4819

УДК 629.33-662

Прядкин В.И. Эксплуатационные материалы машин и оборудования лесного комплекса [Текст] : методические указания к лабораторным работам для студентов по направлению подготовки 15.03.02 - Технологические машины и оборудование / В.И. Прядкин, А.В. Артёмов, П.А. Колядин ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». - Воронеж, 2019. - 37 с.

Рецензент д.т.н. профессор ВГАУ Д.В. Афоничев

Ответственный за выпуск заведующий кафедрой автомобилей и сервиса проф. В.И. Прядкин

2

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Эксплуатационные материалы машин и оборудования Лесного комплекса» является профессиональной в обучении студентов по направлению подготовки 15.03.02 - Технологические машины и оборудование. Ее содержание базируется на знании основных разделов химии и инженерных дисциплин. При изучении данной дисциплины приобретаются знания по условиям работы, эксплуатационным свойствам, ассортименту и изменениям качества топлив, смазочных материалов и технических жидкостей при хранении, заправке и применении. При выполнении лабораторных работ закрепляются теоретические знания определения качества топлив, масел, консистентных смазок и технических жидкостей.

Целью преподавания данной дисциплины является формирование у студентов знаний и навыков, позволяющих свободно владеть сложным комплексом эксплуата- ционно-технических требований, предъявляемых к качеству современных эксплуатационных материалов, с целью их влияния на надежность и долговечность двигателей внутреннего сгорания, агрегатов трансмиссии и других конструктивных узлов автомобилей и лесохозяйственных машин, а также организацией рационального применения с учетом экономических и экологических факторов.

Все разделы дисциплины получают практическое закрепление знаний в процессе лабораторных занятий.

Выполнение курса лабораторных работ дает возможность развивать самостоятельность в принятии решений по рациональному применению эксплуатационных материалов, а также знакомит:

-с оборудованием и приборами, применяемыми для определения основных параметров эксплуатационных материалов;

-с существующими сортами топливо-смазочных материалов, антифризов и тормозных жидкостей, использующихся при эксплуатации автомобилей и другой техники.

Курс лабораторных занятий включает проведение шести лабораторных работ из расчета 18 академических часов. В отведенное время включается работа по проведению эксперимента, обработке результатов испытаний и оформление отчета.

Подготовка студентов к проведению эксперимента осуществляется за счет времени, отводимого на самостоятельное изучение материала.

К выполнению лабораторных работ допускаются только студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности и получившие допуск на проведение работ в учебной лаборатории.

3

ПЛАН ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ

Перед началом лабораторных занятий преподаватель проводит инструктаж по технике безопасности на рабочих местах, а студенты расписываются за инструктаж в специальном журнале. Далее преподаватель разбивает учебную группу на бригады (2-3 чел.) и сообщает исходные параметры по каждому заданию.

После проверки готовности студентов к проведению занятий преподаватель разрешает приступить к выполнению работы.

Во время проведения испытаний студент обязан внимательно следить за ходом работы, выполнять отдельные операции в соответствии с методикой и порядком проведения данной работы и записывать полученные опытные данные в тетради или журнале-отчете.

По окончании работы студенты представляют результаты преподавателю, убирают рабочие места и приступают к оформлению отчета.

По результатам работы делается заключение, составляется и сдается отчет преподавателю.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать:

-порядковый номер лабораторной работы и наименование;

-цель работы;

-краткую методику проведения работы;

-результаты выполнения работы;

-анализ результатов и выводы по работе;

-ответы на контрольные вопросы.

Оформленный по работе отчет представляется на проверку и подпись преподавателю либо в тот же день, либо в часы консультаций. Сдача лабораторной работы проводится в индивидуальном порядке в часы консультаций до начала следующего занятия, не сдавшие отчет не допускаются к выполнению очередной лабораторной работы.

4

1. Техника безопасности и противопожарные мероприятия

Все нефтепродукты ядовиты и легко воспламеняются, поэтому при выполнении лабораторных работ необходимо строго соблюдать правила техники безопасности и проводить противопожарные мероприятия.

1.1. Правила личной безопасности заключаются в следующем:

-запрещается применять этилированный бензин для мытья рук и посуды. Остатки этилированного бензина после работы следует выливать в специальную посуду;

-категорически запрещается всасывать этилированные бензины, антифризы и тормозные жидкости ртом для наполнения сосудов. После работы с ними необходимо тщательно вымыть руки с мылом;

-категорически запрещается принимать пищу во время работы в лаборатории, пить воду из лабораторной посуды.

1.2. Противопожарные мероприятия:

-перегонку бензина необходимо проводить в специальном шкафу с вытяжной вентиляцией и использованием закрытой электроплитки;

-категорически запрещается оставлять включенные нагревательные приборы без присмотра;

-в случае воспламенения нефтепродукты не заливают водой, а применяют огнетушители. Все огнеопасные вещества, находящиеся вблизи очага пожара, немедленно убирают. Нагревательные приборы и вентиляцию отключают;

-подогрев пробирок с нефтепродуктами над открытым огнем (спиртовые горелки, сухой спирт и т.п.) и сжигание образцов в открытой посуде проводить только

ввытяжном металлическом шкафу;

-категорически запрещается использование открытого огня в лаборатории. Запрещается также его применение и в вытяжном шкафу, если в это время там осуществляется перегонка бензина;

-остатки нефтепродуктов, антифризов и растворителей необходимо сливать в специальные емкости;

-по окончании работы следует привести в порядок рабочее место, выключить все нагревательные приборы, убрать образцы нефтепродуктов, вымыть посуду дизтопливом или неэтилированным бензином.

1.3. Оказание первой помощи:

- при отравлении парами нефтепродуктов пострадавшего немедленно выводят на свежий воздух, дают понюхать нашатырный спирт;

5

-при попадании этилированного бензина, антифриза или тормозных жидкостей на кожу пораженное место тщательно промывают теплой водой с мылом. При попадании этих ядовитых веществ в рот или желудок пострадавшему немедленно промывают их большим количеством теплой воды, молока или слабого раствора марганцовки;

-при попадании нефтепродуктов в глаза, их промывают двухпроцентным раствором питьевой соды;

-в случае порезов стеклянными предметами необходимо осторожно уда-лить осколки, смазать края раны йодом и перевязать бинтом из аптечки.

2. Оборудование и приборы, применяемые для проведения лабораторных работ

Контроль качества топлива и смазочных материалов необходим для обеспечения надежной эксплуатации автомобилей в течение длительного срока. Его проводят с целью определения соответствия физико-химических показателей нефтепродуктов требованиям действующих стандартов и технических условий, обнаружения некондиционных нефтепродуктов и своевременного исправления их качества, применения топлива и смазочных материалов рекомендованных сортов и в соответствии с этим своевременного проведения технического обслуживания, предъявления претензий снабжающим организациям за поставку нефтепродуктов несоответствующих стандартам.

Для контроля качества нефтепродуктов выпускаются следующие лаборатории:

-полевая лаборатория ПЛ-2МА - для выполнения точных анализов по контролю качества топлива и смазочных материалов;

-ручная лаборатория РЛ - для простейших анализов;

-лаборатория ЛАОН-2 - для анализа отработанных нефтепродуктов;

-экспресс-лаборатория ЭЛАН - для оценки качества топлива и смазочных материалов в условиях эксплуатации, хранения и транспортирования.

Применяемые лаборатории дают возможность определить физико-химические характеристики нефтепродуктов, установить изменение качества рабочих масел в процессе их эксплуатации, проверить качество хранящихся нефтепродуктов.

При помощи лабораторий можно определить следующие показатели:

-плотность нефтепродукта с помощью ареометров;

-содержание водорастворимых кислот и щелочей при помощи метилоранжа и фенолфталеина;

-фракционный состав нефтепродуктов с помощью аппарата для разгонки нефтепродуктов,

6

-кинематическую вязкость при помощи капиллярного вискозиметра Пинкевича (ВПЖТ-4);

-температуру помутнения и застывания при помощи прибора для определения температуры застывания;

-температуру каплепадения определяют на специальном приборе, состоящем из стакана с глицерином, специального термометра с гильзой, пробирки и электроплитки;

-содержание смол в топливе определяют по диаметру пятна после сгорания топлива на стекле;

-содержание механических примесей и воды при помощи стеклянного отстойника;

содержание непредельных углеводородов с помощью водного раствора марганцовокислого калия.

В комплект лабораторий входят также реактивы и посуда.

7

3.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Определение качества бензина

Время 4 часа

3.1. Цель работы Провести анализ образца бензина, определить его марку, соответствие стан-

дартам и установить условия применения.

3.2. Содержание и порядок выполнения работы 3.2.1. Оценка испытуемого образца по внешним признакам:

-налить 100 мл бензина в мерный цилиндр и осмотром его на свет определить цвет, прозрачность и наличие механических примесей;

-из мерного цилиндра нанести каплю бензина на бумагу, определить время полного испарения.

3.2.2. Анализ на содержание водорастворимых кислот и щелочей:

-в мерный цилиндр налить около 10 мл бензина и столько же дистиллированной воды и в течение 30-40 секунд перемешивать бензин с водой взбалтыванием, после чего вылить в делительную воронку и дать отстояться;

-выделившийся нижний слой, называемый водной вытяжкой, разделить на 2 пробирки;

-в одну добавить 2-3 капли водного раствора метилоранжа, в другую – 2-3 капли спиртового раствора фенолфталеина и хорошо взболтать обе пробирки;

-сопоставить цвет индикатора в пробирках с данными табл. 1 и дать заключение о наличии или отсутствии водорастворимых кислот и щелочей.

3.2.3. Определение олефинов (непредельных углеводородов) в бензине:

- налить около 5 мл бензина из мерного цилиндра в пробирку, добавить столько же водного раствора марганцевокислого калия и энергично взболтать пробирку в течение 10-15 с.

Таблица 1 – Окраска индикаторов в различных средах

Обесцвечивание водного слоя или изменение его свидетельствует о наличии олефинов в испытуемом бензине.

3.2.4. Определение плотности бензина (рис. 1):

8

-осторожно опустить ареометр в мерный цилиндр, заполненный на 2/3 по высоте и после того, как прекратятся его колебания, произвести отсчет плотности по верхнему краю мениска с точностью до третьего знака после запятой;

-определить температуру топлива термометром;

-рассчитать плотность бензина при температуре 20 °С:

20о t t 20 , г/см3 ,

где ρt – плотность бензина при температуре испытания, г/см3; t – температура испытания, °С; – температурная поправка плотности

1 – Ареометр, 2 – Мерный цилиндр, 3 – Жидкость

9

Рисунок 1 – Прибор для определения плотности бензина: 3.2.5. Определение содержания фактических смол в бензине:

-с помощью мерной посуды (с ценой деления не более 0,2 мл) наливают 1 мл бензина на вогнутое (часовое) стекло диаметром около 60 мм и глубиной 5 мм;

-после сжигания пробы бензина в вытяжном шкафу на часовом стекле остается остаток смол в виде круга или кольца;

-замеряют диаметр пятна в трех направлениях и по среднему значению из таблицы 2 определяют содержание фактических смол в испытуемом образце бензина, записывая результат в таблицу 4.

Таблица 2 – Содержание смол в зависимости от диаметра пятна

3.2.6. Определение фракционного состава бензина перегонкой (рис. 2):

-отмерить 100 мл топлива по нижнему мениску и без потерь перелить его в колбу с боковым отводом;

-плотно закрыть колбу пробкой с термометром и поставить на электроплитку, соединив боковой отвод со стандартным аппаратом для разгонки, установленным в вытяжном шкафу так, чтобы ртутный шарик термометра был на уровне отводного отверстия;

-поставить мерный цилиндр под выходное отверстие аппарата и налить в аппарат холодной воды до верха;

-включить электроплитку в сеть и освещение в вытяжном шкафу;

-записать температуру, при которой упадет первая капля топлива;

-через каждые 10 % (10 мл) собранного конденсата записывать показания термометра в таблицу 3. При перегонке 90 % топлива сосредоточить внимание на термометре;

-записать наибольшую температуру разгонки и после ее снижения на 1-2 °С, выключить плитку.

-через 5 минут после того, как колба остынет, вынуть ее из аппарата, снять пробку с термометром и перелить остаток из колбы в мерный цилиндр емкостью 5- 10 мл с ценой деления 0,1- 0,2 мл;

-определить потери топлива при разгонке как разность между 100 мл и суммой собранного конденсата и остатка;

-построить график фракционной разгонки бензина, аналогичный представленному на рисунке 3;

-определить октановое число бензина.

10