вязкость по брукфильду что это

ВЯЗКОСТЬ МАСЕЛ- ВАЖНО.

Кинематическая и динамическая вязкости масел

Вязкость (viscosity). Вязкость — это внутреннее трение или сопротивление течению жидкости. Вязкость масла, во-первых, является показателем его смазывающих свойств, так как от вязкости масла зависит качество смазывания, распределение масла на поверхностях трения и, тем самым, износ деталей. Во-вторых, от вязкости зависят потери энергии при работе двигателя и других агрегатов. Вязкость — основная характеристика масла, по величине которой частично делается выбор масла для применения в конкретном случае.

Вязкость масла зависит от химического состава и структуры соединений, составляющих масло, и является характеристикой масла как вещества. Кроме этого, вязкость масла также зависит и от внешних факторов — температуры, давления (нагрузки) и скорости сдвига, поэтому рядом с числовым значением вязкости всегда должны указываться условия определения вязкости.

Условия работы двигателя определяют два основных фактора, влияющих на определение вязкости — температура и скорость сдвига.

Вязкость масел определяется при температурах и скоростях сдвига, близких к реальным при эксплуатации. Если масло должно работать при низкой температуре(даже в течении короткого времени), то при этой же температуре должны быть определены и eго вязкостные свойства. Например, на все автомобильные масла, предназначенные для применения зимой, должны приводиться низкотемпературные характеристики.

Вязкость масла определяется при помощи двух основных типов вискозиметров (viscometers):

Кинематическая вязкость характеризует текучесть масел при нормальной и вы­сокой температурах. Методы определения этой вязкости относительно просты и точны. Стандартным прибором в настоящее время считается стеклянный капиллярный вискози­метр, в котором измеряется время истечения масла при фиксированной температуре. Стан­дартными температурами являются 40 и 100 °С.

Относительная вязкость определяется на вискозиметрах Сейболта, Редвуда и Энглера. Это сосуды с калиброванным отверстием на дне, через которое вытекает точно уста­новленное количество масла. При измерении времени вытекания заданная температура масла в вискозиметре должна поддерживаться с необходимой точностью. Универсальная вязкость Сейболта, определяемая по стандарту ASTM D 88, выражается в универсальных секундах Сейболта SUS(Saybolt Universal Seconds). Этот упрощенный метод определе­ния кинематической вязкости более широко применяется в США. В Европе чаще пользу­ются секундами Редвуда (Редвуда единицы — Redwood units) и градусами Энглера (Е°, Engler units). Градус Энглера — это число, показывающее во сколько раз вязкость масла превышает вязкость воды при 20°С, поэтому вискозиметром Энглера необходимо изме­рить время вытекания воды при 20°С.

Динамическая вязкость обычно определяется ротационными вискозиметрами. Вискозиметры разной конструкции имитируют реальные условия работы масла. Обычно выделяются крайние значения температуры и скорости сдвига. Основные методы определения вязкости моторных масел предусмотрены спецификацией SAE J300 APR97. Эта спецификация устанавливает значения степеней вязкости SAE для моторных масел и определяет порядок измерения необходимых параметров вязкости. Стандартные методы определения динамической вязкости можно разделить на две группы — низкотемпературная вязкость и высокотемпературная вязкость, определяемые в условиях близких к реальным условиям эксплуатации двигателя.

Характеристики низкотемпературной вязкости :

Характеристики высокотемпературной вязкости:

Рассмотрим некоторые особенности методов определения вязкости. Вискозиметр Брукфильда — это прибор для определения низкотемпературной вязкости при низкой скорости сдвига. Он снабжен комплектом роторов разной величины и формы. Скорость можно менять ступенчато в широких пределах. Во время изменения скорость поддерживается постоянной. Крутящий момент является мерой кажущейся вязкости. Расстояние между статором и ротором сравнительно большое, поэтому счита­ется, что скорость сдвига низка и стенки сосуда вискозиметра не влияют на величину вязкости, которая в этом случае рассчитывается по силе внутреннего трения масла и называется вязкостью по Брукфильду (Brookfield viscosity) (в Па-с), или кажущейся вязкос­тью (apparent viscosity). Этим методом определяется кажущаяся вязкость автомобильных трансмиссионных масел при низкой температуре (по стандартам ASTM D 2983, SAEJ 306, DIN 51398).

Температурная зависимость вязкости при низкой температуре и ним напряжении сдвига (low temperature, low shearrate, viscosity/temperature dependent определяется по методике ASTM D 5133 при помощи сканирующего вискозиметр Брукфильда (Scanning Brookfield method). Этот показатель необходим для оценки способности масла поступать в систему смазки и к узлам трения в холодном двигателе после егодлительного пребывания при низкой температуре. Перед измерением масло должно пpoйти определенный цикл охлаждения, как и при определении равновесной температуре застывания (stable pour point). Такое испытание занимает много времени и применяется в основном при разработке новых рецептур масел.

Оценка фильтруемости масел по методу GM P9099 введена в категории SH, SJ и ILSAC GF-1, GF-2 для масел SAE 5W-30 и SAE 10W-30. Этот метод разработан фирмой «General Motors» и применяется ею с 1980 г. Он имитирует закупоривание масляного фильтра осадком, образующимся в присутствии воды и конденсата прорывающихся картерных газов при краткосрочной работе после длительной стоянки. Оценку проводят по относительному снижению скорости потока через фильтр при последовательном испытании масла и смеси масла с водой. Смесь приготавливают медленным перемешиванием в течем 30 с в закрытой мешалке 49,7 г масла, 0,3 г деионизированной воды и сухого льда. После перемешивания смесь в открытом сосуде выдерживают в печи при температуре 70°С в течение 30 мин. Затем ее охлаждают до 20 — 24 °С и выдерживают при этой температуре 48 — 50 ч. Снижение скорости потока не должно быть более чем на 50%.

Стабильность к сдвигу это способность масла сохранять постоянную величину вязкости под воздействием высокой деформации сдвига при эксплуатации. При быстром скольжении поверхностей трения достигается высокая скорость течения масла в узких зазорах и проявляется высокая деформация сдвига, которая вызывает деструкцию молекул полимеров (загустителей) входящих в состав масла. Устойчивость к деформации сдвига является важным показателем для масел, применяемых в современных высокоскоростных, высоконагруженных, мощных и малогабаритных двигателях. Способность масла сохранять стабильную вязкость определяется временем, в течение которого вязкость изменяется до определенной величины. Иногда пользуются показателем индекса стабильности к сдвигу SSI (shearstability index). Он определяется соотношением потери вязкости эффекта загущения полимерным загустителем, выраженное в %. SSI определяется разными методами: в Европе используют дизельную насос-форсунку конструкции Бош (Bosch injector) (CEC L-14-A-88). В Америке этот показатель определяется двумя методами — как в Eвpone (ASTM D 6278) или в стендовом бензиновом двигателе CRC L-; после 10-часовой работы (ASTM D 5119).

При сравнительно небольшой деформации сдвига, полимерные молекулы только раскручиваются, а после снятия напряжения, со временем, могут восстановить свою конфигурацию и вязкость. Такое снижение вязкости называется временным (temporary viscosity loss — TVL) и иногда наблюдается при определении HTHS вязкости на ротационном вискозиметре — имитаторе конического подшипника.

Зависимость вязкости от давления

При повышении давления, уменьшается оббьем и усиливается взаимное притяжение молекул и увеличивается сопротивление течению, вязкость масла увеличивается. При повышении температуры имеет место противоположный процесс и вязкость масла уменьшается.

При низкой температуре и высоком давлении вязкость масла в зацеплении шестерен, может увеличиться настолько, что масло станет твердой пластичной массой. Это явление оказывает определенное положительное действие, так как масло в пластичном состоянии не вытекает из зазора сопряженных поверхностей и уменьшает влияние ударных нагрузок на детали.

С повышением температуры вязкость масла понижается. Характер изменения вязкости выражается параболой. Такая зависимость неудобна для экстраполяции для расчетов вязкости. Поэтому кривую зависимости вязкости от температуры строят полулогарифмических координатах, в которых эта зависимость приобретает практически прямой характер.

Источник

Стандарты вязкости Brookfield

Стандарты вязкости Brookfield обеспечивают удобный надежный способ проверки калибровки вискозиметров и реометров Brookfield. Стандарты вязкости Brookfield представляют собой ньютоновские жидкости. Они доступны в виде силиконовых жидкостей или масел. Силиконовые жидкости менее зависимы от температуры.

Силиконовые стандарты вязкости

Эти жидкости наиболее часто используются для проверки правильности калибровки вискозиметров и реометров Brookfield.

Возможности

Точность: ±1% от значения вязкости

Превосходная температурная стабильность

Рекомендуется для использования с вискозиметрами Brookfield и большинством

других ротационных вискозиметров

Наиболее экономичныСтандарты для особых значений вязкости итемпературы доступны по предварительному запросу

По специальному заказу

Для наших заказчиков, которым необходим нестандартный диапазон значений вязкости, мы можем изготовить наши силиконовые жидкости согласно индивидуальным требованиям

Смеси, калиброванные при 25 °С (77 °F)

Минимальная вязкость: 5 сПз (мПа*с)

Максимальная вязкость: 60000 сПз (мПа*с)

Вязкость смеси будет находиться в пределах ±2% от заданного значения

Стандартные образцы вязкости Brookfield имеют вязкость, совпадающую с заявленной с точностью до ±1%. Они сертифицированы с использованием методов, отслеживаемых Национальным институтом стандартов и технологии США (NIST). Выбора одного или двух стандартов обычно бывает достаточно для проверки правильности калибровки прибора. Все стандарты поставляются в контейнерах 0,5 литра (1 пинта) с калибровочным сертификатом.

Высокотемпературные стандарты вязкости

Эти жидкости рекомендуются для использования с приспособлением Brookfield Thermosel

Стандартные образцы вязкости Brookfield имеют вязкость, совпадающую с заявленной с точностью до ±1%. Они сертифицированы с использованием методов, отслеживаемых Национальным институтом стандартов и технологии США (NIST).

Стандарты вязкости для вискозиметра САР

Применяются для калибровки приборов серии САР. Для каждого шпинделя имеется свое собственное масло.
Например, масло САР1L предназначено для использования со шпинделем САР 01 в низкотемпературном вискозиметре САР
№ позиции Brookfield указывает конкретный шпиндель САР, который используется с данным маслом.

Стандартные образцы вязкости Brookfield имеют вязкость, совпадающую с заявленной с точностью до ±1%. Они сертифицированы с использованием методов, отслеживаемых Национальным институтом стандартов и технологии США (NIST). Стандартные образцы масла для приборов САР поставляются в контейнерах емкостью 150 мл (4 унции).

Cтандарты вязкости специального назначения

Эти стандарты используются для вискозиметров Брукфильда с коническими шпинделями(вискозиметры с системой «конус-плита») или шпинделями геометрии Кребса. Кроме того, стандартные образцы масел могут требоваться для определенных производств.

Масла для KU-2+

Стандартные образцы вязкости Brookfield имеют вязкость, совпадающую с заявленной с точностью до ±1%. Они сертифицированы с использованием методов, отслеживаемых Национальным институтом стандартов и технологии США (NIST). Выбора одного или двух стандартов обычно бывает достаточно для проверки правильности калибровки прибора. Все стандарты поставляются в контейнерах 0,5 литра (1 пинта) с калибровочным сертификатом.

© 2008 – 2021
ООО «Аналитик-СПб» – надёжный поставщик лабораторного оборудования.

г. Санкт-Петербург, ул. Литовская, 10
+7 (812) 989-11-80

Источник

ГОСТ 25271-93 Пластмассы. Смолы жидкие, эмульсии или дисперсии. Определение кажущейся вязкости по Брукфильду

Текст ГОСТ 25271-93 Пластмассы. Смолы жидкие, эмульсии или дисперсии. Определение кажущейся вязкости по Брукфильду

ГОСТ 25271—93 (ИСО 2555—89)

ПЛАСТМАССЫ

СМОЛЫ ЖИДКИЕ, ЭМУЛЬСИИ ИЛИ ДИСПЕРСИИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЖУЩЕЙСЯ ВЯЗКОСТИ ПО БРУКФИЛЬДУ

Дополнительные требования, отражающие потребности народного хозяйства, выделены курсивом.

2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Шпиндель цилиндрической или соответствующей формы (диск) приводится во вращение синхронным двигателем с достоянной скоростью в испытуемом продукте.

Сопротивление жидк ости вращению ш пинделя, за висящее от вязкости продукта, обусловливает крутящий момент, который фиксируется соответствующим измерителем. Это измерение базируется на связи силы натяжения спиральной пружины с величиной крутящего момента, фиксируемой движением стрелки на шкале.

Кажущуюся вязкость по Брукфильду вычисляют умножением показаний шкалы на коэффициент, который зависит от скорости вращения и характеристики шпинделя.

Продукты, к которым применим настоящий стандарт, обычно являются неньютоновскими жидкостями и поэтому их вязкость зависит от скорости сдвига, при которой проводится измерение.

Для всех трех типов вискозиметра скорость сдвига в разных точках шпинделя не одинакова. Таким образом, для неньютоновской жидкости полученный результат не является «вязкостью при известной скорости сдвига», вследствие чего ее условно называют кажущейся вязкостью.

Способ отбора, количество и подготовку пробы к измерению указывают в нормативно-технической документации на конкретную продукцию.

3.1. Вискозиметр Брукфильда типа А, В или С, выбранный в зависимости от природы испытуемого продукта и желаемой точности измерения.

Принцип действия, описание и характеристики этих типов вискозиметров даны в приложении Б.

Каждый вискозиметр состоит из:

семи взаимозаменяемых шпинделей, пронумерованных от 1 до 7 (номер 1 наибольший по размерам), с отметкой, которая указывает уровень погружения шпинделя в жидкость; для всех трех типов вискозиметра применяют один и тот же комплект шпинделей; нельзя использовать шпиндели с признаками коррозии или погнутости;

съемного стремяобразного предохранителя шпинделя (только вискозиметр типа А).

Скорости вращения шпинделя, соответствующие различным типам вискозиметра Брукфильда, приведены в табл. 1.

Шпиндели подбираются так, чтобы значения вязкости, соответствующие максимальному значению крутящего момента на измерителе, для различных скоростей сдвига соответствовали приведенным в табл. 2.

Регулировка и калибровка этих вискозиметров обычно осуществляются изготовителем приборов.

Рекомендуется время от времени регулировку и калибровку приборов проводить с помощью ньютоновских жидкостей известной вязкости в лабораториях потребителя или в официальных лабораториях по стандартизации.

Скорости вращения, мин 1

Примечание. Могут быть выбраны другие скорости вращения в тех же

Максимальная вязкость, Па*с*, при номере шпинделя

Максимальная вязкость* Па»с*, прн номере шпинделя

3.2. Термостатирующая жидкостная баня, предназначенная для поддержания температуры испытуемого продукта с точностью ±0,2°С.

Рекомендуемыми для испытания температурами являются 23, 25, 40, 55, 70, 85 й 100 °С.

Примечание. Если испытание необходимо провести при более высоких температурах, рекомендуется использовать расширяющийся при нагревании переходник между шпинделем и самим прибором.

3.3. Дополнительная аппаратура

3.3.1. Штатив, который поддерживает вискозиметр и служит для его перемещения по вертикали.

3.3.2. Химический стакан диаметром 90—92 мм и высотой 115— — 160 мм.

3.3.3. Термометр с ценой деления 0,1 °С для измерения температуры испытуемого продукта.

4. ВЫБОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ И ШПИНДЕЛЯ

Выбор сочетания скорость вращения—шпиндель зависит от вязкости, которую надо измерить, необходимой точности и градиента скорости сдвига. При всех измерениях число делений шкалы не должно быть менее чем 20 % или более чем 95 % диапазона полной шкалы. Однако для большей точности измерений рекомендуются пределы от 45 до 95 % диапазона полной шкалы.

При сравнении вязкостей неньютоновских жидкостей (продуктов) необходимо использовать одно и то же сочетание скорость вращения—шпиндель при всех измерениях, даже если точность одного их них при этом заметно снижается.

Выбор скорости вращения автоматически включает в себя и вы

бор одного или более хитов виоковимехра. В этой связи рекомендуется, если возможно, использовать скорость вращения, равную 10 мин“*.

Выбранное сочетание скорость вращения — шпиндель должно быть указано в документе на определение вязкости (см. приложение А, п. А1). Сочетание скорость вращения — шпиндель может быть выбрано в зависимости от установленной или ожидаемой вязкости (см. табл. 2), учитывая, что рекомендуемый диапазон измерения находится между 45 и 95 % делений полной шкалы.

5. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Вискозиметр устанавливают вместе со съемным стремяобраз-ным предохранителем шпинделя на штативе (приложение Б, п. БЗ.З). Химический стакан (п. 3.3.2) наполняют испытуемым продуктом, предохраняя от попадания пузырьков воздуха, затем помещают его в термостатирующую жидкостную баню (п, 3.2) на время, необходимое для достижения заданной температуры. Если продукт содержит летучее вещество или гигроскопичен, то химический стакан во время подготовительной операции должен быть плотно закрыт.

В химический стакан, находящийся в бане, опускают шпиндель, погружая его в продукт под углом к его поверхности приблизительно 45°. Шпиндель закрепляют на оси аппарата в вертикальном положении.

Вертикальность шпинделя проверяют уровнем с воздушным пузырьком так, чтобы нижний конец шпинделя находился на расстоянии 10 мм от дйа стакана и чтобы шпиндель был погружен до отметки на оси. Затем погружают в продукт термометр (п. 3.3.3).

Когда температура продукта установится в заданных пределах, включают двигатель с заданной скоростью вращения, принимая во внимание рекомендации изготовителя.

Оставляют прибор включенным и снимают показания измерителя крутящего момента с точностью до 0,25 % от максимального значения шкалы в соответствии с рекомендациями изготовителя, когда измеритель будет показывать постоянную величину. Закрывают затвор стрелки и останавливают двигатель для снятия показаний.

1. Если стрелка медленно движется по шкале счетчика крутящего момента, это указывает на то, что продукт тиксотропный или реопексный. В документе с описанием определения вязкости (см,, приложение А, п. А1) должно быть указано, надо ли отмечать положение стрелки после с переделенного периода времени или после того, как это положение становится постоянным. Можно также построить кривую зависимости вязкости от времени вращения шдганделя,

2, Различные жидкости могут иметь различную реологию. Для жидкостей с тиксотропными или реопексными характеристиками время вращения должно быть фиксированным (например 1 мин) Используется только один период, так как показания на измерителе крутящего момента могут зависеть от времени.

Вновь включают двигатель и проводят еще одно измерение.

Измерения проводят до тех пор, пока два последующих значения будут отличаться друг от друга не более чем на 3 % (если нет специальной оговорки в приложении А, п. А1). Определяют среднее арифметическое этих двух значений.

После каждого измерения шпиндель извлекают из стакана и тщательно промывают растворителем.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Рассчитывают кажущуюся вязкость в Паскалях в секунду испы. туемого продукта по формуле

где А — коэффициент, зависящий от типа аппарата, который для вискозиметра типа А составляет 1, для типа В—2, для типа С—8;

К—коэффициент, зависящий от выбранного сочетания скорость вращения — шпиндель; для вискозиметров типов А, В, С значения К приведены в табл. 3;

/ — среднее двух значений, полученных по шкале.

Коэффициент К (шкала О до 100) для каждого сочетания скорость вращения — шпиндель*

Источник

Вязкость

Кинематическая и динамическая вязкости масел

Вязкость (viscosity). Вязкость — это внутреннее трение или сопротивление течению жидкости. Вязкость масла, во-первых, является показателем его смазывающих свойств, так как от вязкости масла зависит качество смазывания, распределение масла на поверхностях трения и, тем самым, износ деталей. Во-вторых, от вязкости зависят потери энергии при работе двигателя и других агрегатов. Вязкость — основная характеристика масла, по величине которой частично делается выбор масла для применения в конкретном случае.

Вязкость масла зависит от химического состава и структуры соединений, составляющих масло, и является характеристикой масла как вещества. Кроме этого, вязкость масла также зависит и от внешних факторов — температуры, давления (нагрузки) и скорости сдвига, поэтому рядом с числовым значением вязкости всегда должны указываться условия определения вязкости.

Условия работы двигателя определяют два основных фактора, влияющих на определение вязкости — температура и скорость сдвига.

Вязкость масел определяется при температурах и скоростях сдвига, близких к реальным при эксплуатации. Если масло должно работать при низкой температуре(даже в течении короткого времени), то при этой же температуре должны быть определены и eго вязкостные свойства. Например, на все автомобильные масла, предназначенные для применения зимой, должны приводиться низкотемпературные характеристики.

Вязкость масла определяется при помощи двух основных типов вискозиметров (viscometers):

Кинематическая вязкость характеризует текучесть масел при нормальной и вы­сокой температурах. Методы определения этой вязкости относительно просты и точны. Стандартным прибором в настоящее время считается стеклянный капиллярный вискози­метр, в котором измеряется время истечения масла при фиксированной температуре. Стан­дартными температурами являются 40 и 100 °С.

Относительная вязкость определяется на вискозиметрах Сейболта, Редвуда и Энглера. Это сосуды с калиброванным отверстием на дне, через которое вытекает точно уста­новленное количество масла. При измерении времени вытекания заданная температура масла в вискозиметре должна поддерживаться с необходимой точностью. Универсальная вязкость Сейболта, определяемая по стандарту ASTM D 88, выражается в универсальных секундах Сейболта SUS(Saybolt Universal Seconds). Этот упрощенный метод определе­ния кинематической вязкости более широко применяется в США. В Европе чаще пользу­ются секундами Редвуда (Редвуда единицы — Redwood units) и градусами Энглера (Е°, Engler units). Градус Энглера — это число, показывающее во сколько раз вязкость масла превышает вязкость воды при 20°С, поэтому вискозиметром Энглера необходимо изме­рить время вытекания воды при 20°С.

Динамическая вязкость обычно определяется ротационными вискозиметрами. Вискозиметры разной конструкции имитируют реальные условия работы масла. Обычно выделяются крайние значения температуры и скорости сдвига. Основные методы определения вязкости моторных масел предусмотрены спецификацией SAE J300 APR97. Эта спецификация устанавливает значения степеней вязкости SAE для моторных масел и определяет порядок измерения необходимых параметров вязкости. Стандартные методы определения динамической вязкости можно разделить на две группы — низкотемпературная вязкость и высокотемпературная вязкость, определяемые в условиях близких к реальным условиям эксплуатации двигателя.

Характеристики низкотемпературной вязкости :

Характеристики высокотемпературной вязкости:

Рассмотрим некоторые особенности методов определения вязкости. Вискозиметр Брукфильда — это прибор для определения низкотемпературной вязкости при низкой скорости сдвига. Он снабжен комплектом роторов разной величины и формы. Скорость можно менять ступенчато в широких пределах. Во время изменения скорость поддерживается постоянной. Крутящий момент является мерой кажущейся вязкости. Расстояние между статором и ротором сравнительно большое, поэтому счита­ется, что скорость сдвига низка и стенки сосуда вискозиметра не влияют на величину вязкости, которая в этом случае рассчитывается по силе внутреннего трения масла и называется вязкостью по Брукфильду (Brookfield viscosity) (в Па-с), или кажущейся вязкос­тью (apparent viscosity). Этим методом определяется кажущаяся вязкость автомобильных трансмиссионных масел при низкой температуре (по стандартам ASTM D 2983, SAEJ 306, DIN 51398).

Температурная зависимость вязкости при низкой температуре и ним напряжении сдвига (low temperature, low shearrate, viscosity/temperature dependent определяется по методике ASTM D 5133 при помощи сканирующего вискозиметр Брукфильда (Scanning Brookfield method). Этот показатель необходим для оценки способности масла поступать в систему смазки и к узлам трения в холодном двигателе после егодлительного пребывания при низкой температуре. Перед измерением масло должно пpoйти определенный цикл охлаждения, как и при определении равновесной температуре застывания (stable pour point). Такое испытание занимает много времени и применяется в основном при разработке новых рецептур масел.

Оценка фильтруемости масел по методу GM P9099 введена в категории SH, SJ и ILSAC GF-1, GF-2 для масел SAE 5W-30 и SAE 10W-30. Этот метод разработан фирмой «General Motors» и применяется ею с 1980 г. Он имитирует закупоривание масляного фильтра осадком, образующимся в присутствии воды и конденсата прорывающихся картерных газов при краткосрочной работе после длительной стоянки. Оценку проводят по относительному снижению скорости потока через фильтр при последовательном испытании масла и смеси масла с водой. Смесь приготавливают медленным перемешиванием в течем 30 с в закрытой мешалке 49,7 г масла, 0,3 г деионизированной воды и сухого льда. После перемешивания смесь в открытом сосуде выдерживают в печи при температуре 70°С в течение 30 мин. Затем ее охлаждают до 20 — 24 °С и выдерживают при этой температуре 48 — 50 ч. Снижение скорости потока не должно быть более чем на 50%.

Стабильность к сдвигу это способность масла сохранять постоянную величину вязкости под воздействием высокой деформации сдвига при эксплуатации. При быстром скольжении поверхностей трения достигается высокая скорость течения масла в узких зазорах и проявляется высокая деформация сдвига, которая вызывает деструкцию молекул полимеров (загустителей) входящих в состав масла. Устойчивость к деформации сдвига является важным показателем для масел, применяемых в современных высокоскоростных, высоконагруженных, мощных и малогабаритных двигателях. Способность масла сохранять стабильную вязкость определяется временем, в течение которого вязкость изменяется до определенной величины. Иногда пользуются показателем индекса стабильности к сдвигу SSI (shearstability index). Он определяется соотношением потери вязкости эффекта загущения полимерным загустителем, выраженное в %. SSI определяется разными методами: в Европе используют дизельную насос-форсунку конструкции Бош (Bosch injector) (CEC L-14-A-88). В Америке этот показатель определяется двумя методами — как в Eвpone (ASTM D 6278) или в стендовом бензиновом двигателе CRC L-; после 10-часовой работы (ASTM D 5119).

При сравнительно небольшой деформации сдвига, полимерные молекулы только раскручиваются, а после снятия напряжения, со временем, могут восстановить свою конфигурацию и вязкость. Такое снижение вязкости называетсявременным (temporary viscosity loss — TVL) и иногда наблюдается при определении HTHS вязкости на ротационном вискозиметре — имитаторе конического подшипника.

Зависимость вязкости от давления

При повышении давления, уменьшается оббьем и усиливается взаимное притяжение молекул и увеличивается сопротивление течению, вязкость масла увеличивается. При повышении температуры имеет место противоположный процесс и вязкость масла уменьшается.

При низкой температуре и высоком давлении вязкость масла в зацеплении шестерен, может увеличиться настолько, что масло станет твердой пластичной массой. Это явление оказывает определенное положительное действие, так как масло в пластичном состоянии не вытекает из зазора сопряженных поверхностей и уменьшает влияние ударных нагрузок на детали.

Вязкостно-температурные характеристики

С повышением температуры вязкость масла понижается. Характер изменения вязкости выражается параболой. Такая зависимость неудобна для экстраполяции для расчетов вязкости. Поэтому кривую зависимости вязкости от температуры строят полулогарифмических координатах, в которых эта зависимость приобретает практически прямой характер.

Индекс вязкости VI (viscosity index) — это эмпирический, безразмерный показатель для оценки зависимости вязкости масла от температуры. Чем выше численное значение индекса вязкости, тем меньше вязкость масла зависит от температуры и тем меньше наклон кривой.

Масло с более высоким индексом вязкости имеет лучшую текучесть при низкой температуре (запуск холодного двигателя) и более высокую вязкость при рабочей темпе­ратуре двигателя. Высокий индекс вязкости необходим для всесезонных масел и некото­рых гидравлических масел (жидкостей). Индекс вязкости определяется (по стандартам ASTM D 2270, DIN ISO 2909) при помощи двух эталонных масел. Вязкость одного из них сильно зависит от температуры (индекс вязкости принимается равным нулю, VI=0), а вяз­кость другого — мало зависит от температуры (индекс вязкости принимается равным 100 единиц, VI =100).. При температуре 100°С вязкость обоих эталонных масел и исследуемо­го масла должна быть одинаковой. Шкала индекса вязкости получается делением разницы вязкостей эталонных масел при температуре 40°С на 100 равных частей. Индекс вязкости исследуемого масла находят по шкале после определения его вязкости при температуре 40°С, а если индекс вязкости превышает 100, его находят расчетным путем.

Индекс вязкости сильно зависит от молекулярной структуры соединений, составляющих базовые минеральные масла. Наивысший индекс вязкости бывает у парафиновых базовых масел (около 100), у нафтеновых масел — значительно меньший (30 — 60), у ароматических масел — даже ниже нуля. При очистке масел их индекс вязкости, как правило, повышается, что в основном связано с удалением из масла ароматических соединений. Высоким индексом вязкости обладают масла гидрокрекинга. Гидрокрекинг является одним из основных методов получения масел с высоким индексом вязкости. Высокий индекс вязкости у синтетических базовых масел: у полиальфаолефинов — до 130, у полиэтиленгликолей — до 150, у сложных полиэфиров — около 150. Индекс вязкости масел можно повысить введением специальных присадок — полимерных загустителей.

Источник