3.3. Определение температуры каплепадения (гост 6793-74)

При практическом применении пластичных смазок важно знать их температурную стойкость, которая оценивается температурой каплепадения, т.е. температурой, при которой происходит падение первой капли смазки, помещенной в чашечку специального прибора, нагреваемого в строго определенных условиях.

Рисунок 1 – Прибор для определения температуры каплепадения смазки

1–спец. термометр, 2-пробирка, 3-капсюль, 4-водяная(глицериновая) баня, 5-мешалка

Для надежного смазывания узлов трения необходимо, чтобы их рабочая температура была на 10...20 С ниже, чем температура каплепадения.

3.3.1. Проведение испытания

3.3.1.1. Образец смазки плотно вмазать шпателем в капсюль 3 прибора (рис. 1), не допуская попадания в образец воздушных пузырьков.

3.3.1.2. Тщательно вытереть заполненный смазкой капсюль, срезать с его верхней части излишек продукта и вставить капсюль в гильзу термометра до упора в ее внутренний буртик. Смазку, выдавленную при этом из нижнего отверстия капсюля, срезать ножом.

3.3.1.3. Вставить собранный прибор на корковой пробке в сухую чистую пробирку 2, на дно которой предварительно поместить кружок белой бумаги. Расстояние от нижнего края капсюля до кружка бумаги должно составлять 25 мм, а деление шкалы, на котором фиксируется температура каплепадения, должно находиться ниже пробки.

3.З.1.4. Поместить пробирку в стеклянный термостойкий стакан 4 и закрепить в вертикальном положении так, чтобы дно пробирки находилось на расстоянии 10...20 мм от дна стакана.

З.3.1.5. Налить в стакан термостатирующую жидкость до высоты 120...160 мм от дно стакана. Для смазок с температурой каплепадения ниже 100 С в качестве такой жидкости используют воду, для тугоплавких смазок - глицерин или светлое минеральное масло.

3.3.1.6. Нагревать жидкость в стакане при периодическом помешивании так, чтобы скорость нагрева, начиная о температуры на 20 С ниже ожидаемой температуры каплепадения, была равна 1С в минуту.

3.3.1.7. Показания термометра при падении первой капли или касании дна пробирки столбиком смазки, выступившим из отверстия капсюля, принимается за температуру каплепадения испытуемого образца.

3.3.1.8. Если при испытании тугоплавких смазок (с температурой каплепадения свыше 170 С) деление шкалы, при котором фиксируется температура каплепадения, находилось выше пробки, к показанию термометра прибавляют поправкуtна выступающий столбик ртути

(4)

где Н- число градусов шкалы термометра, на которое выступает столбик ртути от нижнего края пробки,С;

Т₁– измеренная температура каплепадения,С;

Т₂- температура окружающего воздуха,С.

Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений не должны превышать 1 С при температуре каплепадения до 100С и 2C - при большей температуре каплепадения.

3.4. Определение предела прочности на сдвиг (гост 7i43-73)

Под пределом прочности пластичных смазок понимают минимальное напряжение сдвига, при котором разрушается структурный каркас смазки, и она приобретает текучесть. Сущность метода заключается в определении давления, при котором при заданной температуре происходит сдвиг смазки в капилляре пластометра (рис.2).

3.4.1. Общие сведения

Значение предела прочности на сдвиг определяется в основном качеством загустителя и его концентрацией в смазке. С повышением температуры предел прочности снижается. Температура, при которой предел прочности становится равным нулю, и смазка переходит из пластичного состояния в жидкое, определяет верхний температурный предел её применения. Смазки с небольшим пределом прочности легче поступают в зазоры между поверхностями трения и более эффективно снижают износ, чем аналогичные смазки с высоким пределом прочности; однако они хуже удерживаются в узлах трения, так как выдавливаются и сбрасываются по действием статических, динамических нагрузок и инерционных сил. Исходя из этого предельное напряжение сдвига в смазках должно быть не менее 150...180 Па.

3.4.2. Описание прибора

Пластометр К-2 (рис. 2) состоит из основания со стойкой, по которой вертикально перемещается электропечь 1. Внутри печи имеется резервуар с маслом 2, соединенный с манометром 3. Для заливки масла в резервуар служит воронка 4 с краном. Корпус 6 металлической трубкой 5 соединен с внутренней полостью прибора. Внутри оправки 7 находится капилляр 8, представляющий собой стальную трубку с внутренним диаметром 6 мм, перегороженную тонкими шайбами с отверстиями посредине диаметром 4 мм. В комплект прибора входят два капилляра длиной соответственно 100 и 50 мм. Короткий капилляр применяется в том случае, когда при испытании на длинном капилляре давление превышает допустимое для манометра.

Рисунок 2.- Общий вид пластометра К-2

1 – электропечь; 2 – резервуар с маслом; 3 – манометр; 4 – воронка с краном; 5 – масляная трубка; 6 – корпус; 7 – оправка; 8 – капилляр с внутренним оребрением; 9 – защитное стекло; 10 – термометр; 11 - смазка

Давление на смазку в капилляре осуществляется маслом, подогреваемом в замкнутой системе. Для заполнения капилляра смазкой служат мешалка, поршень и воронка, специально предназначенные для этого прибора.

3.4.3. Проведение испытаний

3.4.3.1. Заполненную испытуемой смазкой мешалку выдержать в термостате при температуре 20±1 С в течение 30 минут, после чего тщательно перемешать смазку, сообщив поршню 100 двойных ходов.

Перемешивание необходимо для разрушения каркаса смазки и приведения её в такое состояние, при котором предел прочности не зависит от перемешивания.

3.4.3.2. Заполнить обе половинки капилляра испытуемой смазкой, вмазывая её перпендикулярно оси капилляра. Осторожно соединить обе половинки капилляра и надеть фиксирующее кольцо.

3.4.3.3. Смазать испытуемой смазкой наружную поверхность капилляра и внутреннюю поверхность оправки. Установить капилляр в оправку.

3.4.3.4. Надеть на нижний обрез буртика оправки резиновую прокладку и установить оправку в корпус пластометра.

3.4.3.5. Заполнить пластометр маслом, для чего открыть кран воронки с маслом и держать его открытым до тех пор, пока уровень масла в корпусе не достигнет верхнего обреза буртика оправки.

3.4.3.6. Закрепить оправку в корпусе гайкой, наблюдая при этом за манометром. Если давление в системе (вследствие сжатия прокладки) повышается, открыть кран воронки для вытеснения в нее избытка масла. После этого окончательно затянуть гайку и укрепить на верхнюю часть корпуса защитное стекло.

3.4.3.7. Поместить корпус пластометра в термостат таким образом, чтобы уровень жидкости был на 30 мм выше верхнего конца капилляра. Температура испытания

ния должна поддерживаться с точностью 1С в течение 20 минут.

Во время термостатирования кран воронки для залива масла должен быть открытым. Время с момента окончания перемешивания смазки в мешалке до начала испытания должно быть не более 40 минут.

1Рисунок 3. Схема лабораторного пенетрометра

1– стакан со смазкой; 2 – конус; 3 – стопор (пусковая кнопка); 4 – направляющая втулка; 5 – плунжер; 6 – циферблат; 7 – шестерня; 8 – стрелка; 9 – зубчатая рейка

3.4.3.8. Закрыть кран воронки для масла, включить электропечь и наблюдать за манометром. Скорость повышения давления в системе должна быть не более 5 КПа (0,05 кгс/см²) в 1 мин при использовании длинного капилляра и 5 КПа (0,05 кгс/см²) в 2 мин при использовании короткого капилляра. Скорость повышения давления регулируют подниманием и опусканием вдоль резервуара с маслом электропечи и, соответственно, увеличением или уменьшением площади нагреве резервуара.

3.4.3.9. Зафиксировав по манометру максимальное давление, после которого оно начинает снижаться, выключить электропечь, открыть кран воронки для залива масла и медленно вынуть оправку с капилляром из корпуса пластометра, после чего кран закрыть.

3.4.3.10. Определить предел прочности испытуемой смазки по формуле

(5)

где  -предел прочности смазки, Па;

р– максимальное давление манометра, кгс/см²;

r– радиус капилляра, см;

l -длина капилляра, см.

За результат испытаний принимают среднее арифметическое двух параллельных определений.