Горюче-смазочные материалы. ГСМ КДЗ. Контрольная работа по дисциплине Горючесмазочные материалы
 Скачать 38.32 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ Кафедра авиатопливообеспечения и ремонта летательных аппаратов (АТО и РЛА) Контрольная работа по дисциплине «Горюче-смазочные материалы» Работу выполнил: Студент Москва, 2021 ОглавлениеУкажите механизм действия вязкостных, антиокислительных и противоизносных присадок для повышения качества и улучшения эксплуатационных характеристик базовых минеральных масел. 3 Противоизносные свойства топлив. Механизм действия противоизносных присадок, вводимых в реактивное топливо. 5 «Маслянистость» или смазывающая способность масел. Присадки, повышающие маслянистость, и механизм их действия. Влияние маслянистости на режим работы узлов отдельных деталей и агрегатов маслосистемы самолета и авиадвигателя. 6 Антифрикционные пластичные смазки. Их состав и свойства. Области применения в ГА. 8 Состав, назначение компонентов и моющее действие креолина и жидкости ЭКМ. Рассмотрите основы моющего действия жидкостей, учитывая природу загрязнений и свойства жидкостей. 10 Литература 11 Укажите механизм действия вязкостных, антиокислительных и противоизносных присадок для повышения качества и улучшения эксплуатационных характеристик базовых минеральных масел.Смазочные жидкости выполняют не только свою основную функцию (препятствуют трению деталей) но и позволяют увеличить ресурс мотора. Добиться этого удается за счет дополнительных компонентов в составе жидкости. Присадки – это вещества, позволяющие в разы усилить естественные функции базовых масел или придать им новые свойства. Присадки — это дополнительные компоненты, которые позволяют сохранить исходные свойства смазывающих жидкостей, облагораживают масла, препятствуя образованию коррозии, окисления, нагара и много другого. Также они позволяют менять вязкость состава и его температуру застывания. Рассмотрим эти классификации подробнее. Антиокислительные добавляются к трансформаторным, турбинным и аналогичным типам масел, которые подвергаются окислению. Благодаря использованию добавок вы сможете увеличить эксплуатационный срок смазывающего состава. Присутствие этих присадок также повышает термоокислительную стабильность жидкости. Антиокислительные присадки уменьшают скорость окисления и накопления в масле продуктов окисления, из которых формируются углеродистые отложения на поршневых кольцах, юбке и днище поршня изнутри. Применяют диалкил- и диарилдитиофосфаты цинка, беззольные дитиофосфаты, дитиокарбонаты различных металлов, производные фенола, ароматические амины. Дитиофосфаты цинка обладают антикоррозионными и противоизносными свойствами и хорошо сочетаются с детергентами. Беззольные антиокислители - пространственно затрудненные фенолы и амины в сочетании с дитиофосфатами цинка - дают синергетический эффект. Оптимальная суммарная концентрация смеси антиокислителей меньше, чем при их индивидуальном применении. Механизм действия антиокислителей основан на переводе образующихся свободных радикалов в стабильные соединения и разложении гидроперекисей. Окислению масла способствует контакт с металлическими поверхностями и частицами износа, которые действуют как катализаторы. В процессе работы двигателя присадки расходуются, при этом некоторые щелочные детергенты тормозят срабатывание антиокислителей. Оптимально сочетаемые присадки продлевают срок службы масла. Антиокислительные присадки при хранении и транспортировании топлив снижают интенсивность окислительных процессов. В результате уменьшается образование уплотненных продуктов окислительной полимеризации и интенсивность воздействия продуктов окисления на полисульфидные герметики и уплотнительные материалы на основе нитрильных резин. Вязкостные Присадки этого типа позволяют повысить вязкость масла при высоких температурах, не меняя свойств жидкости в холодное время. Обычно эти добавки представляют собой полимерные вещества с хорошей вязкостью. К этим компонентам можно отнести полиизобутилен и полиметакрилат. Для улучшения вязкостно-температурных свойств масел в них добавляют специальные вязкостные присадки, например, полиизобутилен с молекулярной массой 15000...20000. Добавка 2% полиизобутилена повышает вязкость масла при 100°С примерно в два раза. Кроме того, вязкостная добавка улучшает структуру минерального масла. При производстве современных авиационных масел во всем мире используют зарубежные загущающие присадки фирм Lubrizol и Comad. Противоизносные присадки Препятствуют изнашиванию поверхностей трения в двигателе. Присадки, работающие по принципу химического модифицирования, в качестве активных элементов содержат серу, фосфор (дитиофосфат цинка), галогены. В тяжелонагруженных контактах они разлагаются, активные элементы взаимодействуют с металлами, образуя тонкий, постоянно возобновляющийся слой сульфидов, фосфидов и хлоридов железа. Это препятствует образованию натиров, рисок, задиров, усталостному выкрашиванию и уменьшает истирание поверхностей трения. Щелочные присадки уменьшают износ цилиндров и поршневых колец двигателей, работающих на топливах с высоким содержанием серы, за счет нейтрализации серной и сернистой кислот, образующихся при сгорании топлив. На поверхностях деталей образуется адсорбированный слой, который препятствует проникновению коррозионно-агрессивных веществ через масляную пленку к металлу. Действие противоизносных присадок основано на формировании в условиях высоких контактных температур и нагрузок на трущихся поверхностях хемосорбционного слоя, обладающего хорошими фрикционными качествами. Разработана и испытана отечественная присадка «К». По результатам испытаний она рекомендована к применению. За рубежом в качестве противоизносной присадки применяется ингибитор коррозии Сантален С (всего же таких присадок более десятка). Противоизносные свойства топлив. Механизм действия противоизносных присадок, вводимых в реактивное топливо.Под противоизносными свойствами топлива понимается совокупность свойств, влияющих на снижение износа пар трения, работающих в среде этого топлива. В дизелях смазка подвижных элементов топливной аппаратуры осуществляется топливом, поэтому дизельные топлива должны обладать определенными противоизносными свойствами. Ниже будет показано, что определяющее влияние на износ поверхностей трения имеет граничная пленка — тонкий слой смазочного вещества, роль которого в данном случае выполняет топливо или специальные присадки к нему, адсорбированные на поверхности трения. Образование адсорбированной пленки обусловлено электростатическими силами взаимодействия между молекулами металла и топлива. Наиболее эффективно это взаимодействие с поверхностно-активными, полярными молекулами гетероорганических соединений, имеющихся в топливе. С утяжелением фракционного состава топлива количество таких соединений увеличивается. При определенных условиях (в частности, при повышении температуры) адсорбированная пленка может вступить в химическое взаимодействие с материалом поверхности трения, образуя пленку из соответствующих химических соединений — хемосорбированную пленку. Такие пленки, как правило, обладают хорошими противоизносными свойствами. Прямогонные фракции дизельного топлива имеют удовлетворительные противоизносные свойства. Однако в дизельном топливе, прошедшем гидроочистку или адсорбционную очистку, количество гетероорганических соединений уменьшается с соответствующим ухудшением противоизносных свойств. Противоизносные свойства топлива ухудшаются при снижении его вязкости, увеличении концентрации сернистых соединений (в особенности меркаптанов), воды и механических примесей. Бензины вследствие относительно низкой вязкости и малого количества присутствующих в них гетероорганических соединений практически не обладают противоизносными свойствами. Оптимальным средством улучшения противоизносных свойств топлива является введение специально предназначенных для этого противоизносных присадок (некоторые органические жирные кислоты, азот-, фосфор- и хлорсодержащие соединения). Например, при добавлении к топливу 1 % фракции жирных кислот его противоизносные свойства значительно улучшаются. Эффективным противоизносным действием обладают многие антиокислители и деактиваторы металлов. «Маслянистость» или смазывающая способность масел. Присадки, повышающие маслянистость, и механизм их действия. Влияние маслянистости на режим работы узлов отдельных деталей и агрегатов маслосистемы самолета и авиадвигателя. Под смазывающей способностью масла (маслянистостью) понимают способность веществ, входящих в его состав, образовывать на трущихся поверхностях прочную молекулярную пленку, которая препятствует непосредственному соприкосновению этих поверхностей. Это свойство масла особенно важно в условиях граничного трения. Маслянистость масел зависит от их химического состава. Присутствие в маслах жирных кислот и других поверхностно-активных соединений повышает их маслянистость, поэтому, чем лучше очищено минеральное масло, тем хуже его маслянистость. В стандартах на смазочные масла показатель маслянистости отсутствует, так как еще не разработаны стандартные методы его определения. Однако на практике для оценки смазывающей (трибологической) способности масел пользуются специальными четырехшариковыми машинами трения (ЧМТ), в которых прочность масляной пленки определяется по ряду характеристик (диаметру пятна износа Dи, индексу задира Из, усилию сваривания Рс). Испытания проводятся при заданных стандартных условиях испытания, приведенных в нормативной документации на каждый вид масла. Чем выше нормативы по этим показателям, тем лучшей смазывающей способностью обладает испытуемое масло. Для повышения смазывающих свойств масел применяют специальные противоизносные и противозадирные присадки. Противоизносные присадки предотвращают интенсивный износ трущихся поверхностей при нормальных режимах трения без заедания. В условиях умеренных нагрузок и температур противоизносными присадками могут служить многие ПАВ. Однако при трении соприкасающиеся поверхности, значительно нагреваются и адсорбционная способность смазки уменьшается. Поэтому в качестве противоизносных присадок применяют лишь те ПАВ, которые при повышении температуры способны реагировать с поверхностями металла и образовывать пленки, препятствующие схватыванию поверхностей. Такими веществами являются некоторые соединения, содержащие неактивную серу, а также эфиры кислот фосфора. Противозадирные присадки способствуют образованию пленок, повышающих критическую нагрузку, снижающих интенсивный износ и в значительной степени предотвращающих заедание при сверхвысоких нагрузках. Действие противозадирных присадок заключается в химическом взаимодействии продуктов их разложения с металлом при высоких температурах трения. В результате образуются соединения с металлом, имеющие меньшее сопротивление срезу и более низкую температуру плавления, чем чистые металлы, вследствие чего предотвращается заедание и схватывание соприкасающихся поверхностей. В большинстве отечественных и зарубежных противозадирных присадок в основном содержатся сера, фосфор и галогены, наиболее часто хлор. Известны также присадки, содержащие свинец, сурьму и молибден (обычно в сочетании с серой или фосфором). Присадки, содержащие только один активный элемент, применяются очень редко вследствие их малой эффективности. Наиболее сильные противозадирные присадки, используемые в трансмиссионных маслах, содержат серу и фосфор, хлор и фосфор, серу и хлор или все три элемента одновременно. Антифрикционные пластичные смазки. Их состав и свойства. Области применения в ГА.Общее число узлов трения, смазываемых пластичными смазками, значительно превышает число узлов, смазываемых маслом. Антифрикционные пластичные смазки находят практическое применение в различных узлах трения: подшипниках качения и скольжения, шестеренках и винтовых передачах, резьбовых соединениях и ряде других. Определение долговечности пластичных смазок в зависимости от их свойств и условий применения позволяет существенно снизить трудовые затраты за счет увеличения срока службы трущихся пар без технического обслуживания, в том числе без замены и пополнения в них смазки. Свойства пластичных смазок зависят не только от жирных и карбоновых кислот, катионов металлов и базового масла, концентрации и величины pH мыла (избытка щелочи или кислоты), но также в значительной степени от технологии их производства. Сначала может быть получено мыло и затем растворено в масле при высокой температуре. Во время охлаждения в строго контролируемых условиях мыла кристаллизуются и образуют гелеобразную мыльную решетку. Однако в большинстве случаев жирные кислоты или триглицериды в среде базового масла взаимодействуют с водным раствором щелочи. После омыления реакционную смесь нагревают до образования кристаллической жидкости (как в случае получения литиевых мыльных смазок) или до получения гомогенной жидкости (как в случае производства других мыльных смазок, например натриевых комплексных смазок). При производстве некоторых смазок (например, натриевых максимальная рабочая температура намного ниже температуры, при которой образуются кристаллические системы). Различные максимальные рабочие температуры, даже при применении одного и того же загустителя, могут обеспечить получение смазок с различными свойствами Пластичные смазки - распространённый вид смазочных материалов, представляющих собой высококонцентрированные дисперсии твёрдых загустителей в жидкой среде. Чаще всего смазки - трёхкомпозитные коллоидные системы, содержащие дисперсионную среду - жидкую основу (70...90 %) дисперсную фазу – загуститель (10...15 %), модификаторы структуры и добавки - присадки, наполнители (1...15 %). В качестве дисперсной среды используют масла нефтяного и синтетического происхождения, реже их смеси. К синтетическим маслам относят кремнийорганические жидкости - полисилкосаны, эфиры, полигликоли, фтор- и хлорорганические жидкости. Их применяют в основном для высокоскоростных подшипников, работающих в широких диапазонах температур и контактных нагрузок. Смеси синтетических и нефтяных масел применяют для более эффективного использования смазок и регулирования их эксплуатационных свойств. Загустителями служат соли высокомолекулярных, жирных кислот - мыла, твёрдые углеводороды - церезины, петролатумы и некоторые продукты неорганического (бентонит, силикагель) или органического (кристаллические полимеры, производные карбамида) происхождения. Наиболее распространены мыла и твёрдые углеводороды. Концентрация мыльного и неорганического загустителя обычно не превышает 15 %, а концентрация твёрдых углеводородов доходит до 25 %. Для регулирования структуры и улучшения функциональных свойств в смазки вводят добавки. По сравнению с маслами смазки обладают следующими достоинствами: - малый удельный расход; - более простая конструкция машин и механизмов, следовательно, меньшая масса, более высокая надежность и ресурс; - более продолжительный период замены; - меньшие эксплуатационные затраты при ТО. Вводят в состав энергосберегающих моторных масел, обеспечивающих экономию топлива путем снижения трения и повышения КПД двигателей. Обычно используют твердые тонко диспергированные дисульфид молибдена, коллоидальный графит, политетрафторэтилен, ацетаты и бораты металлов, а также маслорастворимые эфиры жирных кислот и органические соединения молибдена. Механизм действия основан на адгезии твердых частиц на смазываемых поверхностях и образовании сплошного слоя с низким коэффициентом трения. Недостаток твердых модификаторов трения - возможность их выпадения в осадок и улавливание на масляных фильтрах. Маслорастворимый модификатор трения образует адсорбированный слой молекул на поверхностях деталей, при этом обращенный наружу молекулярный «ворс» - длинные радикалы - легко деформируется вдоль направления движения одной детали относительно другой. Состав, назначение компонентов и моющее действие креолина и жидкости ЭКМ. Рассмотрите основы моющего действия жидкостей, учитывая природу загрязнений и свойства жидкостей.Углеродистые отложения на деталях двигателей состоят из нерастворимых углеродистых частиц и растворимых асфальтосмолистых веществ. Удалить такие отложения можно жидкостями, сочетающими в себе свойства растворителя и моющего средства. Для этих целей применяют креолин и ЭКМ. Креолин (ТУ 14-6-81-72) состоит из следующих компонентов: масло обесфеноленное и откристаллизованное (фракция 170 ... 230 °С) — 49%; фенолы каменноугольные — 11 %; канифоль — 17%; мыло хозяйственное—14% (по массе) 15%-ный раствор NaOH в количестве, необходимом для омыления компонентов мыла остальное вода. Креолин применяют для промывки масляных радиаторов от образующихся в них в процессе эксплуатации отложений, а также для очистки маслобаков, трубопроводов и деталей двигателей. Сочетание свойств растворителя и эмульгатора придает креолину ценные технические качества моющей жидкости. В состав жидкости ЭКМ входят: этилацетат—15%, керосин—35%, мылонафт—50% 0,002% (от массы остальных, вместе взятых) антивспенивателя—полисилоксановой жидкости ВНИИСК № 3. Растворителем в данной жидкости служит смесь этилацетата и керосина. Состав для удаления нагара с деталей ГТД при ремонте включает 0,7 кг соды кальцинированной, 0,3 кг жидкого стекла, 0,2 кг хромпика и 100 л воды. Литература1. Литвинов А.А. Основы применения горюче-смазочных материалов в гражданской авиации: учебник для вузов. – М.: Транспорт, 1987. 2. Рыбин Н.П. Авиационные смазочные материалы и спецжидкости. – М.: МИИГА, 1985. 3. Рыбин Н.П. Авиационные горюче-смазочные материалы. - М.: МИИГА, 1980. 4. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: справочник/ под ред. В.М.Школьникова. – М.: Изд. центр «Техноформ», 1999. 5. Фадин В.П. Горюче-смазочные материалы: текст лекций. – Егорьевск: ЕАТК, 1997. 6. Химмотология в гражданской авиации: справочник/ В.А.Пискунов, В.Н. Зрелов, В.Т.Василенко и др. – М.: Транспорт, 1983. 7. Чулков П.В., Чулков И.П. Топлива и смазочные материалы: ассортимент, качество, применение, экономия, экология. – М.: Политехника, 1996. 8. Яновский Л.С., Дубовкин Н.Ф., Галимов Ф.М. и др. Горюче- смазочные материалы для авиационных двигателей. – Казань: Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева, 2002. 9. Дичаковский В.Б., Лабендик В.П., Мухин В.Н. Химмотология смазочных материалов и технических жидкостей для автомобилей европейского рынка: учебно-техническое издание. – Рига: ИТС, 2002. |