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技術(shù)文章

影響運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定的因素有哪些?

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    運(yùn)動(dòng)粘度是潤滑油重要的質(zhì)量指標(biāo),也是選用潤滑油的一項(xiàng)重要依據(jù)。正確選擇潤滑油的粘度是保證機(jī)械正常工作的前提,潤滑油粘度過大,則運(yùn)轉(zhuǎn)阻力增大,消耗功率增加,也會(huì)造成潤滑油不能迅速及時(shí)地流到應(yīng)潤滑的部位,影響正常的潤滑,增加機(jī)械磨損;如果選用的潤滑油粘度過小,就難以形成足夠厚度的油膜,使摩擦面間不能保證正常而連續(xù)的潤滑層,也會(huì)造成機(jī)械的磨損,因此機(jī)械所用的潤滑油粘度應(yīng)適當(dāng)。準(zhǔn)確地測(cè)定潤滑油的運(yùn)動(dòng)粘度對(duì)于生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用有著重要意義。

    由于運(yùn)動(dòng)粘度的測(cè)定受到諸多因素的影響,測(cè)定過程中有很嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件要求,因此在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格遵照方法標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的儀器和實(shí)驗(yàn)條件來開展實(shí)驗(yàn),避免由于儀器選擇不當(dāng)或操作誤差造成結(jié)果不準(zhǔn)確或超差。因此在理論分析的基礎(chǔ)上,對(duì)運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定中的幾個(gè)影響因素進(jìn)行了分析和探討,供進(jìn)行油品化驗(yàn)分析時(shí)借鑒。

  
  1、選擇合適的粘度計(jì)
    在對(duì)潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度進(jìn)行測(cè)定前,首先應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)溫度和試樣大致粘度選用合適的粘度計(jì),使試樣在毛細(xì)管中流動(dòng)時(shí)間不小于200s,內(nèi)徑0.4mm的粘度計(jì)流動(dòng)時(shí)間不少于350s,目的是使試樣在毛細(xì)管中的流動(dòng)為層流。因?yàn)橛糜谟?jì)算試樣粘度的泊塞耳方程式是在一定層流狀態(tài)下,由牛頓摩擦定律經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出的。若試樣在毛細(xì)管中流速過快,會(huì)出現(xiàn)紊流,就不能應(yīng)用泊塞耳方程式計(jì)算試樣的粘度。同時(shí),由于存在著流出時(shí)間的秒表讀數(shù)誤差,時(shí)間越短,所測(cè)結(jié)果的相對(duì)誤差就越大。若試樣在毛細(xì)管中流動(dòng)過慢,測(cè)定時(shí)間內(nèi)不易保持溫度的恒定,會(huì)由于溫度的波動(dòng)造成測(cè)定的誤差。所以一般情況,測(cè)定時(shí)使?jié)櫥驮诿?xì)管中流動(dòng)時(shí)間控制在200s?500s比較適中,這樣可保證潤滑油在毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)為層流狀態(tài),又能夠盡量減少秒表讀數(shù)誤差和溫度造成的誤差。
    將選擇好的粘度計(jì)洗滌干凈,放入烘箱中烘干,烘箱的溫度控制在70℃?80℃范圍內(nèi)為宜。烘箱溫度過高會(huì)導(dǎo)致毛細(xì)管變形,從而造成粘度計(jì)常數(shù)發(fā)生變化,造成誤差。

2、嚴(yán)格控制測(cè)定溫度
    液體的粘度由液體分子間的作用力所決定,這種由分子相互作用而呈現(xiàn)出的性質(zhì)與溫度有著密切的關(guān)系。當(dāng)溫度升髙時(shí),液體發(fā)生膨脹,分子間距增大,分子間作用力隨之減少,而使得粘度下降。反之,隨溫度降低液體的粘度增大。所以在粘度測(cè)定中,溫度對(duì)粘度的影響大,必須嚴(yán)格控制恒溫浴的溫度,使其溫度控制在±0.1℃范圍內(nèi),同時(shí)要有足夠的恒溫時(shí)間

3、防止機(jī)械雜質(zhì)和水分污染
    試樣中不能含有機(jī)械雜質(zhì)和水分,否則測(cè)定前必須脫水,并用濾紙過濾以除去雜質(zhì)。因?yàn)樵嚇又腥绻袡C(jī)械雜質(zhì)存在,會(huì)影響液體石油產(chǎn)品在粘度計(jì)中的正常流動(dòng)。雜質(zhì)如果粘附在毛細(xì)管內(nèi)壁,堵塞毛細(xì)管,會(huì)使石油產(chǎn)品流動(dòng)時(shí)間增長,造成測(cè)定結(jié)果偏高,并使平行測(cè)定結(jié)果的重復(fù)性變差。如果試樣中含水分時(shí),在測(cè)定較髙溫度下的粘度時(shí),水分會(huì)汽化,測(cè)定較低溫度下的粘度時(shí)會(huì)凝結(jié),同樣也會(huì)影響在毛細(xì)管粘度計(jì)中的正常流動(dòng)。

4、試樣置要適當(dāng)
    運(yùn)動(dòng)粘度的測(cè)定方法是通過測(cè)定一定體積的液體在重力作用下流過毛細(xì)管粘度計(jì)的時(shí)間來確定的,因此裝入粘度計(jì)的試樣量要嚴(yán)格控制。試樣量過多或過少,都會(huì)影響到試樣所受到的重力作用。同時(shí)裝入粘度計(jì)中的試樣不允許存有氣泡,如果有氣泡,會(huì)影響到裝入粘度計(jì)的試樣的體積,而且如果氣泡進(jìn)入毛細(xì)管后可能會(huì)形成氣阻,增大了液體流動(dòng)的阻力,使流動(dòng)時(shí)間增加,測(cè)定結(jié)果偏大。

5、正確安裝粘度計(jì)
    安裝粘度計(jì)時(shí),必須用鉛垂線從兩個(gè)互相垂直的方向?qū)⒄扯扔?jì)調(diào)整成垂直狀態(tài)。若毛細(xì)管偏離垂直方向,就會(huì)引起液柱壓差的改變,從而產(chǎn)生測(cè)定誤差。粘度計(jì)出現(xiàn)傾斜時(shí)使得測(cè)定結(jié)果發(fā)生變化,其主要原因是毛細(xì)管偏離垂直方向時(shí),會(huì)引起毛細(xì)管上部和寬管下部?jī)梢好骈g的高度,即液柱壓差發(fā)生變化,從而使液體所受重力發(fā)生變化,導(dǎo)致流動(dòng)時(shí)間和測(cè)定結(jié)果發(fā)生變化。由于粘度計(jì)毛細(xì)管呈垂直狀態(tài)時(shí),粘度計(jì)的上下兩液面間連線與鉛垂線之間存在一個(gè)角度,當(dāng)粘度計(jì)向毛細(xì)管寬管方向傾斜時(shí),則會(huì)使角度變小,液柱高度增大,而當(dāng)粘度計(jì)向毛細(xì)管細(xì)管方向傾斜時(shí),則會(huì)使角度變大,使液柱髙度減小。同樣,當(dāng)粘度計(jì)向?qū)捁芎图?xì)管的側(cè)面傾斜時(shí),也會(huì)使液柱高度下降。由于液柱髙度和壓差發(fā)生變化,從而改變了流動(dòng)時(shí)間,使測(cè)定結(jié)果發(fā)生偏差。當(dāng)粘度計(jì)朝向?qū)捁軆A斜時(shí),測(cè)定的結(jié)果小于準(zhǔn)確值;當(dāng)粘度計(jì)朝向粘度計(jì)細(xì)管或側(cè)面時(shí),則會(huì)加長流動(dòng)時(shí)間,使測(cè)定結(jié)果偏大。

6、準(zhǔn)確計(jì)時(shí)
    由運(yùn)動(dòng)粘度的計(jì)算公式中我們不難看出,對(duì)于毛細(xì)管粘度計(jì)的檢定,流動(dòng)時(shí)間是非常重要的參數(shù)。計(jì)時(shí)準(zhǔn)確的首要條件是要有分度值不大于0.1s的電子秒表或其他自動(dòng)電子計(jì)時(shí)器,且必須周檢合格(誤差不超過0.05%)。其次是要注意計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性,按動(dòng)秒表的瞬間應(yīng)是液體彎月面的低點(diǎn)與標(biāo)線相切的瞬間(眼睛應(yīng)與標(biāo)線平行,即當(dāng)標(biāo)線成直線時(shí))。計(jì)時(shí)時(shí)思想要集中,手要快,盡量做到眼到,手到,時(shí)間到,保持三者一致。
    除上述影響因素外,測(cè)定所用的秒表、粘度計(jì)、溫度計(jì),都必須定期檢定,并正確使用修正值。

 

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