Моторын тосыг сонгох нь автомашин сонирхогч бүрийн хувьд ноцтой ажил юм. Сонголт хийх гол параметр бол тосны зуурамтгай чанар юм. Газрын тосны зуурамтгай чанар нь хөдөлгүүрийн шингэний зузаан, температурын өөрчлөлтөд шинж чанараа хадгалах чадварыг тодорхойлдог.
Зуурамтгай чанарыг ямар нэгжээр хэмжих ёстой, ямар үүрэг гүйцэтгэдэг, яагаад бүхэл бүтэн моторын системийн ажилд асар их үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг олж мэдье.
Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн ажиллагаа нь түүний бүтцийн элементүүдийн тасралтгүй харилцан үйлчлэлийг хамардаг. Хөдөлгүүр хуурай ажиллаж байна гэж хэсэг зуур төсөөлцгөөе. Түүнд юу тохиолдох вэ? Нэгдүгээрт, үрэлтийн хүч нь төхөөрөмжийн доторх температурыг нэмэгдүүлнэ. Хоёрдугаарт, эд ангиудын хэв гажилт, элэгдэл үүснэ. Эцэст нь энэ бүхэн нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрийг бүрэн зогсоож, цаашид ашиглах боломжгүй болоход хүргэнэ. Зөв сонгогдсон моторын тос нь дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг.
- моторыг хэт халалтаас хамгаалдаг;
- механизмын хурдан элэгдэлд орохоос сэргийлж,
- зэврэлт үүсэхээс сэргийлж,
- хөдөлгүүрийн системийн гадна тортог, тортог, түлшний шаталтын бүтээгдэхүүнийг зайлуулдаг;
- эрчим хүчний нэгжийн нөөцийг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг.
Тиймээс тосолгооны шингэнгүйгээр моторын хэлтсийн хэвийн үйл ажиллагаа боломжгүй юм.
Чухал! Хөдөлгүүрт хийнэ тээврийн хэрэгсэлТанд зөвхөн зуурамтгай чанар нь автомашин үйлдвэрлэгчдийн шаардлагад нийцсэн тос хэрэгтэй болно. Энэ тохиолдолд үр ашиг нь хамгийн их байх бөгөөд ажлын хэсгүүдийн элэгдэл хамгийн бага байх болно. Худалдааны зөвлөхүүд, найз нөхөд, автомашины үйлчилгээний мэргэжилтнүүдийн санал бодол нь машины заавраас ялгаатай бол та итгэх ёсгүй. Эцсийн эцэст зөвхөн үйлдвэрлэгч л хөдөлгүүрийг юугаар дүүргэхийг тодорхой мэдэж чадна.
Газрын тосны зуурамтгай байдлын индекс
Газрын тосны зуурамтгай чанар гэдэг ойлголт нь шингэний наалдамхай байх чадварыг илэрхийлдэг. Энэ нь зуурамтгай байдлын индексийг ашиглан тодорхойлогддог. Газрын тосны зуурамтгай байдлын индекс нь температурын өөрчлөлтийн үед газрын тосны шингэний зуурамтгай чанарыг харуулдаг утга юм. Өндөр зуурамтгай чанар бүхий тосолгооны материал нь дараахь шинж чанартай байдаг.
- Хөдөлгүүрийг хүйтэн асаахад хамгаалалтын хальс нь хүчтэй шингэнтэй байдаг бөгөөд энэ нь хурдан бөгөөд хурдан ажиллах боломжийг олгодог жигд хуваарилалтбүх ажлын гадаргуу дээр тосолгооны материал;
- хөдөлгүүрийг халаах нь хальсны зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг. Энэ өмч нь хөдөлж буй хэсгүүдийн гадаргуу дээр хамгаалалтын хальсыг хадгалах боломжийг олгодог.
Тэдгээр. өндөр зуурамтгай чанар бүхий тос нь температурын хэт ачаалалд амархан дасан зохицдог бол моторын тосны бага зуурамтгай чанар нь бага чадварыг илтгэнэ. Ийм бодисууд нь илүү шингэн төлөвтэй бөгөөд эд ангиудад нимгэн хамгаалалтын хальс үүсгэдэг. Сөрөг температурын нөхцөлд зуурамтгай чанар багатай хөдөлгүүрийн шингэн нь эрчим хүчний нэгжийг эхлүүлэхэд хүндрэл учруулж, өндөр температурт үрэлтийн хүчнээс урьдчилан сэргийлэх боломжгүй болно.
Зуурамтгай байдлын индексийг ГОСТ 25371-82 стандартын дагуу тооцоолно. Та үүнийг интернетийн онлайн үйлчилгээг ашиглан тооцоолж болно.
Кинематик ба динамик зуурамтгай чанар
Мотор материалын уян хатан байдлын зэрэг нь кинематик ба динамик зуурамтгай чанар гэсэн хоёр үзүүлэлтээр тодорхойлогддог.
Хөдөлгүүрийн тос
Газрын тосны кинематик зуурамтгай чанар нь хэвийн (+40 хэм) ба өндөр (+100 хэм) температурт түүний шингэнийг илэрхийлдэг үзүүлэлт юм. Энэ утгыг хэмжих арга нь капилляр вискозиметрийг ашиглахад суурилдаг. Төхөөрөмж нь өгөгдсөн температурт газрын тосны шингэн гадагш урсахад шаардагдах хугацааг хэмждэг. Кинематик зуурамтгай чанарыг мм 2 / с-ээр хэмждэг.
Газрын тосны динамик зуурамтгай чанарыг мөн эмпирик байдлаар тооцдог. Энэ нь 1 см-ийн зайтай, 1 см/с хурдтай хөдөлж буй хоёр давхаргын тосыг хөдөлгөх явцад үүсэх тосны шингэний эсэргүүцлийн хүчийг харуулдаг. Энэ хэмжигдэхүүнийг хэмжих нэгж нь Паскал секунд юм.
Газрын тосны зуурамтгай чанарыг тодорхойлох нь янз бүрийн температурын нөхцөлд явагдах ёстой, учир нь шингэн нь тогтвортой биш бөгөөд бага ба өндөр температурт шинж чанараа өөрчилдөг.
Моторын тосны зуурамтгай чанарыг температураар харуулсан хүснэгтийг доор үзүүлэв.
Хөдөлгүүрийн тосны тэмдэглэгээний тайлбар
Өмнө дурьдсанчлан зуурамтгай чанар нь хамгаалалтын шингэний гол үзүүлэлт бөгөөд янз бүрийн нөхцөлд тээврийн хэрэгслийн гүйцэтгэлийг хангах чадварыг тодорхойлдог. цаг уурын нөхцөл.
Олон улсын SAE ангиллын системийн дагуу мотор тосолгооны материал нь өвөл, зун, бүх улирлын гэсэн гурван төрлийн байж болно.
Өвлийн улиралд хэрэглэх зориулалттай тосыг тоо, W үсгээр тэмдэглэсэн байдаг, жишээлбэл, 5W, 10W, 15W. Тэмдэглэгээний эхний тэмдэг нь ажлын сөрөг температурын хязгаарыг заана. W үсэг - эхлэн Англи үг"Өвөл" - өвөл - бага температурт хатуу ширүүн нөхцөлд тосолгооны материалыг ашиглах боломжийн талаар худалдан авагчид мэдээлдэг. Энэ нь бага температурт эхлэхэд хялбар байхын тулд зуныхтай харьцуулахад илүү их шингэнтэй байдаг. Шингэн хальс нь хүйтэн элементүүдийг агшин зуур бүрхэж, гүйлгэх ажлыг хөнгөвчилдөг.
Тосыг ажиллуулах сөрөг температурын хязгаар нь дараах байдалтай байна: 0W - (-40) хэм, 5 Вт - (-35) хэм, 10 Вт - (-25) хэм, 15 Вт - (-35) градус.
Зуны шингэн нь өндөр зуурамтгай чанартай бөгөөд энэ нь хальсыг ажлын элементүүдэд илүү "наалддаг" боломжийг олгодог. Хэт өндөр температурт энэ тос нь эд ангиудын ажлын гадаргуу дээр жигд тархаж, хүчтэй элэгдэлд орохоос хамгаална. Энэ тосыг тоогоор, жишээлбэл, 20,30,40 гэх мэтээр тэмдэглэсэн. Энэ зураг нь шингэн нь шинж чанараа хадгалах өндөр температурын хязгаарыг тодорхойлдог.
Чухал! Тоонууд нь юу гэсэн үг вэ? Зуны параметрийн тоо нь ямар ч утгагүй юм хамгийн их температур, тээврийн хэрэгсэл ажиллах боломжтой. Эдгээр нь болзолт бөгөөд зэрэгтэй ямар ч холбоогүй юм.
30 зуурамтгай чанар бүхий тос нь температурт хэвийн үйлчилдэг орчинЦельсийн +30 хэм хүртэл, 40 - +45 хэм хүртэл, 50 - +50 хэм хүртэл.
Бүх нийтийн тосыг танихад хялбар байдаг: түүний тэмдэглэгээнд хоёр тоо, тэдгээрийн хоорондох W үсэг, жишээлбэл, 5w30 орно. Түүний хэрэглээ нь хатуу ширүүн өвөл эсвэл халуун зун аль ч цаг уурын нөхцөл байдлыг илэрхийлдэг. Аль ч тохиолдолд тос нь өөрчлөлтөд дасан зохицож, бүхэл бүтэн хөдөлгүүрийн системийн ажиллагааг хангана.
Дашрамд хэлэхэд, бүх нийтийн газрын тосны цаг уурын хүрээг энгийнээр тодорхойлдог. Жишээлбэл, 5W30-ийн хувьд энэ нь хасах 35-аас +30 хэмийн хооронд хэлбэлздэг.
Бүх улирлын тосыг хэрэглэхэд тохиромжтой тул зун, өвлийн сонголтоос илүүтэйгээр автомашины дилерийн тавиур дээрээс олддог.
Танай бүс нутагт моторын тосны зуурамтгай чанар ямар байх талаар илүү сайн ойлголт өгөхийн тулд тосолгооны материалын төрөл бүрийн ажиллах температурын хүрээг харуулсан хүснэгтийг доор харуулав.
Газрын тосны дундаж гүйцэтгэлийн хүрээ
Газрын тосны зуурамтгай чанар дахь тоонууд ямар утгатай болохыг олж мэдээд дараагийн стандарт руу шилжье. Моторын тосыг зуурамтгай чанараар нь ангилах нь API стандартад нөлөөлдөг. Хөдөлгүүрийн төрлөөс хамааран API тэмдэглэгээ нь S эсвэл C үсгээр эхэлдэг. S нь бензин хөдөлгүүр, C нь дизель хөдөлгүүр гэсэн үг юм. Ангиллын хоёр дахь үсэг нь моторын тосны чанарын ангиллыг заана. Мөн энэ үсэг нь цагаан толгойн эхнээс байх тусам илүү чанартайхамгаалалтын шингэн.
Бензин хөдөлгүүрийн системийн хувьд дараахь тэмдэглэгээнүүд байдаг.
- SC - 1964 оноос өмнө үйлдвэрлэсэн он
- SD - 1964-1968 он хүртэл үйлдвэрлэсэн он.
- SE - 1969-1972 он хүртэл үйлдвэрлэсэн он.
- SF - 1973-1988 он хүртэл үйлдвэрлэсэн он.
- SG - 1989-1994 он хүртэл үйлдвэрлэсэн он.
- SH - 1995-1996 он хүртэл үйлдвэрлэсэн он.
- SJ - 1997-2000 он хүртэл үйлдвэрлэсэн он.
- SL - 2001-2003 он хүртэл үйлдвэрлэсэн жил.
- SM - 2004 оноос хойш үйлдвэрлэсэн он
- SN - тоноглогдсон машинууд орчин үеийн системяндангийн хийг саармагжуулах.
Дизель түлшний хувьд:
- CB - 1961 оноос өмнө үйлдвэрлэсэн он
- CC - 1983 оноос өмнө үйлдвэрлэсэн он
- CD - 1990 оноос өмнө гарсан жил
- CE - 1990 оноос өмнөх үйлдвэрлэсэн он (турбо хөдөлгүүр).
- CF - 1990 оноос хойш үйлдвэрлэсэн он, (турбо хөдөлгүүр).
- CG-4 - 1994 оноос хойш үйлдвэрлэсэн жил, (турбо хөдөлгүүр).
- CH-4 - үйлдвэрлэсэн жил: 1998 он
- CI-4 - орчин үеийн автомашинууд (турбо хөдөлгүүр).
- CI-4 plus нь хамаагүй өндөр ангилал юм.
Нэг хөдөлгүүрт сайн зүйл бол нөгөө хөдөлгүүрт засвар хийх аюулд ордог.
Хөдөлгүүрийн тос
Олон автомашины эзэд илүү наалдамхай тосыг сонгох нь зүйтэй гэдэгт итгэлтэй байна, учир нь эдгээр нь хөдөлгүүрийг удаан хугацаанд ажиллуулах түлхүүр юм. Энэ бол ноцтой буруу ойлголт юм. Тийм ээ, мэргэжилтнүүд эрчим хүчний нэгжийн ашиглалтын хугацааг дээд зэргээр хангахын тулд уралдааны автомашины бүрээсний доор өндөр зуурамтгай чанар бүхий тосыг асгадаг. Гэхдээ энгийн суудлын автомашинууд өөр системээр тоноглогдсон байдаг бөгөөд хэрэв хамгаалалтын хальс хэт зузаан байвал зүгээр л амьсгал боогдох болно.
Тодорхой машины хөдөлгүүрт ямар тосны зуурамтгай чанарыг ашиглахыг ямар ч ашиглалтын гарын авлагад тайлбарласан болно.
Эцсийн эцэст, загваруудыг бөөнөөр нь худалдаалж эхлэхээс өмнө автомашин үйлдвэрлэгчид жолоодлогын горим, ажиллагааг харгалзан олон тооны туршилт хийсэн. техникийн хэрэгсэлцаг уурын янз бүрийн нөхцөлд. Моторын үйл ажиллагаа, тодорхой нөхцөлд тогтвортой ажиллагааг хангах чадварыг шинжлэх замаар инженерүүд мотор тосолгооны зөвшөөрөгдөх параметрүүдийг тогтоосон. Тэдгээрээс хазайх нь хөдөлгүүрийн системийн хүч буурах, хэт халалт, түлшний зарцуулалт нэмэгдэх болон бусад олон зүйлийг өдөөж болно.
Хөдөлгүүр дэх хөдөлгүүрийн тос
Механизмын үйл ажиллагаанд зуурамтгай чанар яагаад ийм чухал байдаг вэ? Хөдөлгүүрийн дотор талыг хэсэгхэн зуур төсөөлөөд үз дээ: цилиндр ба поршений хооронд зай байгаа бөгөөд түүний хэмжээ нь өндөр температурын өөрчлөлтөөс болж эд ангиудыг өргөжүүлэх боломжтой байх ёстой. Гэхдээ хамгийн их үр ашигтай байхын тулд энэ цоорхой нь хамгийн бага утгатай байх ёстой бөгөөд түлшний хольцыг шатаах явцад үүссэн яндангийн хий нь хөдөлгүүрийн системд орохоос сэргийлнэ. Поршений бие нь цилиндртэй харьцахаас халахгүйн тулд мотор тосолгооны материалыг ашигладаг.
Газрын тосны зуурамтгай чанар нь хөдөлгүүрийн системийн элемент бүрийн гүйцэтгэлийг хангах ёстой. Эрчим хүчний нэгж үйлдвэрлэгчид үрэлтийн хэсгүүд ба тосны хальсны хоорондох хамгийн бага зайг оновчтой харьцаатай болгож, элементүүдийн дутуу элэгдэлд орохоос сэргийлж, хөдөлгүүрийн ашиглалтын хугацааг уртасгах ёстой. Зөвшөөрч байна, энэ мэдлэгийг хэрхэн олж авсныг мэдэж байгаа автомашины брэндийн албан ёсны төлөөлөгчдөд итгэх нь зөн совиндоо тулгуурласан "туршлагатай" жолооч нарт итгэхээс илүү аюулгүй юм.
Хөдөлгүүр эхлэхэд юу болох вэ?
Хэрэв таны "төмөр найз" шөнөжин хүйтэнд зогссон бол маргааш өглөө нь цутгасан тосны зуурамтгай чанар нь тооцоолсон ашиглалтын хэмжээнээс хэд дахин их байх болно. Үүний дагуу хамгаалалтын хальсны зузаан нь элементүүдийн хоорондох зайнаас давах болно. Хүйтэн хөдөлгүүр эхлэхэд түүний хүч буурч, доторх температур нэмэгддэг. Тиймээс хөдөлгүүр дулаарна.
Чухал! Халаах үед та түүнд их хэмжээний ачаалал өгөх ёсгүй. Хэт зузаан тосолгооны материал нь үндсэн механизмын хөдөлгөөнд саад учруулж, тээврийн хэрэгслийн ашиглалтын хугацааг багасгахад хүргэдэг.
Ашиглалтын температур дахь хөдөлгүүрийн тосны зуурамтгай чанар
Хөдөлгүүрийг халаасны дараа хөргөлтийн систем идэвхждэг. Нэг хөдөлгүүрийн мөчлөг дараах байдалтай байна.
- Хийн дөрөө дарах нь хөдөлгүүрийн хурдыг нэмэгдүүлж, ачааллыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд үүний үр дүнд эд ангиудын үрэлтийн хүч нэмэгддэг (учир нь хэт чангалагч шингэн нь эд ангиудын завсарт орж амжаагүй байна).
- тосны температур нэмэгдэж,
- түүний зуурамтгай чанар буурах (шингэн чанар нэмэгдэх),
- тосны давхаргын зузаан буурдаг (хэсэг хоорондын зай руу урсдаг),
- үрэлтийн хүч буурч,
- Газрын тосны хальсны температур буурдаг (хөргөлтийн системийн тусламжтайгаар хэсэгчлэн).
Аливаа хөдөлгүүрийн систем энэ зарчмаар ажилладаг.
Моторын тосны зуурамтгай чанар -20 градусын температурт
Газрын тосны зуурамтгай чанар нь ажлын температураас хамаарах нь тодорхой юм. Яг л ойлгомжтой байгаа шиг өндөр түвшинмоторын хамгаалалт нь ашиглалтын бүх хугацаанд буурах ёсгүй. Нормативаас бага зэрэг хазайх нь моторын хальс алга болоход хүргэдэг бөгөөд энэ нь "хамгаалалтгүй" хэсэгт сөргөөр нөлөөлнө.
Дотоод шаталтат хөдөлгүүр бүр ижил төстэй загвартай боловч ийм загвартай байдаг өвөрмөц багцхэрэглээний шинж чанарууд: хүч чадал, үр ашиг, байгаль орчинд ээлтэй байдал, эргэлт. Эдгээр ялгааг хөдөлгүүрийн зай болон ажлын температурын зөрүүгээр тайлбарладаг.
Тээврийн хэрэгслийн тосыг аль болох үнэн зөв сонгохын тулд моторт шингэний олон улсын ангиллыг боловсруулсан.
SAE стандартад заасан ангилал нь ажлын дундаж температурын хүрээний талаар автомашин эзэмшигчдэд мэдээлдэг. API, ACEA гэх мэт ангилал нь тодорхой тээврийн хэрэгсэлд тосолгооны материалыг ашиглах боломжийн талаар илүү тодорхой ойлголт өгдөг.
Өндөр зуурамтгай чанар бүхий тосыг дүүргэх үр дагавар
Автомашины эзэд машиндаа шаардлагатай хөдөлгүүрийн тосны зуурамтгай чанарыг хэрхэн тодорхойлохоо мэдэхгүй, худалдагчийн санал болгосон тосыг бөглөх тохиолдол байдаг. Хэрэв уян хатан чанар нь шаардлагатай хэмжээнээс өндөр байвал яах вэ?
Хэрэв өндөр зуурамтгай чанар бүхий тос нь сайн халсан хөдөлгүүрт "цацвал" хөдөлгүүрт аюул учруулахгүй (хэвийн хурдаар). Энэ тохиолдолд нэгж доторх температур зүгээр л нэмэгдэх бөгөөд энэ нь тосолгооны материалын зуурамтгай чанар буурахад хүргэдэг. Тэдгээр. байдал хэвийн байдалдаа орно. Гэхдээ! Энэ хэв маягийг тогтмол давтах нь хөдөлгүүрийн ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц бууруулна.
Хэрэв та гэнэт "хий асгавал" хурдыг нэмэгдүүлбэл шингэний зуурамтгай чанар нь температуртай тохирохгүй болно. Энэ нь хөдөлгүүрийн тасалгааны зөвшөөрөгдөх дээд температурыг хэтрүүлэхэд хүргэнэ. Хэт халалт нь үрэлтийн хүчийг нэмэгдүүлж, эд ангиудын элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг бууруулдаг. Дашрамд хэлэхэд тос нь өөрөө нэлээд богино хугацаанд шинж чанараа алдах болно.
Газрын тосны зуурамтгай чанар нь тээврийн хэрэгсэлд тохиромжгүй гэдгийг та шууд олж мэдэх боломжгүй болно.
Эхний "шинж тэмдгүүд" 100-150 мянган километрийн дараа л гарч ирнэ. Мөн гол үзүүлэлт нь хэсгүүдийн хоорондын зай нэмэгдэх болно. Гэсэн хэдий ч туршлагатай мэргэжилтнүүд хүртэл зуурамтгай чанар нэмэгдэж, хөдөлгүүрийн ашиглалтын хугацаа хурдан буурч байгааг тодорхой холбож чадахгүй. Тийм ч учраас албан ёсны авто засварын газрууд автомашин үйлдвэрлэгчдийн шаардлагыг үл тоомсорлодог. Үүнээс гадна баталгаат хугацаа нь аль хэдийн дууссан автомашины эрчим хүчний нэгжийг засах нь тэдэнд ашигтай байдаг. Тийм ч учраас газрын тосны зуурамтгай чанарыг сонгох нь автомашин сонирхогч бүрийн хувьд хэцүү ажил юм.
Зуурамтгай чанар хэт бага: аюултай юу?
Хөдөлгүүрийн тос
Бага зуурамтгай чанар нь бензин, дизель хөдөлгүүрийг устгадаг. Энэ баримтыг ажлын температур, мотор дээрх ачаалал ихсэх үед бүрхүүлийн хальсны шингэн чанар нэмэгдэж, үүний үр дүнд аль хэдийн шингэн хамгаалалт нь эд ангиудыг зүгээр л "ил" болгодогтой холбон тайлбарлаж байна. Үр дүн: үрэлтийн хүч нэмэгдэж, түлшний зарцуулалт нэмэгдэж, механизмын хэв гажилт. Бага зуурамтгай шингэнээр дүүргэсэн машиныг удаан хугацаагаар ажиллуулах боломжгүй - энэ нь бараг тэр даруй гацах болно.
Орчин үеийн хөдөлгүүрийн зарим загвар нь зуурамтгай чанар багатай "эрчим хүч хэмнэдэг" тосыг ашиглахыг шаарддаг. Гэхдээ тэдгээрийг ACEA A1, B1, ACEA A5, B5 зэрэг автомашин үйлдвэрлэгчдээс тусгай зөвшөөрөл авсан тохиолдолд л ашиглах боломжтой.
Газрын тосны нягтрал тогтворжуулагч
Тогтмол температурын хэт ачааллаас болж газрын тосны зуурамтгай чанар аажмаар буурч эхэлдэг. Мөн тусгай тогтворжуулагч нь үүнийг сэргээхэд тусална. Эдгээрийг элэгдлийн дундаж болон өндөр түвшинд хүрсэн ямар ч төрлийн хөдөлгүүрт ашиглаж болно.
Тогтворжуулагч нь дараахь зүйлийг зөвшөөрдөг.
Тогтворжуулагч
- хамгаалалтын хальсны зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлэх;
- хөдөлгүүрийн цилиндр дээрх тортог, хуримтлалын хэмжээг багасгах;
- ялгаралтыг бууруулах хортой бодисуудагаар мандалд,
- хамгаалалтын тосны давхаргыг сэргээх;
- Хөдөлгүүрийн ажиллагаанд "чимээгүй" байх;
- моторын орон сууцны доторх исэлдэлтийн процессоос урьдчилан сэргийлэх.
Тогтворжуулагчийг ашиглах нь газрын тосны өөрчлөлтийн хоорондох хугацааг нэмэгдүүлэх төдийгүй алдагдлыг сэргээх боломжийг олгодог ашигтай шинж чанаруудхамгаалалтын давхарга.
Үйлдвэрлэлд ашигладаг тусгай тосолгооны материалын төрөл
Спиндель машин тосолгооны материал нь зуурамтгай чанар багатай байдаг. Ийм хамгаалалтыг ашиглах нь бага ачаалалтай, өндөр хурдтай ажилладаг моторуудад оновчтой байдаг. Ихэнхдээ ийм тосолгооны материалыг нэхмэлийн үйлдвэрлэлд ашигладаг.
Турбины тосолгооны материал. Үүний гол онцлог нь бүх ажлын механизмыг исэлдэлт, дутуу элэгдлээс хамгаалах явдал юм. Турбины тосны хамгийн оновчтой зуурамтгай чанар нь түүнийг турбокомпрессор хөтөч, хий, уур, гидравлик турбинд ашиглах боломжийг олгодог.
VMGZ буюу бүх улирлын гидравлик өтгөрүүлсэн тос. Энэ шингэн нь Сибирь, Алс Хойд болон бусад бүс нутгуудад хэрэглэгддэг тоног төхөөрөмжид тохиромжтой Алс Дорнод. Энэхүү тос нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрт зориулагдсан гидравлик хөтчүүд. VMGZ нь зуны болон өвлийн тосонд хуваагддаггүй, учир нь түүний хэрэглээ нь зөвхөн бага температурт уур амьсгалтай байдаг.
Гидравлик тосны түүхий эд нь ашигт малтмалын суурь агуулсан бага зуурамтгай чанар бүхий бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм. Тосыг хүссэн тууштай байдалд хүргэхийн тулд түүнд тусгай нэмэлт бодис нэмнэ.
Гидравлик тосны зуурамтгай чанарыг доорх хүснэгтэд үзүүлэв.
OilRite бол механизмыг хадгалах, боловсруулахад ашигладаг өөр нэг тосолгооны материал юм. Энэ нь ус нэвтэрдэггүй бал чулуун суурьтай бөгөөд хасах 20 хэмээс нэмэх 70 хэм хүртэлх температурт шинж чанараа хадгалдаг.
дүгнэлт
"Моторын тосны хамгийн сайн зуурамтгай чанар нь юу вэ?" Гэсэн асуултын тодорхой хариулт. үгүй, байж ч болохгүй. Хамгийн гол нь нэхэх машин эсвэл уралдааны машины хөдөлгүүр гэх мэт механизм бүрийн шаардагдах уян хатан байдлын түвшин өөр бөгөөд үүнийг "санамсаргүй байдлаар" тодорхойлох боломжгүй юм. Тосолгооны шингэний шаардлагатай параметрүүдийг үйлдвэрлэгчид эмпирик байдлаар тооцдог тул тээврийн хэрэгсэлд шингэнийг сонгохдоо та эхлээд хөгжүүлэгчийн зааврыг дагаж мөрддөг. Үүний дараа та моторын тосны зуурамтгай чанарыг температурын хүснэгтээс харж болно.
Зуурамтгай чанар- энэ нь зүсэх хүчийг эсэргүүцэх шингэний шинж чанар юм. Зуурамтгай чанар нь дуслын шингэн ба хийн аль алинд нь хамаарах шинж чанар бөгөөд зөвхөн хөдөлж байх үед илэрдэг, тайван үед илрэх боломжгүй, шингэний зэргэлдээ хэсгүүд шилжих үед дотоод үрэлтийн хэлбэрээр илэрдэг. Зуурамтгай чанар нь шингэний шингэний зэрэг ба түүний хэсгүүдийн хөдөлгөөнийг тодорхойлдог. Шингэний зуурамтгай чанар нь хоолой, суваг болон бусад сувгаар дамжин өнгөрөх, түүнчлэн тэдгээрт гадны биетүүд шилжих үед үүсдэг даралтын эсэргүүцэл, алдагдлыг тайлбарладаг.
Исаак Ньютон шингэний дотоод үрэлтийн шинж чанарыг судлахад идэвхтэй оролцож, зуурамтгай чанарын сургаалын үндэс суурийг тавьсан. Ньютон (дараа нь туршилтаар батлагдсан) давхаргын гулсалтын үед үүсэх эсэргүүцлийн хүч нь давхаргын хүрэлцэх талбай ба гулсалтын хурдтай пропорциональ байна гэж санал болгосон. Үүний үр дүнд И.Ньютон зуурамтгай чанар ба дотоод үрэлтийн үзэгдлийн хоорондын хамаарлыг тодорхойлсон хамаарлыг олж авсан бөгөөд үүнийг ижил нэртэй хууль гэж нэрлэдэг.
Шингэнийг тэгш хана дагуу зэрэгцээ давхаргаар урсгана. Давхарга бүр өөрийн хурдаар хөдөлж, хананаас холдох тусам давхрагын хурд нэмэгдэнэ.
Бие биенээсээ Δy зайд хөдөлж буй шингэний хоёр давхаргыг авч үзье. Давхаргуудын хооронд үрэлтийн хүч байдаг тул харилцан тоормосны улмаас өөр өөр давхаргад байдаг өөр өөр хурдтай, мөн А давхарга v хурдтай, B давхарга (v+Δv) хурдтайгаар хөдөлдөг. Δv утга нь А давхаргын В давхарга дээрх үнэмлэхүй шилжилт, Δv/Δy утга нь харьцангуй шилжилт буюу хурдны градиент юм. Дараа нь хөдөлгөөний явцад нэгж талбайд ногдох үрэлтийг тодорхойлдог тангенциал стресс τ (tau) үүсдэг. (дотоод үрэлтийн стресс).
Дотоод үрэлтийн стресс нь дараахь зүйлээс хамааран физик утгатай байдаг.
Хаана F tr- дотоод үрэлтийн хүч, N; С- гадаргуугийн контактын талбай, м2.
Дараа нь Ньютоны хуулийн дагуу стресс ба харьцангуй шилжилтийн хоорондын хамаарал нь:
тэдгээр. хурдны градиенттай пропорциональ дотоод үрэлтийн стресс.
Пропорциональ хүчин зүйл µ (mu) гэж нэрлэдэг динамик зуурамтгай байдлын коэффициент. Томъёоноос харахад зуурамтгай байдлын динамик коэффициент нь бие биенээсээ 1 м-ийн зайд байрлах А ба В хоёр онгоцны харьцангуй хурд 1 м-тэй тэнцүү байх тохиолдолд дотоод үрэлтийн хүчдэлтэй тоогоор тэнцүү байх нь тодорхой байна. /с.
Динамик зуурамтгай байдлын коэффициентийн хэмжээсийг томъёоноос дагана. Хүчдэлээс хойш τ нь нэгж талбайд ногдох хүч бол түүний хэмжээс нь дараахтай тэнцүү байна.
Хурдны градиент хэмжээ:
Тиймээс динамик зуурамтгай байдлын коэффициентийн хэмжээс:
Тиймээс SI нэгжийн систем дэх динамик зуурамтгай чанарыг хэмжих нэгжийг дараахь байдлаар авна.
IN физик системДинамик зуурамтгай чанарыг хэмжих нэгж нь тогтворжилт бөгөөд үүнийг " П»:
Молекулууд нь бие биентэйгээ маш ойрхон байрладаг дуслын шингэний динамик зуурамтгай чанар нь броуны хөдөлгөөний хурд ихсэх тусам температур нэмэгдэх тусам буурдаг бөгөөд энэ нь бэхэлгээний холбоог, өөрөөр хэлбэл наалдамхай хүчийг сулруулдаг.
Коэффициентийн хамаарал μ Температурыг ерөнхийд нь дараах томъёогоор илэрхийлнэ.
үнэ цэнэ хаана байна т= 0°С; АТэгээд б-шингэний физик-химийн шинж чанар (төрөл) -ээс хамааран туршилтын коэффициентүүд; т-шингэний температур ° C.
Хийн хувьд молекулуудын хоорондох таталцлын хүч нь зөвхөн хүчтэй шахалтын үед илэрдэг хэвийн нөхцөлхийн молекулууд эмх замбараагүй дулааны хөдөлгөөний төлөвт байгаа бөгөөд хийн давхаргын бие биенийхээ эсрэг үрэлт нь зөвхөн молекулуудын мөргөлдөөний улмаас үүсдэг. Температур нэмэгдэхийн хэрээр молекулуудын хурд нэмэгдэж, тэдгээрийн мөргөлдөх тоо нэмэгдэж, зуурамтгай чанар нэмэгддэг.
Цэвэр усны хувьд Пуазейл дараахь томъёог олж авсан.
Агаарын хувьд Милликаны томъёог мэддэг:
Гидравликийн хувьд хий, уурын наалдамхай шинж чанарыг тодорхойлохын тулд заримдаа динамикийн оронд өөр зуурамтгай байдлын коэффициентийг үсгээр тэмдэглэдэг. η (eta) ба динамик коэффициенттэй тэгшитгэлээр хамаарагдана
Энд g - таталцлын хурдатгал, м/с 2 .
Мэдээжийн хэрэг, энэ зуурамтгай байдлын коэффициент η хэмжээстэй:
Энэ тохиолдолд хэмжих нэгж η нэгжийн техникийн системд байна
Гидравлик болон үйлдвэрлэлд гэж нэрлэгддэг кинематик зуурамтгай байдлын коэффициент ν(nu), динамик зуурамтгай чанар ба нягтын харьцаагаар тодорхойлогддог:
Кинематик зуурамтгай байдлын коэффициентийн хэмжээ:
SI системд ν-д зориулсан нэгж нь .
Коэффициентийг хэмжих нэгж ν физик системд "Стокс" гэж тэмдэглэгдсэн байдаг. St»:
Жишээлбэл, усны зуурамтгай байдлын кинематик коэффициент нь тэнцүү байна
Динамик зуурамтгай байдлын эсрэг гэж нэрлэдэг шингэн чанар.
Бүх дусал шингэний зуурамтгай чанар нь температур нэмэгдэх тусам буурдаг. Нарийвчлалтай гидравлик тооцоог олж авахын тулд лабораторийн тусгай тодорхойлолтод үндэслэн зуурамтгай чанар нь температураас хамаарах график (эсвэл хүснэгт) байхыг зөвлөж байна. Та харьцахдаа маш болгоомжтой байх хэрэгтэй төрөл бүрийнхоёр ба түүнээс дээш төрлийн нефтийн бүтээгдэхүүний хольцын зуурамтгай чанарыг тодорхойлоход ашигладаг номограмм ба томъёо.
Температураас шингэний зуурамтгай байдлын өөрчлөлтийн хамаарлыг тодорхойлсон график гэж нэрлэдэг вискограм(Зураг 1.3).
Зураг.1.3. Вискограм
Дурын температурт шингэний зуурамтгай чанарыг тодорхойлох ТРейнольдс-Филоновын томъёог хангалттай нарийвчлалтайгаар ашигладаг.
Хаана ν - мэдэгдэж буй температурт зуурамтгай чанар Т , у- абсцисса тэнхлэгт шүргэгч вискограммын налуу өнцгийг тодорхойлдог вискограммын эгц байдлын коэффициент (Зураг 1.4) ба дараах томъёогоор тодорхойлогддог.
Зураг 1.4 Вискограмм налуугийн коэффициентийг тодорхойлох
Тиймээс вискограм дээрх дурын хоёр цэгийн координатыг мэдэж, ямар ч температурт шингэний шинж чанарыг тодорхойлж, түүний зуурамтгай чанарыг тодорхойлох боломжтой. Дусал шингэний хувьд вискограммын коэффициент эерэг байдаг боловч температурын өөрчлөлтөөр зуурамтгай чанар нь бага зэрэг өөрчлөгддөг шингэн байдаг бол хийн шингэнд вискограммын коэффициент сөрөг байдаг. Зуурамтгай чанар нь температураас бага хамаардаг шингэн байдаг бөгөөд тэдгээр нь нарийн төвөгтэй байдаг химийн нэгдлүүдмөн наалдамхай муфт зэрэг гидравлик машинд ажилчин болгон ашигладаг.
И.Ньютоны хууль үйлчилдэггүй шингэнүүд байдаг. Энгийн Ньютоны шингэнээс ялгаатай нь эдгээр шингэнийг нэрлэдэг Ньютоны бус, эсвэл хэвийн бус.
Ус ба агаарын кинематик зуурамтгай чанар ν
Ижил нэртэй янз бүрийн төрлийн шингэний зуурамтгай чанар, жишээлбэл, газрын тос, хамаарна химийн найрлагаба молекулын бүтэц нь өөр өөр утгатай байж болно.
Наалдамхай тосны хувьд дундаж утгууд у= 0.05 + 0.1 1 ° C тутамд.
Шингэний зуурамтгай чанар нь туршилтаас харахад даралтаас хамаарна. Даралт нэмэгдэхийн хэрээр энэ нь ихэвчлэн нэмэгддэг. Үл хамаарах зүйл бол ус бөгөөд 32 хэм хүртэл температурт даралт ихсэх тусам зуурамтгай чанар буурдаг. Практикт тулгардаг даралтын үед (20 МПа хүртэл) шингэний зуурамтгай чанарын өөрчлөлт нь маш бага бөгөөд ердийн гидравлик тооцоонд тооцдоггүй.
НААЛТГАЛ, шингэний (эсвэл хий) урсгалыг эсэргүүцэх шинж чанар.
Зуурамтгай чанарыг мөн орчны хэв гажилтын үед энергийн зарцуулалтыг тодорхойлдог дамжуулах үзэгдлийн нэг гэж үздэг. Хатуу бодисын зуурамтгай чанар нь хэд хэдэн онцлог шинж чанартай бөгөөд ихэвчлэн тусад нь авч үздэг (Дотоод үрэлтийг үз).
Нэг нь хөдөлгөөнгүй, нөгөө нь ν хурдтай хөдөлдөг хоёр хавтгай параллель хавтангийн хоорондох шингэний ламинар хөдөлгөөний үед доод хавтантай шууд зэргэлдээх молекулын давхарга хөдөлгөөнгүй хэвээр байх ба дээд хавтантай зэргэлдээх давхарга хамгийн их хөдөлнө. хурд (Зураг). Шингэний урсгал нь хурдны градиент γ? = dv/dz-ээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь шингэний хөдөлгөөнд перпендикуляр чиглэлд давхрагаас давхарга хүртэлх хурдны өөрчлөлтийн хурдыг илэрхийлдэг. Хэрэв хурд шугаман өөрчлөгдвөл γ?= v/d, энд d нь ялтсуудын хоорондох зай юм. γ хэмжигдэхүүнийг мөн шилжилтийн хурд гэж нэрлэдэг.
И.Ньютон (1687 онд хэвлэгдсэн) тогтоосон наалдамхай урсгалын үндсэн хуулийн дагуу шингэний урсгалыг үүсгэдэг зүсэлтийн хүчдэл τ = F/S нь урсгалын хурдны градиенттай пропорциональ байна: τ = ηγ?. Пропорциональ коэффициент η нь динамик зуурамтгай байдлын коэффициент буюу зүгээр л зуурамтгай чанар гэж нэрлэгддэг. Энэ нь шингэний урсгалыг эсэргүүцэх чадварыг тодорхойлдог. Зуурамтгай чанарыг мөн шингэн урсах үед дулаан хэлбэрээр ялгарах энергийн хэмжүүр гэж үзэж болно. Импульсийн дамжуулалтаас болж эрчим хүчний алдагдал үүсдэг. Зуурамтгай байдлын коэффициент ба зуурамтгай чанараас шалтгаалан нэгж эзэлхүүн тутамд ялгарах хүч W-ийн утгууд нь дараахь харьцаатай байна: W = ηγ? 2.
Ньютоны тогтоосон хамаарал нь η нь зүсэлтийн хурдаас хамаарахгүй тохиолдолд л хүчинтэй. Энэ нөхцөл хангагдсан хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийг Ньютон гэж нэрлэдэг (Ньютоны шингэнийг үзнэ үү).
Динамик зуурамтгай чанарын SI нэгж нь Па s [CGS-д энэ нь poise (dyne s/cm2): 1 poise = 0.1 Pa s]. φ= 1/η буюу зуурамтгай чанарын эсрэг утгыг шингэн чанар гэж нэрлэдэг. Түүнчлэн кинематик зуурамтгай чанар ν = η/ρ (үүнд ρ нь бодисын нягт), м 2 / с (SI) ба Стокс (GHS) -ээр хэмжигддэг. Шингэн ба хийн зуурамтгай чанарыг вискозиметр ашиглан хэмждэг (Вискометрийг үзнэ үү).
Идеал хийн зуурамтгай чанарыг дараах харьцаагаар тодорхойлно: η = (1/3)mn??, энд m - молекулын масс, n - нэгж эзэлхүүн дэх молекулын тоо, ? - молекулуудын дундаж хурд, ? нь молекулын чөлөөт зам юм.
Халах үед хийн зуурамтгай чанар нэмэгдэж, шингэний зуурамтгай чанар нь эсрэгээрээ буурдаг. Энэ нь эдгээр систем дэх наалдамхай байдлын янз бүрийн молекул механизмтай холбоотой юм. Импульс шилжүүлэх хоёр механизм байдаг: кинетик (молекулуудын мөргөлдөөнд оролцдоггүй) ба мөргөлдөөн. Эхнийх нь ховордсон хий, хоёр дахь нь нягт хий, шингэнд давамгайлдаг.
Хийн хувьд молекулуудын хоорондох зай нь молекулын хүчний үйл ажиллагааны радиусаас хамаагүй их байдаг тул хийн зуурамтгай чанар нь молекулуудын эмх замбараагүй (дулааны) хөдөлгөөний үр дагавар бөгөөд үүний үр дүнд молекулууд давхаргаас давхарга руу шилжиж, удааширдаг. урсгалын дагуу. Молекулуудын дундаж хурдаас хойш? температур нэмэгдэх тусам хийн зуурамтгай чанар нь халах үед нэмэгддэг.
Молекулуудын хоорондох зай нь хийтэй харьцуулахад хамаагүй бага байдаг шингэний зуурамтгай чанар нь молекулуудын хөдөлгөөнийг хязгаарладаг молекул хоорондын харилцан үйлчлэлээс шалтгаална. Температур нэмэгдэхийн хэрээр молекулуудын харилцан хөдөлгөөн хялбар болж, молекул хоорондын харилцан үйлчлэл суларч, улмаар шингэний дотоод үрэлт буурдаг.
Шингэний зуурамтгай чанарыг молекулуудын хэмжээ, хэлбэр, тэдгээрийн хэмжээ зэргээс хамаарч тодорхойлно харьцангуй байрлалба молекул хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч. Зуурамтгай чанар нь шингэний молекулуудын химийн бүтцээс хамаарна. Тийм ээ, зуурамтгай чанар органик бодисмолекулд туйлын бүлгүүд болон цагирагууд орж ирснээр нэмэгддэг. Гомологийн цувралд (ханасан нүүрсустөрөгч, спирт, органик хүчилгэх мэт) нэгдлүүдийн зуурамтгай чанар нь молекулын жин нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.
Уусмалын зуурамтгай чанар нь тэдгээрийн концентрацаас хамаардаг бөгөөд цэвэр уусгагчийн зуурамтгай чанараас их эсвэл бага байж болно. Хэт шингэрүүлсэн суспензийн зуурамтгай чанар нь түдгэлзүүлсэн хэсгүүдийн эзлэхүүний φ-ээс шугаман хамааралтай: η = η 0 (1 + αφ) (Эйнштейний томъёо), энд η 0 нь тархалтын орчны зуурамтгай чанар юм. α коэффициент нь бөөмсийн хэлбэрээс хамаарна; ялангуяа бөмбөрцөг хэсгүүдийн хувьд α = 2.5. Бөмбөрцөг уургийн уусмалд зуурамтгай чанар нь эзлэхүүний фракцаас ижил төстэй хамааралтай байдаг.
Зуурамтгай чанар нь өргөн хязгаарт өөр өөр байж болно. Зарим шингэн ба хийн зуурамтгай чанар нь 20 ° C температурт (10 -3 Па с-д): хий - устөрөгч 0.0088, азот 0.0175, хүчилтөрөгч 0.0202; шингэн - ус 1.002, этанол 1.200, мөнгөн ус 1.554, нитробензол 2.030, глицерин 1.485.
Шингэн гели нь хамгийн бага зуурамтгай чанар юм. 2.172 К-ийн температурт энэ нь зуурамтгай чанар нь тэг болох хэт шингэн төлөвт ордог (хэт шингэнийг үзнэ үү). Хийн зуурамтгай чанар нь энгийн шингэний зуурамтгай чанараас хэдэн зуу дахин бага байдаг. Хайлсан металлын зуурамтгай чанар нь ердийн шингэний зуурамтгай чанарт дарааллаар нь ойролцоо байна.
Полимер уусмал ба хайлмал нь өндөр зуурамтгай чанартай байдаг. Шингэрүүлсэн полимер уусмалын зуурамтгай чанар нь бага молекул жинтэй нэгдлүүдийн зуурамтгай чанараас хамаагүй өндөр байдаг. Энэ нь полимер макромолекулуудын хэмжээ маш том тул ижил макромолекулын өөр өөр хэсгүүд нь өөр өөр хурдтайгаар хөдөлж буй давхаргад дуусдаг бөгөөд энэ нь урсгалын нэмэлт эсэргүүцэл үүсгэдэг. Илүү их концентрацитай полимер уусмалын зуурамтгай чанар нь макромолекулууд хоорондоо орооцолдсоноос болж улам өндөр болдог. Полимерийн молекулын жинг тооцоолох аргуудын нэг нь уусмалын зуурамтгай чанарыг хэмжихэд суурилдаг.
Макромолекулуудын наалдацаас үүссэн орон зайн бүтцийн полимер уусмалд байгаа нь бүтцийн зуурамтгай чанар гэж нэрлэгддэг харагдах байдалд хүргэдэг бөгөөд энэ нь (Ньютоны шингэний зуурамтгай чанараас ялгаатай) шилжилтийн стресс (эсвэл хурд) -аас хамаардаг (Реологийг үзнэ үү). Бүтэцтэй шингэн урсах үед ажиллана гадаад хүчдотоод үрэлтийг даван туулахад төдийгүй бүтцийг устгахад зарцуулагддаг.
Лит.: Ландау Л.Д., Ахиезер А.И., Лифшиц Е.М.Курс ерөнхий физик. Механик ба Молекулын физик. 2-р хэвлэл. М., 1969; Филиппова O. E., Khokhlov A. R. Шингэрүүлсэн полимер уусмалын зуурамтгай чанар. М., 2002; Schramm G. Практик реологи ба реометрийн үндэс. М., 2003.
Тэнцвэртэй байдалд байна өөр өөр үе шатуудбодисууд бие биетэйгээ харьцангуй тайван байдалд байна. Харьцангуй хөдөлгөөнөөр тоормосны хүч (наалдамхай чанар) гарч ирдэг бөгөөд энэ нь харьцангуй хурдыг бууруулах хандлагатай байдаг. Зуурамтгай байдлын механизмыг хий ба шингэний янз бүрийн давхаргын хоорондох молекулуудын захиалгат хөдөлгөөний импульсийн солилцоо болгон бууруулж болно. Хий ба шингэн дэх наалдамхай үрэлтийн хүч үүсэхийг шилжүүлэх процесс гэж нэрлэдэг. Хатуу бодисын зуурамтгай чанар нь хэд хэдэн чухал шинж чанартай байдаг бөгөөд тэдгээрийг тусад нь авч үздэг.
ТОДОРХОЙЛОЛТ
Кинематик зуурамтгай чанардинамик зуурамтгай чанарыг () бодисын нягтын харьцаагаар тодорхойлно. Энэ нь ихэвчлэн (nu) үсгээр тодорхойлогддог. Дараа нь бид кинематик зуурамтгай байдлын коэффициентийн математик тодорхойлолтыг дараах байдлаар бичнэ.
хийн (шингэн) нягт хаана байна.
(1) илэрхийлэлд бодисын нягт нь хуваарьт байгаа тул жишээлбэл, 7.6 мм м.у.б даралттай ховордсон агаар. Урлаг. ба 0 o C температур нь глицеринээс хоёр дахин кинематик зуурамтгай чанар юм.
Агаарын кинематик зуурамтгай чанар хэвийн нөхцөлнь ихэвчлэн тэнцүү гэж тооцогддог тул агаар мандалд шилжих үед биеийн радиус (см) ба түүний хурд () үржвэр нь 0.01-ээс хэтрэхгүй үед Стоксын хуулийг ашигладаг.
Хэвийн нөхцөлд усны кинематик зуурамтгай чанар нь ихэвчлэн 0.001-ээс ихгүй байх үед усанд шилжих үед Стоксын хуулийг биеийн радиус (см) ба түүний хурд () үржвэр нь 0.001-ээс хэтрэхгүй байх үед хэрэглэнэ.
Кинематик зуурамтгай чанар ба Рэйнолдсын тоо
Рейнольдсын тоог (Re) кинематик зуурамтгай чанарыг ашиглан илэрхийлнэ.
Бодит дотор хөдөлж буй биеийн шугаман хэмжээсүүд хаана байдаг ба биеийн хөдөлгөөний хурд.
Тогтмол хурдтай хөдөлж буй биеийн хувьд (2) илэрхийлэлд заасны дагуу кинематик зуурамтгай чанар нэмэгдвэл тоо буурна. Хэрэв Re тоо бага бол урд талын эсэргүүцэлд наалдамхай үрэлтийн хүч нь инерцийн хүчнээс давамгайлдаг. Мөн эсрэгээр, том тооБага кинематик зуурамтгай чанарт ажиглагддаг Рейнольд нь үрэлтийн эсрэг инерцийн хүчний давуу талыг харуулж байна.
Биеийн хэмжээ, хөдөлгөөний хурд бага байх үед кинематик зуурамтгай байдлын өгөгдсөн утгад Рэйнолдсын тоо бага байна.
Кинематик зуурамтгай байдлын коэффициентийг хэмжих нэгж
Кинематик зуурамтгай чанарыг тодорхойлох үндсэн SI нэгж нь:
Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ
ЖИШЭЭ 1
| Дасгал хийх | Металл бөмбөлөг (түүний нягтрал нь тэнцүү) шингэнд жигд доошлоно (шингэний нягт нь кинематик зуурамтгай чанартай тэнцүү). Бөмбөлгийн хамгийн их диаметртэй үед түүний эргэн тойрон дахь урсгал ламинар хэвээр байх вэ? Турбулент урсгал руу шилжих нь Re=0.5 үед явагдана гэж бодъё. Бөмбөгний диаметрийг шинж чанарын хэмжээ болгон авна. |
| Шийдэл | Зураг зурцгаая Ньютоны хоёр дахь хуулийг ашиглан бид дараах илэрхийллийг олж авна. Архимедийн хүч хаана байна, наалдамхай үрэлтийн хүч. Y тэнхлэгийн проекц дээр тэгшитгэл (1.1) дараах хэлбэртэй байна. Энэ тохиолдолд бидэнд байна: Үүнд:
Үр дүнг (1.3)-(1.5) (1.2)-д орлуулбал бид: Рейнольдсын тоог манай тохиолдолд дараах байдлаар тодорхойлно.
|
Аж үйлдвэрт, шинжлэх ухааны үйл ажиллагааШингэний зуурамтгай байдлын коэффициентийг тооцоолох нь ихэвчлэн шаардлагатай байдаг. Аэрозоль ба хийн эмульс хэлбэрээр ердийн буюу тархсан зөөвөрлөгчтэй ажиллах нь эдгээр бодисын физик шинж чанарын талаархи мэдлэгийг шаарддаг.
Шингэний зуурамтгай чанар гэж юу вэ?
Ньютон мөн реологийн шинжлэх ухааны үндэс суурийг тавьсан. Энэ салбар нь хөдөлгөөний үед бодисын эсэргүүцлийг судалдаг, өөрөөр хэлбэл зуурамтгай чанар.
Шингэн ба хийд молекулууд тасралтгүй харилцан үйлчилдэг. Тэд бие биенээ цохиж, түлхэж эсвэл зүгээр л нисдэг. Үүний үр дүнд материйн давхаргууд бие биетэйгээ харилцан үйлчилж, тэдгээрт хурдыг өгдөг мэт санагддаг. Шингэн/хийн молекулуудын хоорондын харилцан үйлчлэлийн үзэгдлийг зуурамтгай чанар буюу дотоод үрэлт гэж нэрлэдэг.
Энэ үйл явцыг илүү сайн судлахын тулд хоёр хавтантай туршилтыг үзүүлэх шаардлагатай бөгөөд тэдгээрийн хооронд шингэн орчин байдаг. Хэрэв та дээд хавтанг хөдөлгөвөл түүнд "наалдсан" шингэний давхарга мөн тодорхой v1 хурдтайгаар хөдөлж эхэлнэ. Богино хугацааны дараа шингэний доод давхаргууд мөн адил зам дагуу v2, v3...vn гэх мэт хурдтайгаар v1>v2, v3...vn-ээр хөдөлж эхэлснийг бид анзаарч байна. Хамгийн бага хурдны хурд тэг хэвээр байна.
Хийг жишээ болгон ашиглавал ийм туршилт хийх нь бараг боломжгүй юм, учир нь молекулуудын харилцан үйлчлэлийн хүч маш бага тул үүнийг нүдээр бүртгэх боломжгүй юм. Энд бид давхаргын тухай, эдгээр давхаргын хөдөлгөөний хурдны тухай ярьдаг тул зуурамтгай чанар нь хийн орчинд бас байдаг.
Ньютоны болон Ньютоны бус хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэл
Ньютоны шингэн нь зуурамтгай чанарыг Ньютоны томъёогоор тооцоолж болох шингэн юм.
Ийм хэвлэл мэдээллийн хэрэгсэлд ус, уусмал орно. Ийм орчинд шингэний зуурамтгай чанар нь температур, даралт, бодисын атомын бүтэц зэрэг хүчин зүйлээс хамаарч болох боловч хурдны градиент үргэлж өөрчлөгдөхгүй хэвээр байна.
Ньютоны бус шингэн нь дээр дурдсан утга өөрчлөгдөж болох орчин бөгөөд энэ нь Ньютоны томъёо энд хамаарахгүй гэсэн үг юм. Ийм бодисуудад бүх тархсан орчин (эмульс, аэрозоль, суспенз) орно. Үүнд цус орно. Энэ талаар бид дараа нь илүү дэлгэрэнгүй ярих болно.
Цус бол биеийн дотоод орчин юм
Та бүхний мэдэж байгаагаар цусны 80% нь шингэн агрегат төлөвтэй сийвэн, үлдсэн 20% нь эритроцит, ялтас, лейкоцит, янз бүрийн орцууд байдаг. Хүний улаан цусны эсүүд 8 нм диаметртэй байдаг. Хөдөлгөөнгүй байх үед тэдгээр нь зоосны багана хэлбэрээр дүүргэгчийг үүсгэдэг бөгөөд шингэний зуурамтгай чанарыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Хэрэв цусны урсгал идэвхтэй байвал эдгээр "бүтэцүүд" задарч, дотоод үрэлт нь буурдаг.
Дунд зэргийн зуурамтгай байдлын коэффициентүүд
Дунд зэргийн давхаргын харилцан үйлчлэл нь бүхэл бүтэн шингэн эсвэл хийн системийн шинж чанарт нөлөөлдөг. Зуурамтгай чанар нь үрэлт гэж нэрлэгддэг физик үзэгдлийн нэг жишээ юм. Үүний ачаар орчны дээд ба доод давхарга нь гүйдлийн хурдыг аажмаар тэнцүүлж, эцэст нь тэгтэй тэнцүү болно. Зуурамтгай чанарыг орчин үеийн нэг давхаргын нөгөө давхаргын эсэргүүцэл гэж тодорхойлж болно.
Ийм үзэгдлийг тайлбарлахын тулд дотоод үрэлтийн хоёр чанарын шинж чанарыг ялгаж үздэг.
- динамик зуурамтгай чанар (шингэний динамик зуурамтгай чанар);
- зуурамтгай байдлын кинетик коэффициент (кинетик зуурамтгай чанар).
Хоёр хэмжигдэхүүн нь υ = η / ρ тэгшитгэлээр хамааралтай бөгөөд ρ нь орчны нягт, υ нь кинетик зуурамтгай чанар, η нь динамик зуурамтгай чанар юм.
Шингэний зуурамтгай чанарыг тодорхойлох арга
Вискозиметр нь зуурамтгай чанарыг хэмжих явдал юм. Асаалттай орчин үеийн үе шатШинжлэх ухааны хөгжилд шингэний зуурамтгай чанарын утгыг практикт дөрвөн аргаар олж болно.
1. Капиллярын арга. Үүнийг хийхийн тулд та жижиг диаметртэй шилэн сувгаар холбогдсон хоёр хөлөг онгоцтой байх хэрэгтэй мэдэгдэж байгаа урт. Та мөн нэг сав, нөгөө хөлөг онгоцны даралтын утгыг мэдэх хэрэгтэй. Шингэнийг шилэн сувагт хийж, тодорхой хугацаанд нэг колбоноос нөгөө колбонд урсдаг.
Шингэний зуурамтгай чанарын коэффициентийн утгыг олохын тулд Пуазейлийн томъёог ашиглан цаашдын тооцоог хийнэ.
Практикт шингэн орчин нь 200-300 градус хүртэл халсан хольц байж болно. Ийм нөхцөлд ердийн шилэн хоолой нь зүгээр л гажигтай эсвэл бүр хагардаг бөгөөд энэ нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй юм. Орчин үеийн хялгасан судасны вискозиметрүүд нь ийм ачааллыг амархан тэсвэрлэх чадвартай, өндөр чанартай, тэсвэртэй материалаар хийгдсэн байдаг.
2. Hesse-ийн дагуу эмнэлгийн арга. Шингэний зуурамтгай чанарыг ийм байдлаар тооцоолохын тулд нэг биш, хоёр ижил хялгасан судасны суурилуулалт хийх шаардлагатай. Тэдгээрийн аль нэгэнд нь зөөвөрлөгчийг урьдчилан байрлуулсан байдаг мэдэгдэж байгаа үнэ цэнэдотоод үрэлт, нөгөө нь - туршилтын шингэн. Дараа нь хоёр цаг хугацааны утгыг хэмжиж, хүссэн тоонд хүрэх пропорцийг гаргана.
3. Эргүүлэх арга. Үүнийг хэрэгжүүлэхийн тулд хоёр коаксиаль цилиндрийн бүтэцтэй байх шаардлагатай. Энэ нь тэдний нэг нь нөгөөгийнхөө дотор байх ёстой гэсэн үг юм. Тэдний хоорондох зайд шингэнийг цутгаж, дараа нь дотоод цилиндрийг хурдасгана. Энэ өнцгийн хурдыг мөн шингэнд өгдөг. Моментийн зөрүү нь орчны зуурамтгай чанарыг тооцоолох боломжийг олгодог.
4. Стоксийн аргаар шингэний зуурамтгай чанарыг тодорхойлох. Энэ туршилтыг явуулахын тулд та шингэнээр дүүргэсэн цилиндр болох Хеплер вискозиметртэй байх ёстой. Туршилтыг эхлүүлэхийн өмнө цилиндр дээр хоёр тэмдэглэгээ хийж, тэдгээрийн хоорондох уртыг хэмжинэ. Дараа нь тэд тодорхой R радиустай бөмбөгийг авч, шингэн орчинд буулгана. Уналтын хурдыг тодорхойлохын тулд объектыг нэг тэмдэгээс нөгөөд шилжүүлэхэд шаардагдах хугацааг ол. Бөмбөгний хурдыг мэдсэнээр та шингэний зуурамтгай чанарыг тооцоолж болно.
Вискозиметрийн практик хэрэглээ
Шингэний зуурамтгай чанарыг тодорхойлох нь газрын тос боловсруулах үйлдвэрт практик ач холбогдолтой. Олон фазын, тархсан зөөвөрлөгчтэй ажиллахдаа тэдгээрийг мэдэх нь чухал юм физик шинж чанар, ялангуяа дотоод үрэлт. Орчин үеийн вискозиметрүүд нь удаан эдэлгээтэй материалаар хийгдсэн бөгөөд тэдгээрийг үйлдвэрлэхэд дэвшилтэт технологийг ашигладаг. Энэ бүхэн хамтдаа ажиллах боломжийг танд олгоно өндөр температуртоног төхөөрөмжид гэмтэл учруулахгүйгээр даралт.
Шингэний зуурамтгай чанар нь үйлдвэрлэлд ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг, учир нь жишээлбэл, газрын тосыг тээвэрлэх, боловсруулах, үйлдвэрлэх нь шингэний хольцын дотоод үрэлтийн утгаас хамаардаг.
Эмнэлгийн төхөөрөмжид зуурамтгай чанар ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?
Дотор хоолойн хоолойгоор дамжин хийн хольцын урсгал нь энэ хийн дотоод үрэлтээс хамаарна. Энд байгаа орчны зуурамтгай чанар өөрчлөгдөх нь аппаратаар дамжин агаар нэвтрэхэд өөр нөлөө үзүүлдэг бөгөөд хийн хольцын найрлагаас хамаарна.
Оршил эм, тариураар дамжуулан вакцинууд бас байдаг тод жишээдунд зуурамтгай байдлын нөлөө. Энэ физик үзэгдлийг үл тоомсорлож болно гэж анх үзэж байсан ч шингэн шахах үед зүүний төгсгөлд даралтын уналтын талаар бид ярьж байна. Үүсэх өндөр даралтүзүүрт - энэ нь дотоод үрэлтийн үр дүн юм.
Дүгнэлт
Дунд зэргийн зуурамтгай чанар нь нэг юм физик хэмжигдэхүүнүүд, энэ нь маш сайн практик хэрэглээтэй. Лаборатори, үйлдвэрлэл, анагаах ухаан - эдгээр бүх салбарт дотоод үрэлтийн тухай ойлголт ихэвчлэн гарч ирдэг. Хамгийн энгийн лабораторийн тоног төхөөрөмжийн ажиллагаа нь судалгаанд ашигласан орчны зуурамтгай чанараас хамаарч болно. Боловсруулах үйлдвэр хүртэл физикийн чиглэлээр мэдлэггүй байж чадахгүй.
