WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» (ПГУ) ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Методическое руководство к выполнению лабораторных работ Составители:

А. А. Войнов, Ю. В. Гуськов Под общей редакцией А. А. Войнова Пенза Издательство ПГУ 2011 УДК 621.892.097 + 665.733.5 Э41 Р е ц е н з е н т доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Эксплуатация машинно-тракторного парка» Пензенской государственной сельскохозяйственной академии К. З. Кухмазов Эксплуатационные материалы : метод. руководство к Э41 выполнению лабораторных работ / сост.: А. А. Войнов, Ю. В. Гуськов ; под общ. ред. А. А. Войнова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 56 с.

Приводятся методики определения основных показателей качества топлив и смазочных материалов, а также специальных жидкостей. Даны таблицы отчетов для оформления полученных результатов.

Методическое руководство подготовлено на кафедре «Транспортные машины» и может быть использовано студентами направлений 101200, 140501, 651200 и 141100 «Двигатели внутреннего сгорания», «Энергомашиностроение», «Энергетическое машиностроение» при изучении дисциплины «Химмотология».

УДК 621.892.097 + 665.733.5 © Пензенский государственный университет, 2011 2 Общие положения С развитием техники повышаются требования к ассортименту и качеству товарных нефтепродуктов, так как экономичность, надежность и долговечность работы ее в значительной мере зависят от того, насколько правильно по сортам и маркам подобраны используемые нефтепродукты и каково их качество.

Для того, чтобы рационально и экономно использовать нефтепродукты, необходимо овладеть определенными знаниями.

Лабораторные работы по дисциплине «Эксплуатационные материалы» выполняются студентами во время лабораторно-практических занятий в объеме рабочей программы, утвержденной календарным планом.

Цели лабораторных работ:

1) ознакомить студентов с методами определения основных физико-химических свойств топлив, масел и смазок, широко применяемых в сельскохозяйственной технике;

2) научить определять марки топлива, масел и смазок, сопоставлять полученные результаты с требованиями ГОСТов и давать заключения о качестве исследуемого нефтепродукта и о возможности его использования в двигателях внутреннего сгорания.

Отчет по лабораторной работе составляется по совокупности проведенной оценки анализируемого образца, по паспортным данным и результатам физико-химических анализов. В итоговую таблицу при необходимости включаются дополнительные данные по показателям качества опытного образца, получаемые у преподавателя.

Техника безопасности и противопожарные мероприятия при выполнении лабораторных работ Выполнение работ в лаборатории связано с использованием нагревательных приборов, ядовитых веществ, взрыво- и огнеопасных соединений. В связи с этим необходимо строго соблюдать правила личной и противопожарной безопасности.

Правила личной безопасности 1. Перед выполнением лабораторных работ студенты должны хорошо изучить методику их проведения и ознакомиться с местами расположения пожарного инвентаря и аптечки.

2. Находиться в лаборатории топлива и смазочных материалов в верхней одежде нельзя. Личные вещи (портфели, чертежи и пр.) должны быть убраны со столов.

3. Если лабораторная работа сопровождается выделением ядовитых веществ, то она должна проводиться в вытяжных шкафах.

4. При работе с кислотами и щелочами резиновые перчатки и защитные очки обязательны.

5. Необходимо осторожно обращаться со стеклянной посудой, оборудованием и нагревательными приборами.

6. На лабораторных столах должно быть минимально необходимое количество нефтепродуктов, необходимых для выполнения работ.

7. Во избежание ожогов при выполнении работ с нагревательными приборами необходимо пользоваться держателем, щипцами и т.д.

8. Категорически запрещается пить воду из лабораторной посуды.

9. По окончании работ нужно вымыть руки с мылом.

Правила противопожарной безопасности 1. Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости нельзя хранить вблизи горелок и других нагревательных приборов.

2. При нагревании воспламеняющихся жидкостей нельзя оставлять без наблюдения приборы.

3. Для нагревания легковоспламеняющихся жидкостей нужно пользоваться водяной баней, закрытой электроплиткой или песочной ванной.

4. Остатки образцов нефтепродуктов и растворителей нельзя выливать в раковину. Для слива нужно использовать специальные емкости.

5. Курить в помещении лаборатории категорически воспрещается.

6. Обтирочные материалы, пропитанные нефтепродуктами, удаляются лаборантами в специально отведенные места.

7. По окончании работ рабочее место привести в порядок: выключить нагревательные приборы, убрать образцы нефтепродуктов и растворителей.

8. При возникновении пожара (или вспышки) немедленно убрать не охваченные огнем нефтепродукты. Загоревшиеся нефтепродукты нельзя заливать водой. Очаг пламени нужно накрыть кошмой, асбестом, одеялом или засыпать песком. Пользоваться при тушении пожара следует углекислотным огнетушителем. Нагревательные приборы и приточно-вытяжную вентиляцию необходимо при этом немедленно отключить.

9. Перед выполнением лабораторных работ студент обязан ознакомиться с правилами техники безопасности, получить инструктаж от преподавателя и расписаться в журнале.



Лабораторная работа № Комплексная оценка основных свойств бензина (продолжительность выполнения работы - 4 часа) Цель работы: закрепление знаний по качеству основных марок бензинов; ознакомление с нормативно-технической документацией, регламентирующей показатели качества бензинов, с методами контрольного анализа бензина и приобретение навыков по его проведению.

Содержание работы: оценка качества образца по паспортным данным; определение наличия механических примесей и воды (качественно); определение содержания водорастворимых кислот и щелочей; определение фракционного состава бензина разгонкой.

Приборы, материалы и оборудование: делительная воронка;

штатив; измерительные цилиндры на 50 мл; водяная баня; электрический нагреватель; пробирки белого стекла; мерный цилиндр на 100 мл;

секундомер; воронка; аппарат для разгонки нефтепродуктов; асбестовая прокладка; стеклянный цилиндр диаметром 40…45 мм; автомобильные бензины; дистиллированная вода; фенолфталеин; метилоранж.

Методика выполнения работы 1. Определение наличия механических примесей и воды (ГОСТ 2084-77) Анализируемые бензины наливают в стеклянный цилиндр диметром 40…55 мм, проводят осмотр пробы невооруженным глазом.

Отсутствие взвешенных и осевших на дно твердых частиц указывает на отсутствие механических примесей.

Отсутствие водяного слоя на дне цилиндра и характерной мути указывает на отсутствие воды в бензине.

По результатам проведенных испытаний составляется отчет, куда должно войти описание исследуемого бензина:

цвет;

прозрачность;

испаряемость;

наличие воды;

наличие механических примесей.

2. Определение содержания водорастворимых кислот и щелочей (ГОСТ 6307-75) Для определения содержания водорастворимых кислот и щелочей необходимо отмерить 20 мл испытуемого образца бензина и перелить отмеренную порцию в делительную воронку. Затем отмерить 20 мл дистиллированной воды и перелить ее также в делительную воронку. После этого делительную воронку закрывают стеклянной притертой пробкой и перемешивают в течение 20…40 с бензин и воду взбалтыванием. Затем закрепляют воронку в штатив и выжидают, пока не закончится полное расслаивание образовавшейся эмульсии (примерно 10 мин).

Выделившийся в результате расслаивания нижний слой (водяную вытяжку) разливают, разделив примерно пополам, в две пробирки. Затем в одну из пробирок прибавляют две капли водного раствора метилоранжа, а в другую три капли спиртового раствора фенолфталеина. Содержимое пробирок нужно хорошо взболтать. Полученные цвета индикаторов в пробирках сопоставляют с данными табл. П.1.

Если цвета водной вытяжки бензина в пробирках совпадут с цветом индикатора в нейтральной среде, следует считать, что в анализируемом образце бензина отсутствуют водорастворимые кислоты и щелочи.

Результаты проведенных испытаний составляются по форме табл. 1, которая входит в отчет.

Таблица Окраска водной вытяжки Цвет при действии метилоранжа Цвет при действии фенолфталеина После составления таблицы дать заключение.

3. Определение кислотности Кислотность бензина выражается в миллиграммах гидроксида калия (КОН), необходимого для нейтрализации органических кислот, находящихся в 100 мл топлива. В автомобильных бензинах этот показатель находится в пределах от 0,8 до 3 мг КОН на 100 мл топлива.

При испытании в коническую колбу вместимостью 250 мл наливают 50 мл бензина. В другую коническую колбу такой же вместимости наливают 50 мл 85 %-го этилового спирта, закрывают пробкой с обратным водяным или воздушным холодильником и кипятят в течение 5 мин. В колбу с прокипяченным спиртом добавляют 8…10 капель индикатора нитрозинового желтого. Затем горячий спирт нейтрализуют при непрерывном помешивании 0,05 н спиртовым раствором гидроксида калия до первого перехода желтой окраски в зеленую. Далее в колбу с горячим спиртом приливают испытуемый бензин и кипятят содержимое колбы с обратным холодильником в течение 5 мин при периодическом помешивании (2-3 раза).

Горячую смесь титруют 0,05 н спиртовым раствором гидроксида калия при непрерывном интенсивном перемешивании до перехода (желтой с оттенками) окраски смеси в зеленую (зеленую с оттенками). Окраска должна быть устойчивой в течение 30 с.

Подсчитывают кислотность бензина по формуле V2T K = (мл КОН на 100 мл), где V2 – объем раствора гидроксида калия, затраченного на титрование, мл; Т – титр 0,05 н раствора гидроксида калия, мг/мл; 50 – объем испытуемого бензина, мл.

Примечание. Если горячая смесь будет сразу зеленой или зеленой с оттенком, то ее не титруют, так как в этом случае органические кислоты в испытуемом бензине отсутствуют.

Дать заключение.

4. Определение фракционного состава бензина перегонкой (ГОСТ 2177-82) Фракционный состав является главным показателем испаряемости бензина, важнейшей характеристикой его качества.

Испаряемость – это свойство топлива переходить из жидкого в газообразное состояние.

Фракционный состав характеризуется температурными пределами выкипания отдельных частей топлива (фракций).

Фракция – часть топлива, выкипающая в определенных температурных пределах.





Фракционный состав определяют с помощью специального прибора (рис. 1).

Рис. 1. Аппарат для разгонки нефтепродуктов:

1 – мерный цилиндр; 2 – колба; 3 – термометр; 4 – фарфор;

5 – трубка холодильника; 6 – холодильник; 7 – пробка уплотнительная;

8 – защитный кожух; 9 – элемент нагревательный; 10 – штатив;

11 – водяная баня; 12 – груз Мерным цилиндром 1 отмеряют 100 мл испытуемого бензина и без потерь переливают в чистую сухую колбу 2, в горловину которой вставляют пробку с термометром 3. Ось термометра должна совпадать с осью горловины колбы, нижний конец капилляра – с самой высокой точкой нижней внутренней стенки пароотводной трубки.

Затем отводной конец пароотводной трубки вставляется в верхнюю часть металлической трубки холодильника и уплотняется пробкой 7.

Пароотводная трубка должна входить в цилиндр не менее чем на 25…50 мм и не касаться ее стенок.

Колбу располагают строго вертикально в песочной бане. Мерный цилиндр, не высушивая, устанавливают под нижний конец трубки холодильника. Трубка должна входить в цилиндр не менее чем на 25 мм. При перегонке бензина мерный цилиндр помещают в стеклянный сосуд 11 с водой (баню). На цилиндр устанавливают подковообразный груз для того, чтобы он не всплывал. Уровень воды в бане для цилиндра до отметки – 100 мл. Отверстие мерного цилиндра закрывают фильтровальной бумагой.

Внутренняя полость холодильника заполняется смесью воды с кусочками льда, или подключается проточная вода, температура которой на выходе из холодильника должна быть не выше 30 °С.

Колбу нагревают регулируемым электрическим нагревателем, чтобы первая капля с конца холодильника упала не ранее 300 с, но и не позже чем через 600 с. Этот момент называется началом кипения (разгонки) топлива. Отмечают эту температуру и устанавливают мерный цилиндр так, чтобы конденсат бензина стекал по стенке. Регулируют нагрев до скорости разгонки 4…5 мл/мин.

В процессе разгонки отмечают температуры, соответствующие 10, 20, 30 и т.д. мл (%) топлива, накапливающегося в мерном цилиндре, и записывают их в таблицу по форме табл. 2.

Таблица Результаты разгонки бензина Отгон, % НР 10 20 30 35 40 50 60 70 80 90 КР % t, °С Т, с Для определения конца кипения нагревание производят до тех пор, пока ртутный столбик не остановится на некотором значении, после чего начнет падать. При снижении температуры с наивысшего уровня на 5 °С нагревательный элемент отключают и дают стечь конденсату из холодильника в течение 5 мин.

По полученным данным строят кривую разгонки по рис. 2, откладывая по оси абсцисс температуру, а по оси ординат – количество конденсата топлива в процентах, и производят расчет по формулам.

Определяют вид бензина (летний или зимний) и оценивают влияние фракционного состава бензина на его эксплуатационные свойства.

В отчете оформляют следующие данные:

остаток в колбе после разгонки, мл;

цвет, запах и консистенция остатка;

потери на испарение при разгонке, %.

Отгон, % 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Температура, °С Рис. 2. Кривая разгонки бензина Самая низкая температура наружного воздуха, °С, при которой:

- возможно образование паровых пробок:

tпп = t10 % +10;

- обеспечен легкий пуск двигателя:

t10 % - 73,tв ;

1,- обеспечен затрудненный пуск двигателя:

tв = 0,5t10 % + 0,33tнр - 20,76.

Эти формулы верны при пусковой частоте вращения коленчатого вала двигателя 35…40 мин–1 (при пусковой частоте 70…75 мин-полученные температуры пуска снижаются примерно на 7 °С);

- обеспечен быстрый прогрев и хорошая приемистость:

t50 % -t‰ = ;

- будет незначительное разжижение масла в картере двигателя:

o t90 % 180 C.

Составление отчета Отчет по лабораторной работе составляется по совокупности проведенной оценки анализируемого образца бензина по паспортным данным и результатам физико-химических анализов. На основании результатов оценки в отчете дается заключение по качеству анализируемого образца бензина и указывается возможная область его применения.

В итоговую табл. 3 при необходимости включаются дополнительные данные по показателям качества опытного образца бензина, получаемые у преподавателя.

Таблица Оценка качества бензина (указать марку) Численная величина Наименование показателей по полученная качества оцениваемого образца по ГОСТу паспорту на основании качества анализов Октановое число Содержание свинца, г/кг Давление насыщенных паров, кПа Кислотность, мг КОН/100 мл Содержание фактических смол, мг/г Наличие механических примесей, воды Наличие водорастворимых кислот, щелочей Фракционный состав:

температура 10 %-го отгона, °С температура 50 %-го отгона, °С температура конца кипения, °С Остаток в колбе, % Остаток и потери, % Заключение о пригодности образца к применению Контрольные вопросы 1. С какой целью проводится фракционная разгонка бензина 2. Что такое октановое число бензина 3. В чем сущность моторного и исследовательского методов определения октанового числа 4. Какие факторы способствуют возникновению детонации 5. С какой целью проводят испытание на содержание водорастворимых кислот и щелочей 6. За счет чего меняются свойства бензинов при транспортировке и хранении 7. Назовите марки бензинов, широко используемых в сельском хозяйстве.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.