Методический комплекс по лабораторным работам (1233911), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

где D_cp - диаметр внешнего кольца; d_1cp, d_2cp - диаметр второго и третьего кольца.

Коэффициент К₁ = d_1cp / d_2cp - указывает на загрязнение масла механическими примесями. Значения коэффициентов приведены в таблице 11.1.

Таблица 11.1

Оценка качества дизельного масла

Состояние масла	К	Цвет ядра пятна	К1
Годно к использованию	1,3	Светло-желтый, светло-коричневый, темно-коричневый	—
Ограниченно годно	1,3	Серый, темно-серый, черный	1,4
Негодно, требует добавки присадки	1,3	Черный, с отблеском с осадком	1,4

Все эти простейшие методы качественного анализа масла не позволяют не позволяют осуществить комплексный анализ состояния систем двигателя, а только определяют некоторые параметры - таблица 11.2.

Таблица 11.2

Качественный анализ картерного масла

Элементы в масле и изменение параметров масла	Неисправные узлы и детали двигателя	Возможный характер дефектов
1	2	3
Низкая вязкость	Уплотнения Система питания дизеля	Разрушение, попадание масел из трансмиссии Утечки топлива, неправильное распыление топлива, износ топливного насоса
Низкая вязкость	Система питания карбюраторного двигателя Система зажигания	Неисправность карбюратора (жиклер, уровень поплавка и др.), неисправность топливного насоса (высокое давление) Нарушение регулировки. Продолжительная работа на холостом ходу, низкая температура двигателя
Высокая вязкость	—	Масло несоответствующего сорта
Вода	Система охлаждения Изоляция картера	Утечка. Низкая температура, плохая вентиляция картера Неплотно закрыты горловины для заливки масла
Антифриз	Система охлаждения	Утечки
Продукты окисления	Система зажигания Масляный радиатор Термостат Жалюзи Водяной насос	Нарушена регулировка Засорение, нарушен температурный режим Высокая температура срабатывания клапана Заедают Износ корпуса и крыльчатки

1. Качественные методы оценки продуктов износа в масле

Качественное определение продуктов износа в масле осуществляется следующими методами: калориметрическим, полярографическим, магнитно-индукционным, радиоактивным, спектрографическим.

Сущность калориметрического способа заключается в сравнении окраски исследуемого масла с эталонными. Принцип измерения основывается на определении степени загрязнения, вызванного продуктами старения масла и твердыми примесями в картерном масле.

Для определения степени загрязнения масла луч от источника света раздваивается на одинаковые по светосиле лучи, один из которых проходит через пробу с исследуемым маслом, а второй через пробу с эталонным маслом. На выходе оба луча попадают на одинаковые фотоэлементы. Суммарная площадь поперечного сечения имеющихся в масле частиц определяется как отношение зарегистрированных фотоэлементами яркостей падающего из них света. Фототок указывается в микроамперах магнитоэлектрическим измерительным прибором.

С помощью указанных значений величин тока посредством эталонных диаграмм возможно непосредственно определять степень загрязненности.

Широкому применению калориметрических методов мешает значительная трудоемкость приготовления эталонного раствора и раствора проверяемого вещества. Наиболее точно этим способом проверяется концентрация железа.

Полярографический способ базируется на установлении зависимостей между силой и напряжением, проходящего через загрязненные пробы масла, тока с помощью погружаемого в масло капельного ртутного электрода.

Магнитно-индукционный способ основан на зависимости магнитной индукции от содержания в масле продуктов износа.

Радиоактивный способ базируется на том, что проба подлежащего исследованию масла облучается потоком нейтронов, в результате чего продукты износа приобретают радиоактивность, которая замеряется с помощью специальной аппаратуры.

Наибольшее распространение в настоящее время получил спектрогафический способ, основанный на определении содержания в масле продуктов износа с помощью разложения их излучений в вольтовой дуге на отдельные спектры, которые расшифровываются с помощью счетно-решающих устройств.

Считается допустимым содержание в масле следующего количества примесей для новых двигателей: 103010^-4% Fe, 0,10,510^-4% Cr, 410^-4% Pb, 1210^-4% Sn, 1210^-4% Ni, 51010^-4% Si, 4510^-4% Al, 710^-4% Cu. Для капитально отремонтированных двигателей допустимое количество примесей увеличивается в 2 раза. Возрастание элементов в масле определяется дефектами ДВС (таблица 11.3).

Таблица 11.3

Содержание элементов в картерном масле и возможные дефекты двигателя

Элементы в масле и изменение параметров масла	Неисправные узлы и детали двигателя	Возможный характер дефектов
Кремний	Впускной коллектор Уплотнения Воздушный фильтр	Неплотности Разрушения или повреждения Загрязнение или неисправность
Железо	Гильзы цилиндров, поршневые кольца, зубчатые колеса, гидрораспределительный механизм	Износ
Алюминий	Поршни	Задиры, царапины поверхности
Медь	Подшипники, шатуны, поршневые пальцы, распределительный вал, масляный радиатор, трубопроводы системы смазки	Износ
Свинец	Подшипники (вкладыши из баббита или свинцовистой латуни)	Износ
Хром	Поршневые кольца и вкладыши	Износ

4. Описание установки для спектрального анализа картерного масла

Аппарат рентгеновский для спектрального анализа СПЕКТРОСКАН МАКС-GV представляет собой спектpометp pентгеновский сканиpующий кpисталл-дифpакционный поpтативный вакуумный. Пpедназначен для качественного и количественного рентгенофлуоресцентного анализа в соответствии с методиками выполнения измерений, аттестованными в установленном порядке, в диапазоне от натpия (11 Na) до уpана (92 U). По интенсивностям аналитических линий может быть путем пеpесчета определено содержание химических элементов в обpазце. Диапазон опpеделяемых содержаний от 0,0001 % до 100 % без концентрирования зависит от типа пробы, анализируемого элемента и матрицы, и от 10-6 - 10-7 % до долей процента - с концентрированием.

Исследуемый образец, установленный в пробозагрузочное устройство, в рабочем положении облучается рентгеновской трубкой. В результате взаимодействия рентгеновского излучения с веществом в исследуемом образце возникает вторичное флуоресцентное излучение, в спектре которого присутствуют характеристические линии тех элементов, которые входят в состав образца. Наличие в спектре линий данного элемента свидетельствует о присутствии его в образце, а интенсивность этих линий позволяет судить о концентрации элементов.

Принцип действия спектрометра основан на выделении характеристических линий флуоресцентного излучения исследуемого образца, возбуждаемого излучением острофокусной рентгеновской трубки, регистрации интенсивности этих линий и пересчета их в концентрации соответствующих элементов. Кристалл-дифракционные и энергодисперсионные каналы, входящие в состав разных модификаций спектрометра, осуществляют выделение характеристических линий на основе волновых и квантовых свойств рентгеновского излучения, соответственно.

СПЕКТРОСКАН МАКС-GV построен по оригинальной рентгено-оптической схеме, обладающей высокой светосилой. Спектрометрическое устройство обеспечивает взаимное расположение входной щели, кристалл-анализатора и детектора, необходимое для получения спектра по методу Иоганссона.

На рис.11.1 схематично изображена рентгенооптическая схема спектрометра, поясняющая его работу. Первичное излучение рентгеновской трубки 2 возбуждает в исследуемом образце 1 флуоресцентное излучение, которое через входную щель 3 попадает на фокусирующий кристалл-анализатор 4, выделяющий из спектра образца характеристическую линию, соответствующую условиям отражения по закону Вульфа-Брэгга:

nλ = 2d sin Θ, (1)

где n - порядок отражения (n = 1, 2...);

λ - длина волны падающего излучения, А;

d - межплоскостное расстояние кристалл-анализатора, А;

Θ - угол падения излучения на кристалл, град

1 – исследуемый образец;

2 - окно вакуумной камеры;

3 - рентгеновская трубка;

4 - приемная (выходная) щель;

5 - блок детектирования;

6 - кристалл-анализатор;

7 - входная щель

Рис.11.1 Рентгенооптическая схема

Выделенное излучение кpисталл-анализатоp 6 фокусиpует в пpиемную щель 4 блока детектирования 5, сигнал с котоpого поступает на вход усилителя-дискpиминатоpа, затем на вход счетного устpойства. Число импульсов, заpегистpиpованное за установленное вpемя экспозиции пpопоpционально содеpжанию соответствующего химического элемента в обpазце, и, в зависимости от конкpетной аналитической задачи, может быть пеpесчитано по pазличным методикам в пpоцент концентpации или массовую долю элемента в обpазце.

Состав аппарата

Спектpометp, общий вид котоpого показан на pис.11.2, состоит из блока спектpомеpического вакуумного 1, устройства водяного охлаждения 2, блока вакуумного насоса 3 и пеpсонального компьютеpа 4.

1 – блок спектрометрический вакуумный;

2– устройство водяного охлаждения;

3 - блок вакуумного насоса;

4 - персональный компьютер.

Рис.11.2 Общий вид комплекса на основе спектрометра

5. Порядок выполнения работы

Перед началом анализа установка прогревается в течение двух часов, эксплуатационные пробы перемешиваются на механической мешалке в течение получаса, после этого приступают к сожжению пробы.

Перед включением прибора убедитесь, что на всех блоках спектpометpа кнопки отжаты. Вставьте вилку в сетевую розетку, включите сетевой фильтр «Pilot”.Нажмите кнопку "POWER", на задней панели блока спектpометpического. Пpи этом должен засветиться индикатоp на лицевой панели блока, включиться вакуумный насос и устройство водяного охлаждения. Повеpните ключ блокиpовки включения высокого напpяжения в положение "1" на лицевой панели блока. При этом загорится и начнет мигать красный фонарь, через несколько секунд мигание прекратится - ВИП вышел на рабочий режим. Красный фонарь также мигает при открытой крышке пробозагрузочного устройства.

Включите компьютер.

Большинство программ аппарата рентгеновского для спектрального анализа «СПЕКТРОСКАН МАКС- GV» организовано таким образом, что после завершения цикла измерений ток на рентгеновской трубке сбрасывается до нуля или до минимального значения, установленного в программе. Этот «дежурный» режим экономит ресурс рентгеновской трубки. Высоковольтный источник питания ВИП-250 обеспечивает стабилизацию тока от 50 мкА, при более низких значениях стабилизации тока может и не быть. Запустите основную программу работы спектрометра и выберите любой из возможных режимов pаботы: ГРАДУИРОВАНИЕ; КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ; КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ.

Характеристики

Список файлов ВКР