Upload
others
View
13
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Ispitivanje maziva
Vežba br. 11
Maziva su materije koje omogućuju da se smanji trenje i habanje između tarućih površina
koje su u relativnom kretanju. Pored toga, maziva imaju zadatak da uklanjaju-ispiraju
abrazivne čestice sa tarućih površina, štite površine od korozije, hlade delove mašina itd. U
rudarstvu se najviše primenjuju ulja i tehničke masti.
Osnovna fizičko-hemijska svojstva mazivih ulja su:
– gustina,
– viskoznost,
– indeks viskoznosti (IV),
– temperatura paljenja‚
– temperatura stinjavanja,
– specifična toplota,
– hemijska stabilnost i
– termička stabilnost.
Najvažnije funkcionalne karakteristike mazivih ulja su:
• antikorozivnost,
• kompatabilnost i
• antitoksičnost.
Definicija, osobine
Osnovna fizičko-hemijska svojstva tehničkih masti su:
– konzistencija,
– prividna viskoznost,
– temperatura kapanja i
– oksidaciona stabilnost.
Najvažnije funkcionalne karakteristike tehničkih masti su:
• mehanička stabilnost,
• otpornost na vodu,
• izdvajanje ulja i
• sposobnost podmazivanja.
Jedno od najvažnijih svojstava motornog ulja je viskoznost.
Viskoznost tečnosti se može smatrati njenom "tečljivošću", odnosno
unutrašnjim otporom kretanju slojeva tečnosti. Viskoznost se menja
sa temperaturom i pritiskom. Što je temperatura viša, viskoznost je
manja, odnosno tečnost je ređa.
Indeks viskoznosti (Viscosity Index - VI) pokazuje koliko se
viskoznost tečnosti (ulja) menja sa promenom temperature. Veći
indeks viskoznosti ukazuje na to da se viskoznost menja manje sa
promenom temperature, nego kod ulja sa nižim indeksom
viskoznosti. Ulje mora biti dovoljno retko da može da teče
neometano pri najnižim očekivanim temperaturama kojima će motor
biti izložen, da bi smanjilo trenje metalnih delova pri startovanju
motora.
Određivanje viskoznosti ulja
Viskoznost predstavlja najvažnije fizičko svojstvo mazivog ulja. Direktno utiče na formiranje
uljnog sloja između metalnih površina koje su u relativnom kretanju, a time utiče i na
smanjenje trenja i habanja. Od viskoznosti ulja zavisi gubitak energije za pokretanje
mašinskih sklopova, gubitak maziva kroz zazore i dr.
Pod pojmom viskoznosti podrazumeva se unutrašnji otpor čestica tečnosti.
Vrste viskoznosti:
• dinamička, (Fogel-Osagov (Vogel-Ossag) viskozimetar)
• kinematska i
• relativna (Englerov viskozimetar).
Dinamička viskoznost je koeficijent unutrašnjeg trenja čestica ulja i izražava se u Pa·s.
Kinematska viskoznost je specifični koeficijent unutrašnjeg trenja ulja i predstavlja odnos
dinamičke viskoznosti i specifične gustine ulja‚ a izražava se u m2/s.
Relativna viskoznost karakteriše unutrašnje trenje čestica ulja‚ a određuje se upoređenjem
viskoznosti ulja na određenoj temperaturi sa viskoznošću destilovane vode na 20°C, koja
iznosi jedan.
Određivanje viskoznosti Fogel-Osagovim viskozimetrom
Fogel-Osagov viskozimetar: 1) posuda; 2) prelivna posudica za ulje;
3) preklopni hermetički poklopac; 4) nastavak za spajanje kapilare; 5) preklopna navrtka; 6) naglavak sa navojem; 7) kapilara; 8) držač za fiksiranje aparata;
9) priključak za dovod vazduha pod pritiskom; 10) dodatna cev sa termometrom T1; 11) kukica za podešavanje donjeg nivoa tečnosti
Fogel-Osagov viskozimetar: 1) posuda; 2) prelivna posudica za ulje; 3) preklopni hermetički poklopac; 4) nastavak za spajanje kapilare; 5) preklopna navrtka;
6) naglavak sa navojem; 7) kapilara; 8) držač za fiksiranje aparata; 9) priključak za dovod vazduha pod pritiskom; 10) dodatna cev sa termometrom T1;
11) kukica za podešavanje donjeg nivoa tečnosti
- dužina kapilare .................................................. 90mm±2mm, - merna zapremina.................................................6,7ml, - rastojanje izmedu oznaka M1 i M2 ........................35mm.
Određivanje viskoznosti Fogel-Osagovim viskozimetrom
s
mtkVv kk
2
sPatcV cd
• Ulja za podmazivanje motora SUS podeljena su na 10 viskozitetnih grupa
označenih SAE brojevima. Podela je izvršena od strane SAE (Society of
Automotive Engineers SAD)
SAE podela ulja za podmazivanje motora SUS-SAE J 300e
Viskoznost na temperaturi (
0C), najviše
Viskoznost mm2/s na
100 0C
Viskozitetna grupa
mPas 0C najmanje najviše
0 W 3250 -30 3,8
5 W 3500 -25 3,8
10 W 3500 -20 4,1
15 W 3500 -15 5,6
20 W 4500 -10 5,6
25 W 6000 -5 9,3
20 5,6 9,3
30 9,3 12,5
40 12,5 16,3
50
16,3 21,9
• Ulja za prenosnike snage (menjače i diferencijale) podeljena su na 6
viskozitetnih grupa označenih SAE brojevima. Najčešće su u upotrebi ulja
SAE 90 i SAE 140.
SAE podela ulja za menjače i diferencijale SAE J 306c
Viskoznost mm2/s
na 100 0C
Viskozitetna grupa
Najviša temperatura pri viskoznosti od 150000 mPas
najmanje najviše
75 W -40 0C 4,1
80 W -26 0C 7,0
85 W -12 0C 11,0
90 13,5 24,0
140 24,0 41,0
250 41,0
SAE klasifikacija
Udruženje automobilskih inženjera (Society of Automotive Engineers - SAE) ustanovilo je sistem
numeričkih oznaka za gradaciju motornih ulja prema njihovoj viskoznosti. SAE klasifikacija uključuje
redom oznake (od manje prema većoj viskoznosti): 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 i 60. Nakon brojeva 0, 5,
10, 15, 20, ili 25 stoji slovo “W”, (Winter - zima) što označava viskoznost ulja na zimskim temperaturama.
Što je broj veći, ulje je gušće.
S obzirom na to da se viskoznost menja sa temperaturom, javljaju se 2 problema:
1. zimi može doći do zgušnjavanja ulja, ono teče otežano, sporije podmazuje, pa pri startovanju motora
(tzv. hladan start) može doći do oštećenja njegovih delova
2. kada se ulje zagreje, može postati previše retko, tako da zaštitni film postaje previše tanak
Zato su nastala multi-gradna ulja. Cilj je da se ulju smanji viskoznost pri niskim temperaturama, a poveća
pri visokim. Ovo omogućava da koristimo isto ulje tokom čitave godine. Motorna ulja koja zadovoljavaju
samo zimske ili samo letnje uslove zovu se singlegrade – jednogradna (monogradna) ulja. Pored ovih
razvila su se i tzv. multigrade ili višesezonska (multigradna) ulja.
SAE oznaka za multi-gradna ulja uključuje dve oznake viskoznosti; na primer 5W-40. Dva broja označavaju
dve oznake za monogradna ulja. Znači, ulje sa oznakom 5W-40 mora zadovoljavati zahteve stepena
viskoznosti i za 5W i za 40. Viskozitet se zimskim uljima određuje na -18°C, a letnjim uljima na 100°C.
Performanse motornog ulja mogu biti smanjene brzo nakon početka njegovog korišćenja. Zbog toga je bitno
da se ulje redovno menja i da se koristi ulje odgovarajuće viskoznosti u skladu sa preporukama
proizvođača vozila.
SAE klasifikacija pokazuje viskozitet ulja, ali ne određuje sam kvalitet ulja. Za to koristimo specifikacije
kao što su: API, ACEA, OEM…
Određivanje relativne viskoznosti mazivih ulja Englerovim
viskozimetrom
Određivanje relativne viskoznosti mazivih ulja Englerovim
viskozimetrom
Englerov viskozimetar: 1) unutrašnji sud za ulje; 2) spoljašnji sud za vodu;
3) ulje koje se ispituje; 4) termometri; 5) igla (zatvarač) otvora za isticanje ulja; 6) mešalica; 7) sud u koji ističe ulje
ET
TV
OH
ulja
t
202
gde je:
Vt - viskoznost na ispitivanoj temperaturi, °E Tulja - vreme isticanja ulja na temperaturi t, s
0202OHT - vreme isticanja destilovane vode na 20°C, s.
Temperatura Vrsta
tečnosti
Vreme
isticanja
[s]
200C voda 45
300C ulje 735
500C ulje 400
700C ulje 255
T E
30 16,33
50 8,89
70 5,67
100 2,33
ET
TV
OH
ulja
t
202
Porast viskoznosti je posledica povećanja nerastvorljivih i rastvorIjivih materija
u ulju‚ nastalih u toku rada motora. Dozvoljen porast viskoznosti za jednu
viskozitetnu SAE gradaciju može iznositi maksimalno 30%, što se smatra i
granicom za zamenu ulja.
Pad viskoznosti je posledica razređenja ulja gorivom, koje dospeva u karter
motora iz prostora za sagorevanje. Obično se dozvoljava razređenje do 5% u
odnosu na novo ulje. Sadržaj goriva u ulju preko 5% zahteva zamenu ulja.
Temperatura paljenja je najniža temperatura do koje treba zagrejati mazivo ulje da
bi se izdvojilo toliko isparljivih komponenti koje je u propisanom uređaju moguće
upaliti spoljnim plamenom.
Važno svojstvo motornih ulja je tačka paljenja (plamište), tj. temperatura pri kojoj
ulje počinje da odaje isparenja koja su zapaljiva.
Poželjno je da ova temperatura bude što viša, s obzirom na uslove kojima je ulje u
motoru izloženo (kod benzinskih motora do 160°C, kod dizel motora preko 315°C).
Određivanje temperature paljenja ulja u otvorenom sudu po
Markusonu (Marcusson)
Određivanje temperature paljenja ulja u otvorenom sudu po
Markusonu (Marcusson)
Aparatura za određivanje temperature paljenja ulja po Markusonu
U lončić se sipa ispitivano ulje do gornje crte ako je
temperatura paljenja ulja manja od 250°C, ili do donje crte
ako je temperatura paljenja ulja veća od 250°C. Ako je
temperatura paljenja ispod 250°C počinje se sa ispitivanjem
na 30°C ispred očekivane tempereture paljenja, a ako je
iznad 250°C počinje se sa ispitivanjem na 50°C ispred
očekivane temperature.
Primena maziva u rudarstvu
Osnovne fizičko-hemijske karakteristike visoko rafinisanih mineralnih ulja
Mineralna ulja naftenske osnove Mineralna ulja parafinske osnove Karakteristika Vretensko
ulje Lako
mašinisko Teško
mašinsko Lako
mašinisko Teško
mašinsko Cilindarsko
ulje
Gustina na150 C, kg/m
3 869 887 904 869 882 898
Viskoznost, mPas na: 20
0C
50
0C
100
0C
34 8.8 2.4
87 17 3.9
405 52 7.5
102 20.5 4.3
340 54 9.1
2200 238 26.8
Indeks viskoznosti
92 68 38 95 95 95
Temperatura paljenja,
0C
163 175 210 227 257 300
Temperatura stinjavanja,
0C
-43 -40 -29 -9 -9 -9
Specifična toplota J/kg, na: 30
0C
60
0C
1880 1990
1860 1960
1850 1910
1960 2020
1910 2010
1880 1990
Mineralna ulja (dobijaju iz nafte i sastoje se iz različitih parafinskih i naftenskih ugljovodonika)
Sintetička ulja (dobijaju se postupcima sinteze od različitih organskih materija )
Tehničke masti (sastoje se od mineralnog ulja i zgušnjivača)
NLGI* podela tehničkih masti prema tvrdoći
NLGI broj Penetracioni broj
1/10 mm Namena
000 445475
00 400430
0 335385
Zupčasti prenosnici, protočna podmazivanja,
centralni sistemi
1 310340
2 265295
3 220250
Kotrljajni i klizni ležajevi, osovinice,
zglobovi, lanci, užad
4 175205
5 130160
6 85115
Klizni ležaji male brzine
* National Lubricating Grease Institute