Щільність індустріальної олії
Зміст
Роль щільності в ефективності мастильних матеріалів
Незалежно від довкілля щільність всіх марок індустріальних масел менше щільності води. Оскільки вода з маслом не змішуються, то, за її наявності в ємності, на поверхні плаватимуть крапельки олії.
Ось чому, якщо в системі мастила вашого автомобіля є проблеми з вологістю, то вода осідає на дно піддону і зливається в першу чергу щоразу, коли виймається пробка або відкривається клапан.
Щільність індустріального масла важлива також і точності розрахунків, пов'язані з обчисленням в'язкості. Зокрема, при переведенні показника динамічної в'язкості в кінематичну щільність олії має бути відома. А оскільки щільність будь-якого малов'язкого середовища не є постійною величиною, то і в'язкість може бути встановлена лише з відомою похибкою.
Ця властивість рідини має вирішальне значення для кількох властивостей мастила. Наприклад, коли щільність мастила збільшується, рідина стає густішою. Це призводить до збільшення часу, необхідного для осадження частинок із суспензії. Найчастіше основною складовою в такій суспензії є дрібні частинки іржі. Щільність іржі коливається не більше 4800…5600 кг/м3тому масло містить іржу, згущується. У резервуарах та інших ємностях, призначених для тимчасового зберігання олії, частки іржі осідають набагато повільніше. У будь-якій системі, де діють закони тертя, це може спричинити збій, оскільки такі системи дуже чутливі до будь-яких забруднень. Отже, якщо частинки перебувають у суспензії довше, це може призвести до таких проблем, як кавітація чи корозія.
Щільність відпрацьованої індустріальної олії
Відхилення за щільністю, пов'язані з наявністю сторонніх частинок олії, зумовлюють:
- Підвищена схильність до кавітації як при всмоктуванні, так і після проходження маслопроводами.
- Збільшення потужності масляного насосу.
- Збільшення навантаження рухомих частин насоса.
- Погіршення умов прокачування через явище механічної інерції.
Відомо, що будь-яка рідина з більш високою щільністю сприяє кращому контролю забруднення, допомагаючи при транспортуванні та видаленні твердих частинок. Оскільки частинки довше утримуються саме у стані механічної суспензії, вони легше видаляються фільтрами та іншими системами видалення частинок, тим самим полегшуючи очищення системи.
Зі збільшенням густини збільшується і ерозійний потенціал рідини. В областях з високою турбулентністю або високою швидкістю рідина може почати руйнувати на своєму шляху трубопровід, клапани або будь-яку іншу поверхню.
На щільність індустріальної олії впливають не тільки тверді частинки, але також домішки та природні складові, такі як повітря та вода. На щільність мастила впливає і окислення: зі збільшенням його інтенсивності щільність олії збільшується. Наприклад, щільність відпрацьованого індустріального масла марки І-40А за кімнатної температури зазвичай становить 920±20 кг/м3. Але з підвищенням температури значення густини різко змінюються. Так, при 40 °З щільність такого масла становить уже 900±20 кг/м3, на 80 °C - 890±20 кг/м3 і т. д. Аналогічні дані можна знайти і за іншими марками масел - І-20А, І-30А і т.д.
Дані значення повинні розглядатися як орієнтовні, і лише за умови, що до свіжої індустріальної олії не додавався деякий обсяг олії тієї ж марки, але пройшов механічну фільтрацію. Якщо масло змішували (наприклад, до марки І-20А додавали І-40А), то результат вийде і зовсім непередбачуваним.
Як встановлювати щільність олії?
Для лінійки індустріальних масел ГОСТ 20799-88 щільність свіжого масла коливається не більше 880…920 кг/м3. Найпростіше для визначення цього показника застосувати спеціальний прилад – ареометр. При його зануренні в ємність з маслом потрібне значення відразу визначається за шкалою. Якщо ареометр відсутня, процес з'ясування густини ускладниться, але ненабагато. Для тесту потрібні U-подібна відкалібрована скляна трубка, ємність з великою площею дзеркала, термометр, секундомір та джерело тепла. Потрібно зробити такі дії:
- Наповнити водою ємність на 70...80%.
- Нагріти воду від зовнішнього джерела до температури кипіння і підтримувати цю температуру постійної протягом усього часу тестування.
- Завантажити U-подібну скляну трубку у воду таким чином, щоб обидва виводи залишалися над поверхнею води.
- Щільно закрити один з отворів на трубці.
- Налити масло у відкритий кінець U-подібної скляної трубки та включити секундомір.
- Тепло від нагрітої води викличе нагрів олії, внаслідок чого його рівень у відкритому кінці трубки підніматиметься.
- Записати час, протягом якого масло підніметься до каліброваного рівня, а потім опуститься назад. Для цього знімають пробку із закритої частини трубки: рівень олії почне знижуватися.
- Встановлюють швидкість переміщення масла: чим вона менша, тим вище щільність.
Дані тесту порівнюють з еталонною щільністю чистої олії, що дозволить досить точно з'ясувати різницю між фактичною та нормативною щільністю, і за пропорцією отримати кінцевий результат. Результат тестування можна використовуватиме оцінки якості індустріального масла, наявності у ньому води, відпрацьованих частинок тощо.
