МАСЛА МОТОРНЫЕ. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ И КАЖУЩЕЙСЯ ВЯЗКОСТИ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ. ГОСТ Р 52257-2004 (утв. Приказом Ростехрегулирования от 29.09.2004 n 21-ст)


Утвержден
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 29 сентября 2004 г. N 21-ст
Дата введения -
1 июля 2005 года
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МАСЛА МОТОРНЫЕ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ
И КАЖУЩЕЙСЯ ВЯЗКОСТИ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
ENGINE OILS. METHOD FOR DETERMINATION OF YIELD STRESS
AND APPARENT VISCOSITY AT LOW TEMPERATURE
ГОСТ Р 52257-2004
Предисловие
Задачи, основные принципы и правила проведения работ по государственной стандартизации в Российской Федерации установлены ГОСТ Р 1.0-92 "Государственная система стандартизации Российской Федерации. Основные положения" и ГОСТ Р 1.2-92 "Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок разработки государственных стандартов".
Сведения о стандарте
1. Разработан и внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 31 "Нефтяные топлива и смазочные материалы" (ОАО "ВНИИНП").
2. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 сентября 2004 г. N 21-ст.
3. Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст национального стандарта АСТМ D 4684-99 "Метод определения предела текучести и кажущейся вязкости моторных масел при низкой температуре".
4. Введен впервые.
1. Область применения
1.1. Настоящий стандарт устанавливает метод измерения предела
текучести и вязкости моторных масел, охлаждаемых в течение 45 ч с
установленной скоростью до конечной температуры испытания от минус
10 °С до минус 40 °С. Вязкость измеряют при напряжении сдвига 525
-1
Па и скорости сдвига от 0,4 до 15 с .
1.2. Возможность применения метода к другим нефтепродуктам (немоторным маслам) не рассматривалась.
1.3. За единицу измерения вязкости принимают миллипаскаль в секунду (мПа x с). В скобках для сведения приведена эквивалентная единица - сантипуаз (сП).
1.4. Метод испытания, изложенный в данном стандарте, может содержать опасные материалы, операции и оборудование. Стандарт не предусматривает мер по обеспечению техники безопасности. Соответствующие меры по технике безопасности и охране здоровья устанавливает сам пользователь.
2. Терминология
2.1. Определения
2.1.1. Кажущаяся вязкость: вязкость масла, определенная данным методом.
2.1.2. Ньютоновское масло или жидкость: масло или жидкость, которые при данной температуре сдвига имеют постоянную вязкость при всех скоростях сдвига или напряжениях сдвига.
2.1.3. Неньютоновское масло или жидкость: масло или жидкость, вязкость которых при данной температуре изменяется с изменением градиента скорости сдвига или напряжения сдвига.
2.1.4. Скорость сдвига: градиент скорости течения жидкости.
Для ньютоновской жидкости, находящейся в концентрическом
цилиндре ротационного вискозиметра, в котором напряжение сдвига
измеряется на поверхности внутреннего цилиндра (5.1), когда
-1
конечными эффектами можно пренебречь, скорость сдвига G , с ,
r
вычисляют следующим образом:
2
2(ОМЕГА) R
s
G = ----------- (1)
r 2 2
R - R
s r
или
2
4(пи) R
s
G = -------------, (2)
r 2 2
t x (R - R )
s r
где:
ОМЕГА - угловая скорость, рад./с;
R - радиус статора, мм;
s
R - радиус ротора, мм;
r
t - время одного оборота ротора, с.
Для прибора, описанного в 5.1.1:
G = 63 / t. (3)
r
2.1.5. Напряжение сдвига: отношение движущей силы к единице площади потока жидкости. Для ротационного вискозиметра поверхность ротора является площадью сдвига.
Крутящий момент, приложенный к ротору, T , Н x м, вычисляют по
r
формуле:
-6
T = 9,81m x (R + R ) x 10 , (4)
r 0 t
где:
m - приложенная масса, г;
R - радиус вала, мм;
0
R - радиус струны (нити), мм.
t
Напряжение сдвига на поверхности ротора S , Па, вычисляют по
r
формуле:
T
r 9
S = ------------ x 10 , (5)
r 2
2(пи) R x h
r
где:
h - высота ротора, мм;
R - радиус ротора, мм.
r
Для размерностей, приведенных в 5.1.1:
-6
T = 31,7m x 10 ; (6)
r
S = 3,5m. (7)
r
2.1.6. Вязкость: отношение приложенного к жидкости напряжения сдвига к скорости сдвига (иногда его называют коэффициентом динамической вязкости). Данная величина, таким образом, является показателем сопротивления течению жидкости. Единицей динамической вязкости является паскаль в секунду (Па x с). 1 сП равен 1 мПа x с.
2.2. Описание терминов
2.2.1. Калибровочные масла: масла, по которым настраивают прибор по зависимости кажущейся вязкости от скорости сдвига для определения кажущейся вязкости испытуемых масел.
Товарные калибровочные масла, которые являются ньютоновскими жидкостями, имеют вязкость около 30 Па x с (30000 сП) при температуре минус 20 °С.
2.2.2. Испытуемое масло: любое масло, для которого должны быть определены кажущаяся вязкость и предел текучести.
2.2.3. Предел текучести: напряжение сдвига, требуемое для инициирования течения. Для всех ньютоновских и некоторых неньютоновских жидкостей предел текучести равен нулю.
Моторное масло может иметь предел текучести, который является функцией скорости охлаждения и времени выдержки при низкой температуре.
Данным методом можно определить предел текучести испытуемого масла не менее 35 Па; предел текучести менее 35 Па принимают за его отсутствие.
3. Сущность метода
3.1. Образец моторного масла выдерживают при температуре 80 °С и затем охлаждают с запрограммированной скоростью до конечной температуры испытания.
Для измерения предела текучести на валу ротора создают небольшой крутящий момент. Крутящий момент большего значения используют для определения кажущейся вязкости образца.
4. Значение и применение метода
4.1. При охлаждении моторного масла скорость и продолжительность охлаждения могут влиять на предел текучести и кажущуюся вязкость.
В данном методе моторное масло медленно охлаждают в диапазоне температур, где происходит кристаллизация парафиновых углеводородов, затем относительно быстро охлаждают до конечной температуры испытания.
Результаты испытания использовали для определения браковочных показателей моторных масел с известными характеристиками, которые не прошли эксплуатационные испытания вследствие недостаточной прокачиваемости.
Все масла испытывали, как правило, при температуре минус 25 °С.
Считается, что ухудшение эксплуатационных характеристик происходит вследствие того, что масло приобретает гелеобразную структуру. Это приводит к чрезмерному увеличению предельного напряжения сдвига или вязкости или того и другого.
4.2. Изменение температуры в процессе охлаждения (температурный профиль охлаждения).
4.2.1. Для масел, которые испытывают при минус 20 °С или ниже, температурный интервал приведен в таблице А.1.1 (Приложение А).
Профиль охлаждения, представленный в таблице А.1.1, основан на вязкостных свойствах стандартных образцов масел для определения прокачиваемости (PRO).
К ним относят масла с нормальными низкотемпературными свойствами текучести и масла с проблемами при прокачиваемости при низких температурах [1] - [5].
Для температурного профиля при минус 35 °С и минус 40 °С вследствие отсутствия соответствующих стандартных образцов масел отсутствует значимая величина.
4.2.2. Для масел, которые испытывают при температуре минус 15 °С или минус 10 °С, используют таблицу А.1.2 (Приложение А).
Вследствие отсутствия соответствующих эталонных масел не определены точные характеристики указанного температурного профиля. Аналогично неизвестна точность метода испытания при использовании этого профиля охлаждения при температуре испытания минус 10 °С.
Температурный профиль таблицы А.1.2 выведен из температурного профиля таблицы А.1.1 и изменяется по температуре в соответствии с таблицей А.1.1, принимая во внимание предполагаемые более высокие температуры помутнения вязких масел, испытываемых при минус 15 °С и минус 10 °С.
5. Аппаратура
5.1. Мини-ротационный вискозиметр состоит из одной или нескольких вискозиметрических ячеек, располагающихся в алюминиевом блоке с регулируемой температурой. Каждая ячейка содержит калиброванную пару ротор - статор. Вращение ротора достигается приложенной нагрузкой, воздействующей на него через струну (нить), намотанную на вал ротора.
5.1.1. Вискозиметрическая ячейка мини-ротора имеет следующие размеры, мм:
диаметр ротора 17,0
длина ротора 20,0
внутренний диаметр ячейки 19,0
радиус вала 3,18
радиус струны (нити) 0,05.
5.2. Система поддержания температуры установлена в блоке мини-ротационного вискозиметра и регулирует поступление хладагента.
Этот регулятор должен поддерживать температуру в пределах, указанных в таблицах А.1.1 и А.1.2.
5.2.1. Регулятор температуры является наиболее важной частью процедуры. Используют релейный программируемый регулятор, поддерживающий температуру в блоке прибора. Для этой цели пригоден так называемый PID-регулятор, имеющий пропорциональную шкалу с интегральной перезагрузкой и дифференциальным регулированием скорости изменения температуры. Регулятор имеет один цикл регулирования и один температурный датчик, передающий на него информацию, необходимую для поддержания температуры в рамках заданного режима, а также встроенный таймер (часы), контролирующий выполнение программы.
Регулятор должен быть установлен так, чтобы в течение первых 2 ч 20 мин. блок только нагревался в соответствии с температурным профилем, представленным в таблицах А.1.1 или А.1.2.
В течение оставшейся части температурного профиля температуру регулируют с помощью потока хладагента.
Система регулировки температуры должна быть минимальной чувствительностью 0,1 °С и изменять температуру с заданной скоростью.
Когда достигнуты оптимальные параметры регулирования, отклонения от температурного профиля при рабочей температуре ниже минус 5 °С не должны превышать 0,2 °С. Датчиком температуры может быть платиновый термометр сопротивления, термистор или термопара. Платиновый термометр сопротивления или термистор предпочтительнее.
Температурный датчик диаметром 1/8 дюйма (3,2 мм) может быть установлен непосредственно в отверстие диаметром 1/8 дюйма, расположенное на задней стенке блока между ячейками N 4 и 6. Альтернативно температурный датчик может быть помещен в одно из отверстий для термометра.
Примечания. 1. Датчик помещают в то место, в котором осуществляют контроль температуры. Если регулируют подачу хладагента, то температурный датчик помещают в блок мини-ротационного вискозиметра. Если должна регулироваться температура в бане, датчик помещают в баню.
Не следует пытаться регулировать температуру блока, измеряя ее и регулируя подачу хладагента.
2. Необходимой особенностью является запаздывание пуска регулятора, так как это позволяет осуществить пуск автоматического изменения температуры охлаждения по ходу процесса (температурного профиля).
5.2.2. Температурный профиль.
5.2.3. Температурный профиль полностью приведен в таблицах А.1.1 и А.1.2 (см. Приложение А).
5.3. Термометры для измерения температуры блока.
Требуются два термометра: с градуировкой от 70 °С до 90 °С, ценой деления 1 °С и шкалой от минус 36 °С до плюс 5 °С или от минус 45 °С до плюс 5 °С и ценой деления 0,2 °С.
Для калибровки температурного датчика могут быть использованы другие термометрические устройства с равной точностью и разрешающей способностью.
5.4. Охлаждающее устройство обеспечивает поддержание температуры хладагента не менее чем на 10 °С ниже самой низкой температуры испытания.
5.5. Циркуляционная система обеспечивает циркуляцию хладагента через мини-ротационный вискозиметр. При использовании метанола необходимо соблюдать меры предосторожности в связи с его токсичностью и огнеопасностью.
В течение испытания циркуляционная система должна обеспечивать температуру испытания. Если наблюдается утечка хладагента из системы (отсутствует герметичность циркуляционной системы), испытание прекращают и устраняют течь.
5.6. Самописец (диаграммный) - для проверки правильности выполнения профиля охлаждения и отслеживания температуры в блоке.
6. Реактивы и материалы
6.1. Ньютоновское масло с низкой температурой помутнения и вязкостью приблизительно 30 Па x с (30000 сП) при минус 20 °С для калибровки вискозиметрических ячеек.
6.2. Хладагент - безводный метанол, этанол, изопропанол товарный или технический.
6.3. Растворитель масла - товарные марки гептана или аналогичный растворитель, не оставляющий остатков после испарения.
6.4. Ацетон, не оставляющий остатков после испарения; пригоден технический ацетон.
7. Отбор проб
7.1. Для получения достоверных результатов необходимо иметь представительный

ПОСТАНОВЛЕНИЕ Главного государственного санитарного врача РФ от 29.09.2004 n 2 ОБ ИММУНОПРОФИЛАКТИКЕ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ  »
Постановления и Указы »
Читайте также