3. Визначення в'язкості оливи.

Короткі теоретичні відомості.

Однією з якісних характеристик оливи є індекс в'язкості. Чим він вищий, тим вязкістно-температурні властивості олив кращі.

Показниками в'язкісних властивостей олив є:

1) в'язкість при різних температурах;

2) індекс в'язкості;

3) температура застигання олив.

В'язкість - це властивість речовини чинити опір зовнішній силі, що переміщає її шари один відносно одного. В'язкість визначають за допомогою спеціальних приладів - віскозиметрів і виражають в одиницях динамічної або кінетичної в'язкості.

У системі СІ за одиницю динамічної в'язкості ή (Па·с ) прийнята в'язкість такої рідини, яка чинить опір силою в 1 Н (нютон) взаємному зрушенню двох шарів рідини площею 1 м², що знаходяться на відстані 1 м один від одного і що переміщаються з відносною швидкістю 1 м/с .

Відповідно до діючої системи виміру (СІ) одиницею динамічної в'язкості (ή) являється Па·с (паскаль-секунда), а кінематичною (ύ) - м²/с. У старій системі виміру (СГС) за одиницю динамічної в'язкості був прийнятий - 1 П (пуаз), а кінематичної –

1 Ст (стокс). Взаємозв'язок між системами СГС і СІ наступний - для динамічної в'язкості 1П (пуаз) = 0,1 Па·с , а його сота частина 1 сП (сантіпуаз) = 1 мПа·с , для кінематичної в'язкості - 1 Ст (стокс) = 1 см²/с, сота частина стоксу 1 с Ст (сантистокс) = 1 мм²/с.

Динамічну в'язкість визначають в капілярному віскозиметрі. При визначенні динамічної в'язкості в капілярному віскозиметрі вимірюють

час витікання рідини через капіляр віскозиметра. Динамічну в'язкість ή розраховують по формулі:

ή = К т

де К - постійна віскозиметра; т - тривалість витікання, с;

Кінематична в'язкість ύ - це динамічна в'язкість, розділена на густину рідини, визначеної при тій же температурі, при якій визначалася в'язкість

ύ = ή / ρ

де, ύ - кінематична в'язкість; ρ – густина.

Для характеристики в'язкості і вязкісно-температурних якостей

моторних олив нормується їх в'язкість при температурі 100 ° С, яка

включена в їх маркування.

Моторні мастила повинні мати оптимальну в'язкість при робочій температурі. При змінах температури коливання в'язкості повинні бути мінімальними.

Кількісно цю вимогу висловлюють рядом показників, котрі називають вязкістно-температурними характеристиками. Основна з них - графічне представлення залежності кінематичної в'язкості оливи від температури.

Рис.2 Залежність кінематичної в'язкості оливи від температури.

1 –маловязка олива, 2 – загущена олива, 3 – високов’язка олива.

З підвищенням температури в'язкість зменшується. Це призводить

до зносу тертьових деталей і збільшення втрат на тертя.

Зі зниженням температури в'язкість масла збільшується, що приводить до погіршення надходження масла до пар тертя і його очищення, пуск двигуна ускладнюється.

Проведення досліду.

Визначити в’язкість оливи при температурі 50°С. Для

цього використовується прилад, який називається віскозиметром.

Вибирають віскозиметр з необхідним діаметром капіляра, провірячи за номером відповідність його паспорту.

Він являє собою скляну V-подібну трубку з трьома розширеннями (рис. 3). У вузькому коліні А знаходиться капіляр 1 діаметром від 0,8 до 1,5 мм. Вузьке коліно має дві мітки: верхню - а і нижню - б. У широкому коліні Б розташовані відвідна трубка 4 і розширення 5. Потрібно заповнити віскозиметр оливою, для чого через воронку налити її в розширення 5, і

помістивши його в посудину з гліцерином при температурі в ній 50°С витримати 10 хв, щоб олива прогрілась, після чого надіти на відвідну трубку 4 гумові трубку з грушею і засмоктати (за допомогою гумової груші) оливу в віскозиметр до появи її в розширенні 3. Спостерігати за витіканням оливи з верхнього розширення 3. Коли його верхній рівень досягне мітки а, включити секундомір і вимкнути його, коли рівень масла досягне мітки б. Час витікання оливи записати до звіту. Потім дослід повторити ще два рази. Результати записати до звіту.

Рис. 3. Прилад для визначення кінематичної в'язкості оливи:

А, Б - відповідно вузьке і широке коліно, а, б - мітки; 1 - капіляр, 2, 3 - спіднє і верхнє розширення, 4 - відвідна трубка,

5 - розширення, 6 - стакан, 7 - кришка, 8 - термометр;

9 – електроплита.

Щоб визначити в’язкість при температурі 100 ° С, нагріваємо посудину з гліцерином до цієї температури, величину якої контролюємо термометром, і три рази проводимо дослід.

В’язкість при 50°С Індекс в’язкості

В’язкість при 100°С

Рис.4 Номограма для визначення індексу в’язкості оливи.

Щоб визначити кінематичну в'язкість оливи (ύ) необхідно середній час закінчення витікання оливи від мітки а до мітки б помножити на постійну віскозиметра, яка береться з його паспорта.

ύ = tср · К, мм2/с

де К - постійна віскозиметра (береться з паспорта), сСт /с2 або мм2 /с2;

tср - середньоарифметичний час перетікання оливи, с;

По отриманих результатах побудувати графік в'язкісно-температурної характеристики оливи (рис.2).

Користуючись номограмою, визначити індекс в’язкості оливи (рис.4)

Результати досліду і розрахунків записати в звіт в таблицю 3:

Таблиця 3. Визначення в'язкості оливи.

Марка оливи
Температура	50ºС	100ºС
Час перетікання оливи:
Стала віскозиметра:
В’язкість оливи
Індекс в’язкості оливи :
Висновок про відповідність :