "поводять­ся" як дуже в'язкі рідини.

Як правило — це трикомпонентні колоїдні системи, які містять: дисперсійне середовище (рідку основу) на 70-90 %, дисперсну фазу (загусник) на 10-25 % і добавки (присадки, на­повнювачі, стабілізатори) на 1-15 %.

Для виготовлення мастил, що експлуатуються при високих і низьких температурах, використовують синтетичні оливи. Іноді основою спеціальних мастил можуть бути й більш в'язкі оливи (трансмісійні, авіаційні тощо).

Загусник складає 10-25 % маси, але його вигляд і концентрація дуже впливають на основні якості мастила: теплостійкість, водостійкість, міцність. Тому класифікують мастильні матеріали за видом загусника: мастила, загущені мильними загусниками (милами) і мастила, загущені немильними загусниками.

Як мильні загусники використовують мила жирних і смоля­них кислот. Мило — це солі жирних кислот, іншими словами, продукт нейтралізації кислот лугами.

Немильні загусники — це тверді вуглеводні (парафін, церезин, бетонітова глина тощо).

Для одержання стабільної системи "основа-загусник" і запо­бігання її розшаруванню, велике значення мають стабілізатори. Наприклад, для кальцієвих мастил (солідолів) таким стабілі­затором є вода (4-5 %). Вона попереджає злипання і збільшення частинок мила, і тим самим — їх випадання з рідкої основи.

Основні експлуатаційні властивості мастил

Під експлуатаційними властивостями мастил розуміють такі, які виявляються в умовах їх застосування і визначають надій­ність роботи вузлів і агрегатів. До основних експлуатаційних властивостей мастил належать: в'язкісно-температурні, міцніснотемпературні, мастильні і корозійні (захисні), а також герметизуюча здатність, стабільність і водостійкість.

В'язкісно-температурні властивості мастил визначають їх прогонність при низьких температурах, легкість пуску меха­нізмів, а також опір обертанню при усталених режимах роботи вузлів і механізмів.

Межа міцності — мінімальне наванта­ження, при якому відбувається зсув мастила. Вона характеризує здатність мастил утримуватися у вузлах тертя, протистояти ви­паданню з обертаючих деталей під дією відцентрових сил. При навантаженнях, що перевищують межу міцності, мастило по­чинає текти.

Стабільність мастил ха­рактеризує їх роботоздатність у вузлах тертя машин, зручність заправки і надійність прогонності під час проведен­ня технічного обслуговування машин, а також незмінність початкових властивостей при тривалому зберіганні і під впли­вом навколишнього середовища.

Механічна стабільність мастил - стійкість до механічної дії в тих чи інших експлуатаційних або наближених до них умовах

Колоїдна стабільність характеризує здатність мастила утримувати рідку ос­нову (оливу) і не розшаровуватися, ство­рювати опір виділенню рідини при зберіганні та експлуатації.

Хімічна стабільність характеризується стійкістю мастил про­ти окислення. З пониженням хімічної стабільності в мастилах утворюються і нагромаджуються кисневмісні поверхнево-активні речовини (ПАР), збільшується концентрація кислот, альдегідів, ефірів і спиртів, що призводить до погіршення антикорозійних і захисних властивостей мастил.

Термічна стабільність мастил характеризує стійкість мастил до температурної дії.

Водостійкість (гідролітична стабільність) характеризує стійкість мастила до реакцій при контакті з водою. Розчинність мастила у воді — як в холодній, так і в гарячій — недопустима. Мастила не повинні змиватися водою з поверхонь, на які вони нанесені, і не повинні вимиватися водою з вузлів тертя.

Мастила на натрієвих милах розчиняються у воді, а мастила на комплексних кальцієвих і літієвих милах не розчиняються у ній навіть при проварюванні.

Температура крапання (ГОСТ 6793-74) -служить критерієм переходу мастила в рідкий стан при нагріванні. Це температура, при якій відбувається падіння першої краплі мастила з чашечки), встановле­ної на гільзі спеціального термометра, при його нагріванні з заданою швидкістю (1 °С за хвилину) у повітряному просторі. Спочатку за температурою крапання приблизно оцінювали верхню температурну межу за­стосовування деяких видів мастил. Зараз ця характеристика зберегла своє значен­ня лише як умовний показник, який встановлює відповідність продукції ви­могам виробничої нормативно-технічної документації.

Пенетрація є показником консистенції (густоти) мастил, який в основному визна­чається при заводському контролі і кваліфікаційній оцінці. Вона вимірюється пенет­рометром (ГОСТ 5346-78) за глибиною занурення в мастило стандартного конічного плунжера за 5 с і виражається в десятих частках міліметра.

Класифікації мастил і позначення.

За призначенням мастила поділяються на 4 групи: антифрикційні, консерваційні, ущільнювальні та канатні. Антифрикційні служать для зменшення тертя в рухомих з'єднаннях деталей і їх зношення; консерваційні оберігають від корозії металеві вироби і механізми при зберіганні, транспортуванні і експлуатації; канатні оберігають від зношуваності і корозії стальні канати; ущільнювальні призначені для герметизації зазорів, вакуумних систем, полегшення збирання і розбирання рухомих з'єднань (голчасті підшипники).

Групи, у свою чергу, поділяються на підгрупи, які відрізняються одна від іншої межами робочих температур і експлуатаційною здатністю. Підгруп 17, вони позначаються великими літерами російського алфавіту. В сільськогосподарському виробництві найпоширенішими є такі підгрупи:

С — мастила загального призначення, що працюють в межах звичайних температур (до 70 °С); О — мастила загального призначення, що працюють при підвищених температурах (до 110 °С); M — багатоцільові; Ж — термо(жаро)стійкі; H — морозостійкі (низькотемпературні); У — вузькоспеціалізовані (автомобільні, залізничні, індустріальні тощо); 3 — консерваційні;

К — канатні.

Класифікаційне позначення мастила характеризує його призначення, склад, основні властивості. Воно складається з 5 груп індексів, розташованих у такій послідовності: символ підгрупи; умовне позначення загусника; температурний інтервал, в якому мастило працює найбільш ефективно (в чисельнику округлена, змен­шена в 10 разів, температура низькотемпературної зони використання; в знаменнику -- високотемпературної); тип дисперсійного середовища і твердих добавок; індекс класу консистенції.

Тип загусника позначається буквами російського алфавіту: Ал -- алюмінієвий; Ба -- барієвий; Ка -- кальцієвий; Ли -літієвий; На — натрієвий, На-Ка — суміш двох, кНа — комплексний натрієвий;

Т — тверді вуглеводні, О — органічні речовини і т.д.

Тип дисперсійного середовища і твердих добавок позначається малими літерами через дефіс. На першому місці - - тип дисперсійного середовища: н - - нафтова (мінеральна) олива; у — синтетичні вуглеводні,

к — кремнійорганічні рідини, э — складні ефіри, п — інші оливи і рідини. Суміш двох олив позна­чається двома літерами (нк, уэ тощо). При виготовленні мастил на базі тільки мінеральної оливи індекс н не вказується; він викорис­товується тільки при позначені мастил, виготовлених із суміші мінеральної та іншої олив.

Наявність у мастилі твердих добавок позначається буквами (г — графіт; д — дисульфід молібдену; т — інші тверді добавки) через дефіс після індексу дисперсійного середовища або темпе­ратурного інтервалу.

Індекс класу консистенції встановлюють за числом пенетрації. Якщо пенетрація змінюється у межах двох класів, застосовується індекс у вигляді дробу.

Число Індекс Число Індекс

пенетрації консистенції пенетрації консистенції

400-430 00 175-205 4

355-385 0 130-160 5

310-340 1 85-115 6

265-295 2 нижче 70 7

220-250 З

Розглянемо два приклади індексних позначень мастил. СКа2/7-2\ літера С — антифрикційне мастило загального при­значення для звичайних температур; Ка — загущене кальціє­вим милом; індекс 2/7 - - рекомендується для застосування при температурах від мінус 20 до плюс 70 °С, відсутність індексу дисперсійного середовища свідчить, що мастило виготовлено на нафтовій (мінеральній) оливі і не містить твердих добавок; 2 — індекс класу консистенції (пенетрація при 25 °С складає 265-295). КТ6/5к-г4: К — канатне мастило, Т — загущене твер­дими вуглеводнями; індекс 6/5 — робочі температури від мінус 60 до плюс 50 °С; літера к — виготовлено на кремнійорганічній рідині; літера г - - містить в якості твердої добавки графіт, цифра 4 — належить до 4-ого класу консистенції (пенетрація при 25 °С складає 175-205).

Порядок визначення температури крапле падіння

1. Зняти верхній шар мастильного матеріалу з дослідного зразка.

2. Взяти три проби з різних місць.

3. Змішати проби не допускаючи появи повітря в середині змазки.

4. Заповнити щільно чашечку приладу.

5. Зрізати надлишок мастильного матеріалу з чашечки.

6. Вставити чашечку в гільзу термометра.

7. На дно пробірки положити кусок чистого паперу.

8. Зібрати прилад. Нижній край чашечки повинен бути на висоті 25 мм. Від дна пробірки, а поділки шкали термометра, при якій фіксується температура краплепадіння .повинні бути нижчі від пробки.

9. Закріпити пробірку на висоті 10-20мм від дна термостійкого стакана. 10.Налити в стакан рідину до рівня 120-150мм від дна.

11 .Нагрівати до температури на 20^*С меншої ніж температура краплепадіння з характеристики і після досягнення даної температури відрегулювати швидкість нагрівання до значення 1 *С за хвилину.

12.За температуру краплепадіння приймають температуру, при якій падіння першої каплі або дотикання дна пробірки стовпчиком нафтопродукту.

Визначення пенетрацї.

Полягає у визначенні глибини (у десятих частинах міліметра) занурювання у досліджуване мастило стандартного конуса за 5с при температурі 25*С під дією маси 150г.

Послідовність визначення.

1. Підготувати прилад ПН-1М до роботи:

- приєднати індикаторну головку;

- виставити стрілку індикаторної головки на «0»;

- перевірити роботу приладу.

2. За допомогою циліндричної форми взяти зразок мастила.

3. Розмістити зразок мастила на столі приладу.

4. Обертаючи стіл приладу підвести зразок мастила до конуса приладу.

5. Звільнити конус за допомогою гвинта.

6. За допомогою секундоміра засікти час опускання конуса.

7. Після 5 секунд опускання конуса по шкалі індикаторної головки визначити глибину занурювання.

8. По таблиці визначити консистенцію мастила і порівняти її з характеристикою.