Розділ 2. Мастильні матеріали
Самостійне опрацювання № 7
Тема 2.2. Експлуатаційні властивості олив, їх визначення та вимоги до них.
План
В’язкісні та змащувальні властивості.
Протиокисні властивості.
Мийні властивості.
Антикорозійні та захисні властивості.
Протипінні та деемульгуючі властивості.
Л
ітература:
[1], с.166 – 188.
Після опрацювання теми необхідно знати:
методи визначення експлуатаційних властивостей олив;
способи покращення експлуатаційних властивостей олив;
призначення та механізм дії присадок.
Потрібно вміти:
оцінювати експлуатаційні властивості олив;
аналізуватимеханізм дії присадок.
Методичні рекомендації
Потрібно уважно вивчити від чого залежать і якими параметрами характеризуються експлуатаційні властивості олив.
Слід звернути увагу на методи їх оцінки, виписати у конспект і запам'ятати. Проаналізувати і законспектувати способи покращення експлуатаційних властивостей олив.
Завдання для самостійного опрацювання
Описати вплив в’язкісних властивостей на основні показники роботи двигунів або механізмів.
Поняття про тертя та зношування деталей. Загальні аспекти Однією з головних передумов для забезпечення надійної і економічної роботи тракторних, комбайнових, автомобільних двигунів є рішення основної проблеми хіммотології - раціонального вибору і застосування мастильних матеріалів, якість яких повинна задовольняти оптимальним вимогам двигунів у відповідності до конструктивних особливостей, рівнем форсування і умовам експлуатації. Ємність мирового ринку мастильних матеріалів оцінюється у 36,5 млн. т, України – близько 400 тис. т. У будь-якій машині є деталі, які переміщуються відносно один одного по контактуючим поверхням, при цьому у зоні взаємодії поверхонь виникають контактні сили, названі силами тертя. На подолання сил тертя витрачається більше 20% корисної роботи. Величина втрат на тертя розподіляється наступним чином: поршневі кільця і поршень – циліндри - близько 67% загальних втрат, підшипник колінчастого валу – вал - близько 25%, газорозподільний механізм - близько 8%
Охарактеризувати індекс в’язкості олив та методи його визначення.
В сучасних умовах розвитку промисловості і транспорту України актуальним є підвищення надійності й ефективності функціювання технологічного обладнання, що безпосередньо пов’язано з необхідністю раціонального підбору і використання палива, олив, мастил та спеціальних рідин.
В’язкість і густина є основними фізико-хімічними параметрами, що визначають властивості та характеризують склад й структуру нафтопродуктів, більшість з яких є ньютонівськими рідинами.У зв’язку з цим, кінематична в’язкість і густина займають важливе значення в системі нормованих показників палива для реактивних, газотурбінних і дизельних двигунів та мазуту, а для всіх видів олив й мастил - кінематична в’язкість є обов’язковим показником якості, що визначає їх хіммотологічні властивості.
В'язкість або внутрішнє тертя - властивість текучих тіл рідин і газів чинити опір переміщенню однієї їх частини відносно іншої,
характеристика сил внутрішнього тертя. Сила тертя залежно від в'язкості, рідини або газу виражається формулою:
де F - сила опору переміщенню шарів середовища, що спрямоване убік убування швидкості (знак мінус у формулі).
Рідини, характеристики в'язкості яких опусуються вище заданими ріняннями називаються ньютонівськими або ідеально в'язкими.
Одиниця в'язкості в системі СВ - Паскаль секунда. У системі CGS одиниця в'язкості - Пуаз:
1Па с = 10 Пуаз.
Іноді в техніці користуються поняттям питомої в'язкості, тобто відношенням в'язкості рідини до в'язкості води:
Існує поняття кінематичної в'язкості - це в'язкість, віднесена до одиничної щільності, тобто:
Виміряється кінематична в'язкість в одиницях L2T-1 , тобто M2 /сек у системі СВ. Та ж одиниця в Сгс-Системі називається стоксом 1Стокс.
Вказати в’язкісні присадки.
В'язкісна присадка до олив для двигунів внутрішнього згоряння на основі розчину поліолефіна М.м. 2-20 тис. в мінеральній оливі, яка відрізняється тим, що вона додатково містить оброблений борною кислотою продукт конденсації 2,6-дитретбутил-фенолу і алкілфенолів з формальдегідом і аміаком, а також зольний детергент, вибраний із групи, яка складається з алкілсаліцилату, алкілсульфонату, алкілфеноляту лужноземельного металу, при такому співвідношенні компонентів
Описати вплив змащувальних властивостей на основні показники роботи машин і механізмів.
Винахід відноситься до галузі виробництва і застосування мастильних матеріалів, конкретно до композицій багатоцільових пластичних мастил для вузлів тертя машин і механізмів. Запропоновано використання відомої рецептури ущільнювальної пластичного мастила для газової апаратури в якості багатоцільовий пластичного мастила для вузлів тертя машин і механізмів. Технічний результат - поліпшення трібологічних, адгезійних характеристик, показників механічної стабільності при тривалій дії підвищених температур, водостійкості, впливу на гумові ущільнення, збільшення міжремонтного циклу роботи самих різноманітних вузлів тертя, а також високий ступінь уніфікації і сумісності з мастилами аналогічного призначення
Вказати методи оцінки змащувальних властивостей.
Відомий спосіб оцінки протизадирних властивостей (И.И.Карасик. Методи трібологічних випробувань в національних стандартах країн світу, під ред. проф. Кершенбаумана, Центр "Наука і техніка", 1993 р., с.214-216), згідно з яким сферичний індентор переміщують під зростаючою навантаженням по змащеній поверхні. Про несучої здатності мастильного шару судять по глибині впровадження і сили тертя в момент його різкого зростання. Мірою несучої здатності є деформація (відношення глибини впровадження радіусу індентора), при якій відбувається лавинне руйнування суцільності граничного мастильного шару.
Вказати способи покращення антифрикційних, протизношувальних та протизадирних властивостей.
Пластичні мастила займають особливе місце серед мастильних матеріалів. Це обумовлене тим, що вони складаються з рідкого та твердого компонентів і у зв'язку з цим мають спроможність відновлювати свій структурний каркас після його руйнування. Об'єм виробництва мастил дуже малий порівняно з випуском олив, і використовуються вони там, де нема можливості вживати рідкі оливи.Мастила - високоструктуровані тиксотропні дисперсії твердих загусників у рідкому середовищі (оливі), це - багатокомпонентні колоїдні системи. Масова частина рідкої основи мастил становить 70... 90%, загусника - 10... 15%, близько 2% - модифікатор структури (якщо він необхідний в мастилі), близько 15% складають різні добавки (присадки, наповнювачі тощо). Якість сучасних мастил дозволяє використовувати їх як "вічні", тобто закладати на весь період роботи агрегату без заміни і поповнення. Це особливо важливо для вузлів, в які мастило закладається під час збирання, і доступ для заміни в них мастил практично неможливий або утруднений.
Вказати зовнішні ознаки появи продуктів окислення в оливі.
При експлуатації всі двигуни зношуються. Швидкість і види зношування залежать від конструкційних особливостей двигуна, багатьох експлуатаційних факторів, якості палив і олив.У двигунах можуть виникати різні види зношування. Так, в результаті механічних дій може бути механічне зношування; при хімічній взаємодії металів пари тертя із мастильним матеріалом, який містить корозійні продукти, а також із продуктами згоряння палива, водою може відбуватися хімічне та електрохімічне зношування тощо.
Описати метод визначення термоокисної стабільності оливи за К.К.Папок.
Зміна механічних властивостей масла при низьких температурах має велике експлуатаційне значення. При зниженні температур текучість масла зменшується або взагалі втрачається, що обумовлює недостатнє надходження масла до тертьових деталей і виникнення граничного або сухого тертя, яке призводить до підвищеного зносу.Втрата рухливості масла обумовлюється, як підвищенням в'язкості, так і випаданням у маслі кристалів парафіну, зрощуванням їх у кристалічний структурний каркас, який порушує текучість масла. Низькотемпературні властивості масел характеризуються температурою застигання, яка встановлюється залежно від температурних умов використання масла.С.С, літні до мінус 15 С, а масла для двигунів – зимові мінус 25…40 Сучасні масла для мастила приладів контрольно-вимірювальної апаратури мають температуру застигання мінус 60…70
Вказати протиокисні присадки.
Одержання нафтопродуктів, їх види. Експлуатаційні властивості та використання автомобільних бензинів (І частина)
Загальна характеристика і роль паливно-енергетичних ресурсів у сільському господарстві
Сучасне сільськогосподарське виробництво України витрачає близько 40…50% нафтопродуктів від загальної кількості, що використовуються у народному господарстві.
Рис. 1.1. Структура енергоносіїв у сільськогосподарському виробництві
Від якості, вірного вибору та вмілого використання нафтопродуктів залежать не тільки їх витрати, але й технічний стан сільськогосподарської техніки та нафтоскладського обладнання, ефективність роботи та використання, витрати праці. Встановлено, що у загальній вартості тракторних робіт на частку нафтопродуктів припадає більш 50…60% усіх витрат.
Тому, раціональне використання паливно-мастильних матеріалів забезпечує зниження витрат на виробництво сільськогосподарської продукції, що є завданням державної ваги.
Згідно міжнародного стандарту ISO 8681 (International Organization for Standardization – Міжнародна організація зі стандартизації), усі нафтопродукти класифікують на п’ять основних класів по буквеним індексам
Дати характеристику мийним властивостям оливи.
Під властивістю розуміють об'єктивну особливість продукції, яка виявляється при її створенні, експлуатації, споживанні. Експлуатаційні властивості олив впливають на основні показники роботи машин і складальних їх частин, ефективність використання автотракторної техніки в цілому.
Вибір відповідного сорту оливи і встановлення термінів заміни необхідно розглядати в безпосередньому зв'язку з її експлуатаційними властивостями. Для забезпечення надійної, тривалої і економної роботи автотракторної техніки оливи повинні мати: добрі властивості для надійного змащування деталей, що труться; оптимальні в'язкісно-температурні властивості, щоб забезпечувати надійну роботу систем змащування при різних температурах; достатню протиокисну стабільність, аби попередити значні зміни хімічного складу в процесі роботи; добрі мийні властивості, які дозволяють запобігати утворенню лаків і нагарів на нагрітих деталях; високі антикорозійні властивості по відношенню до деяких конструкційних матеріалів, особливо кольорових; а також захисні властивості для попередження корозії деталей у період консервації.
Вказати мийно-диспергувальні присадки.
Винахід відноситься до галузі виробництва присадок для моторних масел і до моторних масел, що їх містять, і може бути використане при виробництві миючо-диспергуючих присадок для моторних масел і при виробництві останніх, призначених для очищення систем двигуна внутрішнього згоряння при технологічному обслуговуванні останнього
Вказати зовнішні ознаки продуктів корозії.
Внешние признаки коррозии. Внешним признаком начала коррозии служит потускнение и образование мелких пятен, а в дальнейшем и раковин, которые затем разрастаются по количеству, увеличиваются в размерах и проникают в глубь металла. В результате этого тонкий слой металла может быть разрушен в короткий срок, а отдельные детали самолета вследствие их ослабления могут разрушаться под воздействием нагрузки
Описати визначення антикорозійних властивостей за методом Пінкевича.
|
Дослідження або аналіз матеріалів шляхом визначення їх хімічних або фізичних властивостей (поділ матеріалів взагалі B01D, B01J, B03, B07; апарати, повністю охоплюються яким-небудь підкласом, див. у відповідному підкласі, наприклад B01L; вимірювання або випробування з допомогою ферментів або мікроорганізмів C12M, C12Q; дослідження ґрунту основи на будмайданчику E02D1;моніторингові або діагностичні пристрої для устаткування для обробки вихлопних газів F01N11; визначення змін вологості при компенсаційних вимірах інших змінних величин або для корекції показань приладів при зміні вологості, див.G01D або відповідний підклас, що відноситься до вимірюваної величини; випробування |
Охарактеризувати механізм дії протипінних присадок.
Оскільки в Україні виробництво присадок до палива слабо розвинене, проаналізуємо тенденції їх виробництва та споживання з використанням зарубіжного досвіду.
Велика частина потреби в присадках і добавках до моторних палив задовольняється за рахунок імпорту. У зв'язку з тим, що відсутній статистичний звіт по даній групі продуктів, а склади моторних палив є ноу-хау окремих НПЗ, неможливо встановити потреба в присадках до палив по Україні. Останнє вимагає проведення спеціального дослідження. Для розуміння механізму дії та асортименту використовуваних присадок до палив було проведено огляд літератури з даної проблематики.
Описати механізм дії деемульгуючих присадок.
Деэмульгирующее действие поливалентных солей нафтеновых кислот, по данным Мышкина Е. И. ( 1946 г.), связано с тем, что эти вещества обладают пептизирующими свойствами в отношении асфальто-смолистых частиц и более поверхностно-активны на границе нефть-вода
Питання для самоконтролю
Як впливає в’язкість оливи на роботу тертьових деталей?
Яке призначення в’язкісних присадок олив, їх механізм дії?
Яким показником оцінюють в’язкісно-температурні властивості олив?
Як оцінюються змащувальні властивості олив?
Які присадки призначені зменшувати втрати потужності на тертя, механізм їх дії?
Які присадки призначені запобігати заїданню поверхонь, механізм їх дії?
В чому полягає суть процесу окислення олив, від чого він залежить?
Яке призначення мийно-диспергувальних присадок, механізм їх дії?
Які причини спізнення оливи?
Яке призначення антикорозійних присадок, механізм їх дії?
Самостійне опрацювання №8