Методические указания по проведению лабораторной работы "Определение качества пластичной смазки" для специальности 23.02.07,23.02.04
методическая разработка

ОГБПОУ «СМОЛЕНСКИЙ АВТОТРАНСПОРТНЫЙ КОЛЛЕДЖ

имени Е. Г. Трубицына»

Дисциплина:  

«Автомобильные эксплуатационные материалы» (23.02.07)

«Эксплуатационные материалы» (23.02.04 )

«Материаловедение» (23.02.01)

УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

по теме: «Определение качества пластичной смазки»

Преподаватель: Лепешкова Ж.В.

Смоленск

Лабораторная работа

тема «Определение качества пластичной смазки»

Цели:

1.  Образовательные:

• закрепление ранее пройденного материала по теме «Пластичные смазки»;

2.  Развивающие:

• Развитие умений использовать приобретенные ранее знания по теме;
• Развитие навыков групповой самоорганизации, умение вести диалог (коммуникативных умений);
• Развитие навыков самостоятельного мышления;
• Развитие логического мышления на основе установления причинно-следственных связей и сравнительного анализа;
• Развитие навыков четко формулировать свои мысли.

3.  Воспитательные:

• Воспитание дисциплинированности и аккуратности в практической деятельности;
• Воспитание четкого выполнения норм техники безопасности, соблюдения экологических параметров;
• Воспитание уверенности в своих силах, квалифицированного подхода к будущей профессии;
• Воспитание понимания необходимости завершать любой мыслительный процесс.

Задачи учебного занятия:

1.   Систематизация и обобщение знаний по теме «Пластичные смазки».

2.   Выполнение определенного вида работ с целью применения знаний на практике.

3.   Обобщение результатов деятельности группы в целом и каждого студента.

4.   Контроль уровня подготовленности студентов и его оценка.

Оборудование:

• Мультимедийная техника
• Прибор для определения температуры каплепадения - 2
• Пенетрометр - 1
• Колба с бензином - 4
• Пробирка с дистиллированной водой - 4
• Стеклянная пластина - 4
• Пробирка - 8
• Стеклянная трубка - 4
• Электрическая плитка - 1
• Термостойкий стакан - 2
• Штатив-2

Методическое обеспечение:

• Хронокарта
• Раздаточный материал (ГОСТ на пластичные смазки)
• Алгоритм работы
• Опорные конспекты
• Тестовое задание по теме «Пластичные смазки» - 10 вариантов
• Указания по проведению лабораторной работы «Определение качества пластичной смазки» - 10 экземпляров.

Лабораторная работа по теме

«Определение качества пластичной смазки»

Алгоритм работы

Лабораторная работа

«Определение качества пластичной смазки»

Цель работы :

1. Знакомство с методами определения основных параметров, характеризующих качество смазок.
2. Закрепление знаний основных марок пластичных смазок и стандартов  на них.
3. Приобретение навыков по оценке качества смазок и установлению условий применения их для автомобилей.

Последовательность выполнения работы:

1. Оценить испытуемый образец по внешним признакам (цвет, запах, структура)
2. Ознакомиться с имеющейся в лаборатории коллекцией стандартных смазок, а затем сравнить с ними по внешним признакам испытуемый образец и дать предварительное заключение о принадлежности его к той или иной марке смазок.
3. Определить для образца: однородность, растворимость в воде и бензине, температуру каплепадения.
4. В зависимости от типа смазки в дальнейшем может потребоваться либо определение пенетрации, либо анализ на содержание водорастворимых  кислот.
5.  Установить марку образца, соответствие его стандарту и решить вопрос о его применении для автомобилей и дорожных машин.
6. Показать преподавателю результаты по пунктам 1-5.
7. Оформить отчет и представить его на подпись преподавателю.

Общие сведения

Пластичные (консистентные) смазки — особый класс смазочных материалов, получаемых загущением смазочных масел (дисперсионная среда) твердыми веществами (дисперсионная фаза).  Дисперсионная среда (масло) и дисперсионная фаза (загуститель) определяют основные эксплуатационные свойства смазок. На долю дисперсионной среды приходится 75... 95 % объема смазки, а дисперсионная фаза составляет 5...25%.

Пластичные смазки используют в узлах трения, так как они не стекают с наклонных и вертикальных поверхностей и не выдавливаются из узлов под действием значительных нагрузок.

Пластичные смазки по назначению подразделяют на четыре группы: антифрикционные, консервационные, уплотнительные и канатные.

В зависимости от сферы применения различают смазки общего назначения, многоцелевые и специализированные, а по работоспособности в различных климатических условиях — морозоустойчивые, термостойкие и для умеренной климатической зоны.

Указания по проведению работы

1. Оценка образца смазки по внешним признакам

При оценке смазки по внешним признакам необходимо обратить внимание на ее цвет, запах и структуру.

 Почти все смазки являются непрозрачными, поэтому их цвет надо фиксировать только в отраженном свете. Цвет зависит от окраски входящих в состав смазки компонентов и в некоторой степени от технологии изготовлению. Большинство  смазок, применяемых для автомобилей и дорожных машин, сохраняет в процессе производства цвет содержащихся в них масел. Следовательно, чем светлее смазка, тем более глубокой очистки масло использовано для ее приготовления. Массовые смазки обычно имеют цвет от светло-желтого до темно-коричневого.

   Смазки с углеводородными загустителями имеют слабый запах нефтепродуктов. Жировые смазки универсального назначения  могут пахнуть хозяйственным мылом. Все массовые синтетические смазки обладают своеобразным, слегка ароматным запахом, который после первого знакомства с ним в дальнейшем быстро и безошибочно распознается.

Дисперсная фаза образуется в смазках ажурный кристаллический  каркас, составленный из частиц микроскопических или субмикроскопических размеров. Величина частиц и обусловленное этим своеобразие каркаса проявляется не только в механических свойствах смазок, но и в их внешнем виде. При частицах  дисперсной фазы субмикроскопической величины поверхность смазки внешне выглядит  гладкой и блестящей, что типично, для солидолов и литиевой смазки ЦИАТИМ-201. Если в процессе варки образуются  кристаллические образования более крупных размеров, то как бы тщательно поверхность такой смазки ни приглаживать, все равно  она будет внешне выглядеть зернистой и даже волокнистой. После интенсивного механического воздействия видимая простым глазом структура всех смазок становится гладкой.

2. Оценка однородности смазок

Одним из основных требований к смазкам является требование в отношении их однородности. Соответствие этому требованию следует проверять в первую очередь осмотром смазки в таре или непосредственно в узле трения. Ни в том, ни в другом случае не должно быть заметно выделения из смазки жидкой фазы. На втором этапе оценки на однородность надо использовать стеклянную пластинку, на которую нанести испытуемый образец слоем 1-2 мм. При рассмотрении  этого слоя в проходящем свете не должны обнаруживаться  невооруженным глазом капли масла, комки загустителя, посторонние твердые включения. Если  в смазке окажутся механические примеси, то ее надо подвергнуть растиранию между пальцами, которое проделывают с порциями, взятыми из различных мест образца. При наличии песка применение смазок недопустимо.

Коллоидная стабильность — это способность смазки сопротивляться отделению дисперсионной среды (масла) при хранении и в процессе применения. Одним из основных требований, предъявляемых к пластичным смазкам, является их коллоидная стабильность, или однородность. При внешнем осмотре в первую очередь определяют отсутствие выделения из смазки жидкой фазы (масла).

3. Испытание смазки на растворимость в воде и в бензине

Испытание смазок на растворимость в воде и в бензине представляет собой простейший анализ, позволяющий обнаружить загустители  в виде натриевого мыла и твердых  углеводородов. С этой целью испытуемый образец в количествах приблизительно по 1 см3 надо внести стеклянной палочкой в самый них двух пробирок, стараясь при этом не задевать их стенок. Затем добавить четырехкратное количество дистиллированной воды в первую и столько же бензина во вторую пробирки.  Осторожно довести на газовой горелке воду в первой пробирке до кипения.

Полное растворение загустителя и образование мутного (мыльного) раствора с плавающим на его поверхности слоем жидкого масла свидетельствует о принадлежности испытуемого образца к натриевым смазкам. Если же после охлаждения вода остается  прозрачной или слегка мутной, а ее поверхность оказывается покрытой слоем смазки, то надо проводить испытание на растворимость в бензине, подогревая указанным выше способом вторую пробирку с бензином, но только до 60 градусов. Смазка считается растворимой в бензине, если при соотношении их 1:4 и температуре 60оС образуется совершенно прозрачный раствор, обычно имеющий окраску испытуемого образца. Способностью растворяться обладают только смазки с загустителями из твердых углеводородов.

Таким образом, испытание на растворимость в воде и бензине позволяет установить принадлежность  испытуемого образца к смазкам с натриевыми и углеродными загустителями. Кальциевые и литиевые смазки нерастворимы в воде и в бензине, хотя с последними образуют текучие, но непрозрачные системы. Отличить их друг от друга можно лишь по температурам каплепадения.

4. Определение температуры каплепадения

Для определения температуры  каплепадения смазок служит специальный прибор, основная его деталь- термометр с миниатюрным ртутным шариком. К нижней части термометра прикреплена металлическая гильза, в которой на трении держится стеклянная чашечка с калиброванным донным отверстием.

5. Определение пенетрации

Оценка смазки по внешним признакам и результаты испытания ее  на растворимость в сочетании с величиной температуры каплепадения позволяют почти безошибочно отнести ее к той или иной марке, что и следует выполнить по отношению к испытуемому образцу. В зависимости от марки образца в дальнейшем может потребоваться определение пенетрации, либо проба на содержание водорастворимых кислот, либо то и другое. Какой из указанных показателей надлежит найти на заключительном этапе работы, решает сам учащийся на основе ознакомления с ГОСТом на предполагаемую марку его образца.

Для определения пенетрации смазок используется станартный пенетрометр. Основная его деталь - составной конус, жестко связанный со штоком, который удерживается пружинным стопором в направляющей штатива.

При определении пенетрации необходимо:

1. стакан с испытуемой смазкой, предварительно подвергнутой персоналом лаборатории стандартному механическому воздействию и выдержанной при 25оС не менее часа, поместить на столик пенетрометра. Поверхность смазки тщательно пригладить шпателем вровень с краями стакана, полностью удалив ее избыток. При этом надо следить за тем, чтобы ни на поверхности, ни в объеме смазки не образовывалось воздушных карманов.
2. придерживая одной рукой шток и нажимая стопор, осторожно опустить конус стараясь возможно  точнее совместить его острие с поверхностью смазки. Как только это будет выполнено, стопор немедленно отпустить, благодаря чему зафиксируется достигнутое положение.
3. привести в исходное положение отсчетный механизм пенетрометра, для чего, плавно нажимая на верхний конец зубчатой рейки, опустить ее до упора в верхний обрез штока, а стрелку поворотом в любом направлении установить против нуля на шкале. В таком состоянии прибор готов к испытанию.
4. нажать на стопор и, придерживая его в таком положении в течении 5 сек, наблюдать за погружением в смазку конуса вместе со связанным с ним штоком. По истечении 5 сек стопор отпустить и рейку удерживавшуюся в исходном положении силами трения в отсчетном механизме, плавно спустить  до упора в шток, переместившийся вниз на величину погружения конуса. Одновременно с опусканием рейки будет поворачиваться соединенная с ней через шестеренку стрелка. Число делений, на которое повернется стрелка по шкале и будет представлять собой выраженную в десятых долях миллиметра глубину погружения стандартного конуса, или другими словами пенетрацию смазки.

описанное испытание проделать 5 раз, каждый раз тщательно очищая конус от налипшей смазки, выравнивая ее поверхность и изменяя перемещением стакана место погружения конуса.

5. Максимальное расхождение между отдельными замерами не должно превышать 6%. Если это условие не соблюдено, то надо проделать 10 погружений конуса, однака и в этом случае наибольшая разница между крайними значениями измерений не должна превышать 12%.

     При анализе любой защитой смазки необходимо проверять ее на содержание водорастворимых кислот. Для этой цели надо использовать водную вытяжку, оставшуюся в той пробирке, в которой производилось испытание образца на растворимость в воде.

6. Установление марки образца и решение вопроса о его применении

Полученные экспериментальные данные внести в итоговую таблицу отчета по работе, а затем, сопоставив с соответствующими показателями стандартов, установить марку образца и соответствие его ГОСТу.

В заключение обязательно указать наряду с назначением или областью применения испытуемого образца предельно высокую температуру, до которой допустимо нагревание его в эксплуатационных условиях. При решении этого вопроса следует: руководствоваться тем, что самая высокая температура, до которой может быть разрешено нагревание смазки во время работы, должна быть ниже температуры каплепадения на 100 С для низкоплавких и на 15° С для средне- и тугоплавких; не забывать об округлении получающейся предельно высокой температуры до чисел, оканчивающихся 5 или нулем, поэтому в зависимости от последней цифры, имеющейся в значении температуры каплепадения, из нее вычитать от 10 до 14° С для низкоплавких и от 15 до 19° С для средне- и тугоплавких смазок.

Отчет по работе № ___

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ПЛАСТИЧНОЙ СМАЗКИ

Задание.  Сделать анализ пластичной смазки (образец №___), установить ее марку,

                    соответствие стандарту, указать область и условия применения.

1 Оценка образца по внешним признакам.

2. Испытание на однородность смазки

     Образец №______   однороден.(неоднороден).

3. Растворимость смазки (в воде и бензине)

     Образец №_____ в воде __ растворяется, а в бензине __растворяется.

4. Определение температуры каплепадения

    Температура каплепадения образца № ______ равна ________ С.

5. Определение числа пенетрацни

     1) ____; 2) ____; 3) ____; 4) ____; 5) ____.

                                                                            Среднее значение числа пенетрации: _____.

6. Марка образца № ____ и соответствие основных его показателей техническим требованиям ГОСТа (итоговая таблица).

Заключение по работе № _______

Образец № _____ удовлетворяет по основным показателям требованиям ГОСТ на смазку марки _______________. При соответствии ГОСТ остальных показателей  применять его в узлах и механизмах,  ______________________________________________________________________________________________                           _________________________________________   и где температура нагрева узла  не превысит _________ 0С.

Приложение №1

Характеристики смазок в соответствии с классификацией по областям применения

Приложение №2

Таблица 1. Индексы групп (подгрупп) смазок в соответствии с назначением

Таблица 2. Индекс типа загустителя

Таблица 3. Состав и основные характеристики пластичных смазок

Таблица 4. Индексы типа дисперсионной среды и присутствия добавок

Таблица 5. Индекс обозначения смазки в зависимости от класса консистенции