7.1 Определение кинематической вязкости

Температурные условия работы гидромеханических передач предъявляют к требования к свойствам масла изменять вязкость в пределах, при которых обеспечивается эффективность и надежность их эксплуатации. Чем меньше изменяется вязкость с изменение температуры, тем выше качество и лучше эксплуатационные свойства. Кинематическую вязкость масел для гидромеханических передач определяют при температурах 50ºС и 20ºС.

Аппаратура, реактивы, материалы, порядок проведения исследований и обработка результатов приведены в разделе 3.1.

7.2 Определение коррозионных свойств

В процессе работы масло находится в длительном контакте с цветными и черными металлами и сплавами, из которых изгото­вляют те или иные детали и систему в целом. Гидравлические системы, амортизационные устрой­ства и механизмы изготовляют из разных металлов и сплавов, в основ­ном из стали, чугуна, меди, латуни, алюминия, силумина, магния, цинка, металлокерамики. Поэтому любая гидросистема представляет собой сложный комплекс металлов, в котором могут создаваться благоприятные условия для протекания коррозионных процессов.

Химический состав масла может оказывать значительное влияние на процессы окисления и коррозии. Практически очень важно оценивать коррозионную агрессивность в лабора­торных условиях, так как такая оценка, сберегая много времени средств, дает возможность определить коррозионные свойства испы­туемого образца жидкости.

За критерий относительной оценки корродирующего действия жидкости принимают изменение веса металлических пластинок после испытания на коррозию, выраженное в мг/см² поверхности пластинок и называемое «весовым показателем коррозии». Этот показатель определяют, испытывая корродирующее действие жид­кости на металлические пластинки в условиях комбинированного влияния температуры и кислорода воздуха.

7.2.1 Аппаратура, реактивы и материалы:

- установка для определения коррозионного воздействия на ме­таллы (рис. 8.3);

- держатель образцов металлов (рис. 8.4);

- образцы металлов;

- весы 2-го класса точности по ГОСТ 24104 делом взвешивания 200 г;

- термостат, обеспечивающий температуру нагрева до 150±20ºС;

- секундомер по ГОСТ 5072;

- реометр по ГОСТ 9932 или ротаметр по ГОСТ 13045;

- термометр по ГОСТ 16590;

- наждачная бумага КЗ-М-14 или 51СМ28 по ГОСТ 10054 или шкурка шлифовальная бумажная по ГОСТ 6456;

- спирт этиловый по ГОСТ 5962 или ГОСТ 18300;

- ацетон по ГОСТ 2603;

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709;

- медь М-1 или'М-3 по ГОСТ 859;

- латунь Л-63 по ГОСТ 2208 или ГОСТ 931;

- сталь 20(10) по ГОСТ 1050;

- чугун Сч 24—44 или Сч 18—36 по ГОСТ 1412.

7.2.2 Порядок проведения исследований

Пластины перед испытанием зачищают от заусениц и шлифуют наждачной бумагой, причем для каждого образца исполь­зуют новую наждачную бумагу. Затем пластины промывают водой со спиртом или ацетоном, высушивают до постоянной массы (разница между результатами двух последних взвешиваний не должна превышать 0,0002 г) и хранят.

Результат взвешивания в граммах записывают до четвертого десятичного знака.

Подготовленные к испытанию пластины необходимо брать только пинцетом.

Подставки и пластины образцов металлов насаживают на кре­пежный винт держателя.

В сосуд наливают 200—300 мл испытуемого масла. Уровень должен быть выше держателя с набо­ром образцов металлов на 10…15 мм.

Сосуд герметично закрывают крышкой с вставленными в нее термометром и аэратором, после чего фиксируют уровень масла в приборе.

Установку помешают в термостат, температуру доводят для амортизаторных жидкостей до 140±2°С, длитель­ность испытания 24 ч, для гидравлических масел температура 100±2°С, длительность168 ч; продувка возду­хом — со скоростью 10 л/ч.

В процессе испытания жидкость перемешивают с помощью воздуха, который подается через аэратор с объемным расходом (100±5) см³/мин.

Уровень жидкости в сосуде поддерживают постоянным.

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Весовой показатель коррозии (ВПК) в мг/см² за время испытания вычисляют по формуле

ВПК = ΔG/F. (7.1)

где ΔG — изменение веса пластинки за время 168-часового испыта­ния, мг;

F — площадь поверхности пластинки, см².

Иногда в целях экономии времени определение химической ста­бильности и весового показателя коррозии совмещают в одном испы­тании, так как условия и методика опыта близки.

Воздействие жидкости на резину. Во всех системах, где приме­няются жидкости, помимо металлических деталей, имеется значи­тельное число резиновых деталей, используемых для уплотнения системы и соединения ее частей. Эти детали играют важную роль, так как обеспечивают герметичность систем во время протекания рабочих процессов (торможения, амортизации, охлаждения и др.). Длительный контакт рабочей жидкости с резиновыми деталями может изменять объем и вес деталей вследствие происходящего при этом сложного физико-химического процесса вымывания отдельных компонентов резины и замещения их жидкостью. В резуль­тате этого происходит изменение физико-механических свойств резины (прочность, эластичность и т. п.), степень которого бывает различной.

Набухание, размягчение или усадка резиновых деталей, рабо­тающих в контакте с жидкостью, приводит к нарушению герме­тичности системы и другим серьезным дефектам в работе. Поэтому одной из основных эксплуатационных характеристик жидкости является возможно меньшее воздействие ее на объем и вес резины. Для оценки воздействия жидкости на резину определяют величину сопро­тивления резины набуханию или усадке, которая характеризуется изменением веса и объема образца испытуемой резины после испы­тания. Сопротивление резины набуханию выражают в весовых «и объемных процентах.

Сопротивление резины набуханию определяют по ГОСТ 421-41 со следующими изменениями. Взвешенные и просушенные образцы резины (манжеты) опускают в сосуд с испытуемой жидкостью,, имеющей температуру 70 ± 2° С, и выдерживают при этой темпе­ратуре 24, 72 и 168 ч. По истечении установленного времени образцы извлекают из испытуемой жидкости, быстро промывают соответству­ющим растворителем (спиртом, водой), просушивают фильтроваль­ной бумагой и взвешивают на весах с точностью до 0,01 г. ■ Весовой показатель набухания резины вычисляют по формуле

Pr-Рл

100,

после- — ^вес

где ДР — изменение веса испытуемого образца резины набухания в %; Р_х — вес образца резины до испытания; Р. образца резины после испытания.

Объемный показатель набухания резины определяют взвешива­нием образца резины до и после испытания в воздухе и в дистиллиро­ванной воде.

Объемный показатель набухания резины вычисляют по формуле

(Р₉ — Р'_а)-(Р,-Р[) 1QQ

где Д V — изменение объема образца резины после набухания в %; P_t и Р_г — вес образца до испытания в воздухе и в воде в г соответственно; Р₂ и Р₂ — вес образца после испытания в воздухе и в воде в з соответственно.

За результат испытания принимается среднее арифметическое |из нескольких определений.

Температуры замерзания и застывания. Температурой замерза-

|ния называют температуру начала кристаллизации, т. е. темпера­туру, при которой в жидкости начинает появляться облачко, состоя­щее из мельчайших кристалликов вещества. Температура, при кото­рой происходит полная потеря текучести (подвижности), называется температурой застывания.

Системы охлаждения двигателей, противообледенительные устрой­ства, механизмы гидросистем, амортизаторов и приборов не могут Цработать, если жидкость в них находится в замерзшем (застывшем) [состоянии. Для многих жидкостей (охлаждающих, противообледе-тштелъных, приборных) температура замерзания непосредственно характеризует работоспособность в низкотемпературных условиях Эксплуатации.

Смазывающие свойства

Смазывающую способность тормозных и амортизаторных жидко­стей определяют на 4-шариковом аппарате на шарах из стали ШХ-6 диаметром 9,5 мм при скорости вращения 1200 об!мин, температуре 20° С и продолжительности испытания 1 мин.

По графикам зависимости среднего диаметра следов износа шаров (а) от нагрузки (Р) находят величину критической нагрузки, соответствующей срыву жидкостной пленки (Р_к). Принципиальная схема аппарата описана в гл. 2.

Вспениваемость

Вспениваемость технических жидкостей, в первую очередь охла­ждающих, амортизаторных и тормозных, оценивают на приборе, состоящем из измерительного цилиндра емкостью 200 мл (с иеной деления 1 мм) с дном из пористого стекла (фильтр Шотта № 4), набора склянок Тищенко для просушки воздуха, наполненных хлористым кальцием, реометра и баллончика со сжатым воздухом. В измерительный цилиндр наливают 25 мл испытуемой жидкости. Жидкость продувают воздухом (предварительно просушенным и очи­щенным), подаваемым из баллона через стеклянную трубку в ци­линдр под фильтр Шотта. Скорость продувки воздуха через столГ» жидкости 10 л/ч. Испытания проводят при 18—20° С. После 3-минут­ной продувки воздуха через жидкость определяют высоту столба образовавшейся пены (в мм) и подачу воздуха прекращают. С момента прекращения подачи воздуха до момента исчезновения пены фикси­руют время ее стойкости. Вспениваемость жидкости оценивают либо по высоте столба пены, либо по времени ее исчезновения («стойкость пены»).