Топливо и смазочные материалы. Методические указания к лабораторным занятиям для студентов по направлению подготовки 110800.62 Агроинженерия

технический вазелин полностью растворяется и впитывается бумагой, оставляя свётло-жёлтое пятно. Консталиновые смазки не плавятся образуя по краям масляное пятно, солидолы же образуют жировое пятно и мягкий остаток. При растирании пальцами консталина в воде он мылится легко смывается, а солидолы и технический вазелин в воде не мылятся.

6.5.Испытание на растворимость в воде и бензине (определение вида загустителя)

Сущность метода заключается в обнаружении загустителей в виде натриевого мыла и твёрдых углеводородов.

Испытуемый образец, приблизительно 1 мл, внести стеклянной палочкой на дно двух пробирок, затем добавить 4-х кратное количество дистиллированной воды в первую и столько же бензина во вторую пробирки. Довести воду в первой пробирке до кипения (первый период нагревания вести многократным внесением её в пламя газовой горелки на 2...3 с при одновременном вращении вокруг своей оси).

Полное растворение загустителя и образование мутного (мыльного) раствора с плавающим слоем жидкого масла свидетельствует о принадлежности образца к натриевым смазкам. Если после охлаждения вода остаётся прозрачной или слегка мутной, а поверхность покрыта слоем смазки, то испытание надо проводить в бензине подогревая выше указанном способом вторую пробирку, но только до 60°С (степень нагрева проверяется на ощупь). Смазка считается растворимой в бензине, если получаемый раствор совершенно прозрачен. Способностью растворяться в бензине обладают только смазки с загустителем из твёрдых углеводородов (технический вазелин, смазки ГОИ 4 и др.). Кальциевые и литиевые смазки нерастворимы в воде и бензине. Отличить их друг от друга можно лишь по температурам каплепадения.

6.6.Определение сорта смазки пробой на жировое пятно

Сорт смазки легко определяется пробой на жировое пятно. Для этого шарик смазки величиной с горошину следует нанести на фильтровальную бумагу и снизу осторожно нагревать. При этом масла и углеводородные загустители легко впитываются, а мыла остаются на бумаге в виде плотного остатка.

Технический вазелин, имеющий углеводородный загуститель, весь расплавляется и впитывается.

Графитная смазка оставляет темно-коричневое пятно. Консталин - не плавится.

Солидолы быстро образуют жировое пятно с мягким остатком в центре.

61

6.7. Определение температуры каплепадения

1. Общие положения С повышением температуры применения смазки наступает момент,

когда смазка теряет свойства твердого тела и течет. Та температура, при которой предел текучести станет равен нулю, является температурой перехода смазки в текучее состояние. Эту температуру можно назвать верхним пределом работоспособности смазки, выше которой смазка будет вытекать из узла трения. Это свойство смазки условно оценивается показателем, который называется температурой каплепадения. Температура каплепадения в большой степени зависит от характера загустителя и для большинства типов и сортов смазок нормируется.

Из мыльных смазок наиболее высокую температуру каплепадения имеют натриевые и литиевые смазки, особенно с добавкой графита. Неправильный выбор смазки может привести к серьёзным нарушениям в работе узлов трактора и автомобиля. Например, иногда в ступицы колёс закладывают ту же смазку, что применяется и для узлов трения ходовой части. т.е. среднеплавкую «Солидол-С». В результате при движении автомобиля и нагреве подшипников ступицы смазка вытекает, попадая на тормозные барабаны, тем самым нарушая эффективность срабатывания тормозной системы. Практически установлено, что смазку необходимо применять в тех узлах трения, где рабочая температура на 15...20°С ниже температуры каплепадения этой смазки.

2. Оборудование и реактивы:

-термометр Уббелоде;

-пробирка стеклянная диаметром 40...45 мм и длиной 180...200 мм;

-стакан стеклянный термостойкий на 300... 1000 мл;

-мешалка металлическая кольцевая;

-шпатель;

-секундомер;

-штатив;

-сетка асбестированная (на кольце штатива);

-газовая горелка или электроплитка.

-вода дистиллированная;

-бензин Б-70 (А-76);

-масло вазелиновое медицинское или глицерин (при испытании тугоплавких смазок).

3. Порядок проведения испытаний Прибор для определения температуры каплепадения (термометр

62

Уббелоде (рис. 15) включает в себя специальный термометр 2, на нижней части которого неподвижно закрепляется металлическая гильза. На резьбовую часть гильзы наворачивается металлическая трубка, в которую вставлена стеклянная чашечка с калиброванным отверстием в днище.

Рис. 15 - Прибор для определения температуры каплепадения:

1 - стакан с водой или глицерином; 2 - специальный термометр с гильзой; 3 - пробирка; 4 - мешалка; 5 - капсула для испытуемой смазки; 6 - электроплитка

Порядок проведения испытания следующий:

1.Отсоединить термометр от гильзы и шпателем плотно вмазать испытуемую смазку в стеклянную чашечку, следя за тем, чтобы в продукте не было воздушных пузырьков и излишки срезать ножом.

2.Вставить заполненную и обтертую чашечку в гильзу термометра. Верхний край чашечки должен упереться в бортик гильзы. Избыток смазки, вытекающий из нижнего отверстия, также срезать.

3.На дно сухой чистой пробирки 3 кладут кружок белой бумаги, сменяемой после каждого определения, и вставляют в эту пробирку подготовленный термометр, так, чтобы нижний край чашечки отстоял на 25 мм от кружка бумаги на дне пробирки.

4.Пробирку в зажиме установить в стакане 4 с дистиллированной водой (или глицерином).

63

5.Нагревать воду с такой интенсивностью, чтобы температура, начиная с 20°С ниже ожидаемой температуры каплепадения, повышалась со скоростью до 2°С в минуту (температуру воды контролируют термометром, вставленным в стакан).

6.При проведении опыта нужно зарегистрировать две температуры: каплеобразования, при которой из чашечки появляется капля смазки, и каплепадения, когда капля отрывается и падает в пробирку. Расхождение между двумя определениями не должно превышать 1°С.

4. Определение числа пенетрации О степени мягкости или консистентности смазок, в какой-то мере

отражающей ей механические свойства, судят по величине пенетрации. Числом пенетрации называется глубина погружения стандартного

конуса в смазку за 5 секунд в градусах. Число градусов соответствует числу десятых долей миллиметра глубины погружения конуса в смазку. Пенетрация является эмпирической условной величиной, не имеющей самостоятельного физического смысла.

Необходимое оборудование:

-прибор для определения пенетрации (пенетромер);

-секундомер;

-шпатель.

Порядок проведения испытаний:

1.Перед испытанием смазку выдерживают в течении 1 часа при температуре испытания.

2.Пробу тщательно перемешивают в специальной мешалке и помещают в цилиндр пенетрометра (рис. 16), заполняя его без воздушных пузырьков и выравнивают ножом поверхность смазки.

3.Конус 1 устанавливают так, чтобы наконечник его касался поверхности смазки в центре стакана, при этом необходимо предотвратить возможность касания конуса о стенку стакана.

4.После установки конуса 1 опускают кремальеру 3 до соприкосновения с плунжером, в котором закреплен хвостовик конуса, и ставят стрелку 5 индикатора 4 на нуль.

64

Рис. 16. - Пенетрометр:

1 - конус; 2 - пусковая кнопка; 3 - кремальера; 4 - индикатор; 5 – стрелка

5.Одновременно пускают в ход секундомер и нажимает пусковую кнопку 2 пенетрометра, давая конусу 1 свободно погружаться в смазку в течении 5 секунд, и после чего отпускают кнопку.

6.Снова опускают кремальеру 3 до соприкосновения с плунжером и по индикатору 4 определяют глубину погружения конуса 1, численно равную зазору между плунжером и рейкой, который образовался после погружения. Градуировка диска выполнена в десятых долях миллиметра.

7.Зная число пенетрации, определяют марку смазки по ГОСТ

65

7. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 Тема: КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА НЕФТЕПРОДУКТОВ С

ПОМОЩЬЮ ПОЛЕВЫХ ЛАБОРАТОРИЙ

5.1. Общие сведения

Для обеспечения надёжной эксплуатации тракторов и автомобилей комбайнов и другой сельскохозяйственной мобильной и стационарной техники необходим контроль качества топлива и смазочных материалов, который проводят с целью определения соответствия физико-химических показателей нефтепродуктов требованиям действующих стандартов и технических условий; предупреждения ухудшения их свойств при хранении, своевременного исправления их качеств; предъявление претензий нефтеснабжающим организациям за поставку некачественной продукции и т. д. Нефтепродукты, физико-химические свойства которых не соответствуют стандартам, запрещается применять в технике.

За сохранность качества нефтепродуктов, организацию лабораторного или визуального контроля отвечают инженерная служба хозяйства и поставщики. Инженер по эксплуатации МТП проверяет по документам и паспортам нефтепродуктов соответствие ассортимента поставляемых топлив, масел и смазок по данным заявкам и выделенным фондам. По показателям качества нефтепродуктов устанавливает сроки замены масел и смазок, систематизирует отказы техники, связанные с качеством нефтепродуктов. При выявлении некачественных нефтепродуктов совместно с заведующим нефтехозяйством проводит экспресс-методом, визуально или и лаборатории анализ, организует учёбу кадров, связанных с доставкой, хранением и отпуском нефтепродуктов, участвует в составлении заявок ни ТСМ и нефтеоборудование.

Заведующий нефтехозяйством организует повседневный контроль ТСМ, проверяет условия хранения, при получении некондиционных нефтепродуктов докладывает об этом главному инженеру.

Бригадиры тракторных бригад, механики, мастера-наладчики и механизаторы обо всех неполадках машин (в том числе и связанных с качеством нефтепродукгов) сообщают инженеру по эксплуатации МТП. Общее руководстио контролем качества ТСМ в хозяйстве осуществляет главный инженер.

Районная инженерная служба Агропрома разрабатывает мероприятия по организации контроля качества ТСМ, обеспечивает резервуарами и оборудованием, руководит организацией районных лабораторий контроля ТСМ, участвует в решении спорных вопросов между подразделениями

66

агропрома и снабжающими организациями. Краевая инженерная служба Агропрома:

-распределяет нефтепродукты согласно выделенным фондам;

-контролирует поставку ТСМ в колхозы совхозы и предприятиям Госафопрома;

-информирует Госагропром о поставках некондиционных нефтепродуктов и т. д.

Отдел топлива и нефтехозяйства:

-контролирует выполнение Госкомнефтепродуктов поставок в соответствии с выделенными фондами по маркам;

-информирует подведомственные службы об изменениях в ассортименте, о новых марках ТСМ;

-предъявляет претензии Госкомнефтепродукту и Миннефтехимпрому по ассортименту и качеству ТСМ и т. д.

В системе Госафопрома проверку качества ТСМ осуществляет ряд специализированных научно-исследовательских институтов.

Для контроля качества нефтепродуктов в хозяйственных условиях используются лаборатории РЛ (ручная лаборатория), ПЛ-2М (полевая лаборатория), ЛАОН-2 (лаборатория анализа отработанных нефтепродуктов). Перечень анализов, выполняемых лабораториями РЛ, ЛАОН-2 и ПЛ2М приведён в таблице 1.

5.2. Ручная лаборатория (РЛ)

В комплект лаборатории РЛ входят: лот с рулеткой для отбора проб из крупных ёмкостей; пробоотборники с трубками соответственно для отбора из мелкой тары топлива, масла, смазок, лопатка, отстойник, штатив с нефтеденсиметрами, гидрометр, полевой вискозиметр, реактивы и посуда.

Лаборатория позволяет выполнить следующие анализы:

1.Замер высоты слоя воды на дне резервуара. Для этого на линейку наносится тонкий слой водочувствительной пасты или прикрепляется к ней водочувствительная бумага. Пробоотборник опускают в цистерну до дна, затем извлекают и по измененному цвету, пасты или бумаги на линейке определяют толщину слоя воды.

2.Определение наличия воды на дне ёмкости. Несколько кристаллов марганцовокислого калия заворачивают в белую ткань, и опускает на дно ёмкости с выдержкой 3...4 минуты. Марганцовокислый калий не растворяется в нефтепродукте, но хорошо растворяется в воде,

67

поэтому появление малинового цвета на ткани указывает на наличие воды.

3.Содержание механических примесей и воды. Исследуемое топливо помешивают и наливают в отстойник до уровня 100 мл и выдерживают 25 минут. Затем определяют количество механических примесей и воды в процентах. Примеси в маслах осаждаются медленно, поэтому их разбавляют бензином. Пробу масла наливают до уровня 25...50 мл, а до 100 мл добавляют чистый бензин. Смесь хорошо перемешивают, и отстойник опускают в теплую воду. Механические примеси и воду можно обнаружить, просматривая образец в пробирке из бесцветного стекла. Если в топливе имеется вода, то топливо мутное. Капля масла, содержащая воду и нанесенная на стекло, в проходящем свете мутная. Наличие воды в масле можно определить пробой на потрескивание. Наливают в пробирку 2...3 мл масла и осторожно ее нагревают. При наличии воды слышно слабое потрескивание, масло пенится.

4.Количество фактических смол определяют методом часового стекла. Для этого пипеткой наливают 1 мл бензина на сферическое стекло

иподжигают (если исследуется дизтопливо, то к нему добавляется столько же бензина, не содержащего смол). После сгорания на стекле остаются желтые или коричневые кольца (пятна). По диаметру кольца (пятна) определяется содержание смолистых соединений с помощью таблицы 3.5. Если в топливе смол нет, то на стекле остается небольшое белов малозаметное пятно.

5.Для определения в топливе непредельных углеводородов в пробирку напивают 25...30 мл топлива и такое же количество водного раствора марганцовокислого калия (розового цвета), тщательно перемешивают и дают отстояться. Если с розового цвета водного слоя изменится на жёлтый, то и в топливе имеются непредельные углеводороды. Такое топливо непригодно к длительному хранению.

6.Для определения плотности нефтепродукта лаборатория РЛ снабжена набором нефтеденсиметров, для определения температуры застывания антифриза - гидрометром; для определения кинематической вязкости масла - полевым вискозиметром типа ПВ-3.

5.3. Лаборатория ЛАОН-2

Лаборатория ЛАОН-2 предназначена для проведения анализов отработанных нефтепродуктов экспресс-методами. Она представляет собой набор оборудования, химико-лабораторной посуды и реактивов,

68

приборов, размещённых в переносном ящике. Лаборатория позволяет проводить отбор проб из любой тары, замер высоты топлива, плотности и определять следующие показатели:

-внешний вид, прозрачность, цвет (визуально);

-плотность (в пределах 670...990 кг/м3);

-вязкость условную;

-содержание воды (в пределах 0,10...10%);

-содержание механических примесей (визуально);

-температуру вспышки в открытом тигле (до 360 °С).

5.4. Полевая лаборатория ПЛ-2М

Лаборатория ПЛ-2М предназначена для анализов топлив и смазочных материалов по методам испытаний в соответствии с ГОСТ. Корпус лаборатории и дверцы разделены перегородками на 26 отделений, в которых размещены приборы, посуда и химические реактивы.

Таблица 9. - Перечень анализов, выполняемых лабораториями

69

8. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6 ПОДБОР КОМПЛЕКСА НЕФТЕПРОДУКТОВ И СОСТАВЛЕНИЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ СМАЗКИ МАШИНЫ

(Самостоятельная работа)

Цель работы

Овладение навыками подбора топлива, смазочных материалов и технических жидкостей для заданной марки машины.

Задача работы

На основании полученных теоретических и практических знаний по топливу, смазочным материалам и специальным жидкостям студент должен с помощью справочной литературы для заданной марки машины установить степень форсированное двигателя трактора (автомобиля), конструктивные особенности коробок передач, ведущих мостов, конечных передач, тормозной системы, гидросистемы и других механизмов и подобрать, с учетом условий эксплуатации (лето, зима), необходимые нефтепродукты и технические жидкости и занести в таблицу 10.

70