什么叫黏度
一、基本概念
黏度源于液體的內摩擦。油液受到外力作用而發(fā)生相對移動(dòng)時(shí),油分子之間產(chǎn)生的阻力使油液無(wú)法進(jìn)行順利流動(dòng),描述這種阻力大小的物理量稱(chēng)為黏度。黏度的度量方法有絕對黏度和相對黏度兩大類(lèi)。其中絕對黏度分為動(dòng)力黏度、運動(dòng)黏度兩種;相對黏度主要有恩氏黏度、賽氏黏度和雷氏黏度三種。潤滑油品的黏度性能主要用運動(dòng)黏度來(lái)表示。
(1)動(dòng)力黏度( Dynamic Viscosity)它是液體在一定剪切應力下流動(dòng)時(shí)內摩擦的量度。其定義為所加于流動(dòng)液體的剪切應力與剪切速率之比,用符號?表示。其法定計量單位為Pa?s或mPa?s。
(2)運動(dòng)黏度( Kinematic Viscosity)定義為液體的動(dòng)力黏度與其同溫度下的密度之比,用符號v表示。其法定計量單位為㎡/s,一般常用mm2/s。
(3)恩氏黏度( Engler Viscosity)定義為在規定溫度條件下流經(jīng)恩氏黏度計200mL液體所需的時(shí)間(s)與同體積蒸餾水在20℃時(shí)流經(jīng)恩氏黏度計所需時(shí)間(s)之間的比值,用符號°E表示。
(4)賽氏黏度( Say bolt Viscosity,常用SSU表示)定義為在某規定溫度下從賽氏黏度計流出60mL液體所的時(shí)間。賽氏黏度還分為賽氏輕油黏度和賽氏重油黏度( Saybolt Furol,常用ssF表示),法定單位都為秒(s)。
(5)雷氏黏度( Redwood Viscosity)是以50ml液體在規定溫度下流過(guò)雷氏黏度計所需時(shí)間來(lái)表示。雷氏黏度還分為雷氏一號黏度(Rt)和雷氏二號黏度(RAt),法定單位都為秒(s)。
二、測試方法和分析儀器
國際上使用的黏度單位和測試方法并不統一。英、美等國家多采用賽氏和雷氏黏度,德國和西歐一些國家常采用恩氏黏度和運動(dòng)黏度,我國則主要采用運動(dòng)黏度。在國際標準化組織(IS0)為了使黏度度量單位得到一致,規定統一采用運動(dòng)黏度之后,各國都逐步改用了運動(dòng)黏度,單位以mm2/s表示。目前我國運動(dòng)黏度測定方法的國家標準有GB/T265和GB/T11137。其中GB/T265方法是使用品氏黏度計測定透明石油產(chǎn)品的運動(dòng)黏度,GB/T11137方法是用逆流式黏度計測定不透明的深色石油產(chǎn)品和使用后的潤滑油品的運動(dòng)黏度。相應的美國材料與試驗協(xié)會(huì )的運理動(dòng)度測定標準是 ASTM D445。
運動(dòng)黏度的測定采用毛細管法。其操作方法是在某恒定的溫度(如常用20℃、40℃、100℃)下,測定一定體積的液體在重力作用下流過(guò)一個(gè)經(jīng)標定的玻璃毛細管黏度計的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間與毛細管黏度計標定常數的乘積即為該溫度下測定液體的運動(dòng)黏度。測定運動(dòng)黏度時(shí),首先必須控制好被測油品的溫度,控溫精度要求達到0.05℃。其次則是根據被測油品粘稠特性選擇恰當的毛細管內徑尺寸,保證被測油品流經(jīng)毛細管黏度計的時(shí)間在規定范圍。另外,測定過(guò)程中毛細管黏度計必須保持垂直;毛細管黏度計常數須定期重新標定。
運動(dòng)黏度的檢測儀器主要由毛細管黏度計、恒溫浴缸、溫度計和秒表等組成。玻璃毛細管黏度計應符合SH/T0173《玻璃毛細管黏度計技術(shù)條件》的要求。為進(jìn)一步縮短黏度檢測時(shí)間,美國材料與試驗協(xié)會(huì )發(fā)布了 ASTM D7279,采用自動(dòng)黏度計測定油品黏度,所需檢測樣品僅為0.5mL左右,可在8-10min內完成實(shí)驗。自動(dòng)黏度儀的恒溫浴缸要有觀(guān)察孔,恒溫浴的高度不小于180mm,容積不小于2L,并且有自動(dòng)攪拌裝置和自動(dòng)控溫裝置。用于測定黏度的秒表、毛細管黏度計都必須定期檢定。
三、檢測目的
黏度是潤滑油品的重要理化性能指標。設備所用油的黏度是否合理,直接影響設備的潤滑效果。企業(yè)在開(kāi)展油液監測過(guò)程中,黏度往往是必檢項目。
(1)絕大多數潤滑油品的牌號就是根據其某一溫度下運動(dòng)黏度的大小來(lái)劃分的。如工業(yè)齒輪油、液壓油是以40℃時(shí)運動(dòng)黏度值劃分的。發(fā)動(dòng)機油、車(chē)輛齒輪油則是以100℃時(shí)運動(dòng)黏度范圍劃分的。黏度檢測是確定油品符合某種牌號的重要依據,也是檢驗新油質(zhì)量的重要指標。
(2)黏度是設備選用潤滑油的主要依據。設備潤滑主要靠潤滑油膜起到抗磨、減摩作用,而潤滑油膜的形成好壞主要由油品的黏度決定。機械設備所用油品的黏度必須適當,若過(guò)小,難以形成足夠厚度的潤滑油膜,不能起到有效的抗磨作用;若黏度過(guò)大,將增大機械的運動(dòng)阻力,而且在啟動(dòng)時(shí)間里潤滑油不能迅速流到潤滑部位,這將導至機械部件的局都異常磨損。油溫也難以散發(fā),不能起到有效的冷卻和沖洗作用。從綜合效果考慮,往往是在保證設備處于良好的流體潤滑條件的前提下,盡可能選擇低黏度潤滑油。
(3)潤滑油品在使用過(guò)程中因污染、劣化等原因會(huì )使其黏度發(fā)生較大的變化。如油品氧化生成的油泥、外界污染的粉塵泥沙都會(huì )使油品黏度升高;而輕質(zhì)油(如燃油)的污染將使降低。一旦黏度變化超出了設備潤滑允許的范圍,將導致設備潤滑不良,產(chǎn)生異常磨損,因此在日常油液監測工作中,必須對油品黏度進(jìn)行檢測。這是判斷設備潤滑狀態(tài)、確定是否換油的重要依據。
(4)黏度是現場(chǎng)加換油管理重要的監督指標。加換油錯誤對設備造成的異常在工業(yè)企業(yè)時(shí)有發(fā)生,設備的潤滑臺賬與現場(chǎng)檢測黏度值不符合,說(shuō)明現場(chǎng)的潤滑管理存在缺陷,這就主要表現在油品倉儲管理與加換油操作上。
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