Оборудование и материалы, необходимые для проведения лабораторной работы

2.1.1. Порядок определения

Выполняют три определения:

Определение марки жидкости по цвету

Цвет тормозных жидкостей указан в таблице 2.1.

Проверка тормозных жидкостей на смешивание

Если марка гидравлической жидкости, залитой в тормозную систему, неизвестна, то делают пробу на смешивание. В пробирку наливают равное количество жидкости, взятой из тормозной системы, и той, которую предполагается доливать в систему. Затем жидкости взбалтывают. Если произошло расслоение смеси, то жидкости изготовлены на разных основах и доливать жидкость в тормозную систему нельзя.

Проверка образцов жидкости на растворимость в воде и бензине

При добавлении к жидкости БСК воды она расслаивается, а гликолевые жидкости полностью смешиваются с водой. При добавлении бензина к касторовой жидкости они полностью перемешиваются и образуют однородную смесь. Гликолевые жидкости не смешиваются с бензином, получаются два разнородных слоя.

 

Таблица 15 - Характеристика основных марок тормозных жидкостей

 

Показатели	БСК	«Нева»	«Томь»	«Роса»
Внешний вид	Прозрачная однородная жидкость красного цвета без осадка и механических примесей	Прозрачная однородная жидкость, от светло-желтого до желтого цвета без осадка.	Прозрачная однородная жидкость от светло- желтого до светло-коричневого цвета без осадка
Вязкость кинематическая, мм^2/с
при -40°С, не более	2500 *
при 50°С, не менее
при 100°С, не менее	—
Температура кипения, °С, не ниже
Температура кипения “увлажненной” жидкости, °С, не ниже	—	138*		165*
Стабильность при высокой температуре, °С, не более	—
Изменение объема резины 51-1524 после старения в тормозной жидкости, %	5—10**	2—8	2—8	2—8
Изменение массы пластинок, мг/см^2, не более
Белая жесть	0,2	0,1	0,1	0,1
Сталь	0,2	0,1	0,1	0,1
Алюминиевый сплав	0,1	0,1	0,1	0,1
Чугун	0,2	0,1	0,1	0,1
Латунь	0,4	0,4	0,1	0,4
Медь	0,4	0,4	0,2	0,4
*Фактические данные. ** Для резины 7-2462.

 

 

Рисунок..51. Взбалтывание смеси

 

Порядок выполнения работы

Стартовое положение

В шкаф помещены пробы испытуемого топлива - 10 канистр с подписями: «Бензин», «Вода», «Нева», «Томь», «Роса», «БСК», «Тормозная жидкость №1», «Тормозная жидкость №2», «Тормозная жидкость №3», «Тормозная жидкость №4».

В канистрах «Нева», «Томь», «Роса», «БСК» находятся тормозные жидкости. В канистрах «Тормозная жидкость № n» налиты те же самые жидкости, но требующие определения.

На столе находится канистра для слива использованной тормозной жидкости.

В вытяжном шкафу расположены штатив с двенадцатью пробирками и три лабораторных стакана.

Порядок действий (рекомендованный)

1. Достаньте из шкафа канистру с жидкостью, поставьте ее на стол. Можно достать еще одну канистру с жидкостью, водой, и бензином (до четырех канистр).

2. Открутите крышку канистры. Налейте жидкость в стакан. Закройте канистру.

3. Содержимое стакана перелейте в пробирку (до 1/3 объема). Щелчок левой кнопки на пробирку помещает ее в воздухе перед пользователем. Визуально определите цвет.

4. Пробирку можно поместить обратно в штатив (применив к штативу).

5. Долейте в пробирку еще 1/3 объема любой другой жидкости - до 2/3 объема пробирки.

6. Расположите перед собой пробирку (клик на нее левой клавишей мышки). Взболтайте (зажатой левой клавишей) несколькими, не менее 10, движениями влево вправо.

Если жидкости смешиваются, то жидкость станет однородной. Если жидкости не смешиваются, то останутся расслоенными.

7. Результаты опытов заносятся в таблицу.

8. Далее использованные жидкости (из пробирок и стаканов) сливаются в канистру и опыт повторяется.

Отчет

Сравнение результатов

Показатели	Опыт № 1	Опыт № 2	Опыт № 3	Опыт № 4
Внешний вид образца
Цвет образца
Проверка на смешивание образцов
Проверка на растворимость образца в воде
Проверка на растворимость образца в бензине
Характеристика основных марок тормозных жидкостей
	БСК	«Роса»	«Нева»	«Томь»
Внешний вид образца
Цвет образца
Проверка на смешивание образцов
Проверка на растворимость образца в воде
Проверка на растворимость образца в бензине

 

По итогам каждого определения студентом делается вывод о соответствии испытуемой тормозной жидкости нормативным значениям, указанным в таблице 2.1, а также совместимости опытных образцов тормозных жидкостей.

 

Отчет

Отчет должен включать в себя:

1. Название работы.

2. Цель.

3. Приборы и материалы (рисунок).

4. Порядок определения.

5. Результаты определения.

6. Вывод.

5. Контрольные вопросы

1. Перечислите требования, предъявляемые к тормозным жидкостям.

2. Перечислите основные марки тормозных жидкостей.

3. Какова температура потери работоспособности тормозной жидкости?

4. Какова температура кипения «сухой» тормозной жидкости?

5. Какова температура кипения «увлажненной» тормозной жидкости?

6. Перечислите эксплуатационные показатели, предъявляемые к тормозным жидкостям.

7. Дать характеристику тормозной жидкости марки БСК.

8. Дать характеристику тормозной жидкости марки «Томь».

9. Дать характеристику тормозной жидкости марки «Роса».

10. Дать характеристику тормозной жидкости марки «Нева».

11. Как производится проверка образцов тормозных жидкостей на смешивание?

12. Как производится проверка образцов тормозных жидкостей на растворимость в воде?

13. Как производится проверка образцов тормозных жидкостей на растворимость в бензине?

14. Можно ли смешивать тормозные жидкости разных марок?

 

Лабораторная работа № 12

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Цель работы - определение кинематической вязкости нефтепродуктов.

Теория

Свойство жидкости оказывать сопротивление течению (перемещению одного слоя жидкости относительно другого) под действием внешней силы называется вязкостью (внутренним трением). Препятствие перемещению слоев жидкости создают силы молекулярного сцепления.

Вязкость определяют для жидких нефтепродуктов, напряжение сдвига которых пропорционально скорости деформации, то есть для ньютоновских жидкостей. Вязкость их не зависит от касательного напряжения и градиента скорости. Различают динамическую и кинематическую вязкости.

Динамическая вязкость, или коэффициент динамической вязкости - это отношение действующего касательного напряжения к градиенту скорости. Динамическая вязкость служит мерой сопротивления жидкости течению.

За единицу динамической вязкости в системе СИ принята вязкость такой жидкости, которая оказывает сопротивление в 1Н взаимному перемещению двух слоев жидкости площадью 1 м², находящихся один от другого на расстоянии 1 м и перемещающихся с относительной скоростью 1 м/с.

Единицей динамической вязкости в системе СИ является Паскаль·секунда (Па·с). На практике применяют мПа·с = 10^-3 Па·с, а также сантипуаз (сП = мПа·с).

Динамическую вязкость находят как произведение кинематической вязкости жидкости и ее плотности при той же температуре по формуле:

 

(3)

Кинематическая вязкость - это отношение динамической вязкости жидкости к плотности при той же температуре:

 

(4)

Кинематическая вязкость служит мерой сопротивления жидкости течению под влиянием гравитационных сил.

Метод определения кинематической вязкости заключается в измерении времени истечения определенного объема испытуемой жидкости под влиянием силы тяжести.

В системе СИ единицей кинематической вязкости является м²/с. На практике применяется меньшая единица – мм²/с=10^-6 м² /с, а также сантистокс (сСт=мм²/с).

Сущность определения кинематической вязкости заключается в установлении времени истечения определенного объема нефтепродукта через капилляр вискозиметра под действием собственной силы тяжести.

Рисунок. 52. Вискозиметры

а - вискозиметр ВПЖ-2; б - вискозиметр Пинкевича

1 - капилляр вискозиметра; 2 - отводная трубка; 3 - расширение вискозиметра

 

Для определения кинематической вязкости используются вискозиметры ВПЖ-1, ВПЖ-2, ВПЖ-4, ВПЖМ, ВНЖ, а также вискозиметры Пинкевича.

Вискозиметры ВПЖ-2 и Пинкевича (рис. 2.1) представляют собой стеклянную У-образную трубку, в одно колено которой впаян капилляр, переходящий в два расширения. Между расширениями имеется метка М₁, а внизу нижнего расширения - метка М₂.

В верхней части второго колена есть небольшой отвод, на который надевается резиновая трубка при заполнении вискозиметра нефтепродуктом. В нижней части оба колена соединяются с помощью расширения, служащего резервуаром для стока испытуемого нефтепродукта.

Вискозиметры выпускаются с капиллярами различного диаметра. В набор вискозиметров ВПЖ-2 и ВПЖ-4 входят вискозиметры с диаметров капилляров от 0,34 до 5,1 мм. Набор вискозиметров Пинкевича состоит из вискозиметров с диаметром капилляров от 0,4 до 4 мм.

На расширениях вискозиметра указываются: тип стекла, дата изготовления, номер вискозиметра и диаметр капилляра. Каждый вискозиметр снабжен выпускным аттестатом, в котором указывается постоянная вискозиметра.

Для поддержания заданной температуры продукта при определении вязкости применяют термостат или термостатирующие устройства. В зависимости от температуры, при которой определяется кинематическая вязкость, термостат заполняют одной из следующих жидкостей при температуре:

 от -60°С до 0°С - спиртом этиловым или изооктаном;

 от 0° до 90°С - дистиллированной водой;

 выше 90°С - глицерином или глицерином, разбавленным дистиллированной водой в соотношении 1:1, или светлым нефтяным маслом, или 25%-ным водным раствором азотнокислого аммония.

Для нагрева или охлаждения жидкостей используют нагревательные приборы, применяют лед, твердую углекислоту (сухой лед) или жидкий азот.

Оборудование