Смазочные масла и присадки к ним (часть 2)
Кинематическая вязкость, или удельный коэффициент внутреннего трения, представляет собой отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности при одной и той же температуре. Единицей кинематической вязкости является стоке (ст). У коэффициента кинемати ческой вязкости те же единицы измерения, что и 1 ст:
υ=μ/р, см2/сек, или 10-4 м2/сек
Плотность жидкости р =м/υ г/см3,или в технической системе кг*сек2/м4, выражает количество жидкости, заключенное в единице ее объема. Плотность масел колеблется от 0,86 до 0,95 г/см3:. Плотность по массе измеряют ареометром и выражают в градусах Боме.
Понятие динамической вязкости применяют при гидродинамических расчетах вязкости масел; а кинематической-— для расчета прокачиваемо-сти масла по трубопроводам. Динамическую и кинематическую вязкости выражают в абсолютных единицах и поэтому называют-абсолютными; определяют их при помощи приборов, называемых капиллярными вискозиметрами, по методам, предусмотренным стандартом.
Условная (относительная) вязкость является отвлеченным числом, выражающим отношение времени истечения из вискозиметра типа ВУ испытуемого масла в количестве 200 г ко времени истечения такого же количества дистиллированной воды при температуре 20° С. Определение условной вязкости легко осуществимо в лабораторных условиях. Ее измеряют в градусах ВУ50 или ВУ)0о*, или в градусах Энглера (°Е). Относительная вязкость неточно выражает внутренний процесс трения между молекулами жидкости. Соотношение между кинематической вязкостью, ест, и градусами ВУ выражают уравнением
υ=7,32ВУ – 6,31/ВУ
и только при ВУ50>10 это выражение принимает пропорциональную зависимость, т. е. υ =7,4 ВУ.
Для перевода одних единиц вязкости в другие при одной и той же температуре с достаточной для практических целей точностью можно использовать график [8], изображенный на рис. 92. При смешивании двух минеральных масел с различной вязкостью условная вязкость смеси может быть определена из следующего соотношения:
ВУ = [а°ВУ1 + b°ВУ2 — К (°ВУ1 — °ВУ2)]/100
где aиb — содержание компонентов в смеси (а+b=100%),% (объемн.);
°ВУ1 и °ВУ2— величины условной вязкости смешиваемых масел;
К—опытный коэффициент, изменяющийся в зависимости от содержания компонентов (%):
а | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
К | 6,7 | 13,1 | 17,9 | 22,1 | 25,5 | 27,9 | 28,2 | 25 | 17 |
Вязкость масел изменяется в зависимости от температуры: при повышении ее она уменьшается, при понижении увеличивается. Это свойство масел имеет большое практическое значение и для его оценки пользуются понятием индекс вязкости. В стандартах вязкостно-температурную характеристику масла выражают числом, полученным от деления одного на другое числовых значений кинематической вязкости при двух температурах: 50 и 100° С; Чем меньше величина этого отношения, тем выше индекс вязкости и лучше качество масла. Для оценки интенсивности изменения вязкости в зависимости от температуры служит температурный коэффициент вязкости т. к. в., определяемый по формуле
Т.к.в = (υ0— υ100)/50.
Чем меньше значение этого коэффициента, тем более полого располагается кривая v(t). Метод определения т. к. в. изложен в ГОСТе. При пересчете условной вязкости масла при одной температуре на вязкость при другой можно использовать формулу
°ВУt= ВУ50/(t/50)2,6 ,
где °ВУt —условная вязкость масла при заданной температуре;
ВУ50 — условная вязкость масла при температуре 50° С. Вязкость минеральных масел, по данным Кцскальта, повышается с увеличением давления:
μp=μ0ap
где μp — динамическая вязкость, н•сек/м2, при давлении р, Мн/м2; μ0 — то же, при атмосферном давлении; а — постоянная, зависящая от сорта масла.