Ultrasonicators pro ASTM D5621 Sonická smyková stabilita hydraulických kapalin
Standardní zkušební metoda ASTM D5621 popisuje testování stability hydraulických kapalin ve zvukovém smyku a jejich viskozity při 40 °C a 100 °C. Aby bylo možné testovat a určovat viskozitní stabilitu hydraulických kapalin ve smyku, je nutná spolehlivá zkušební metoda. ASTM D5621 je standardizovaný protokol pro hodnocení smykové stability hydraulických kapalin pomocí ultrazvukových smykových sil.
Ultrazvukové testování smykové stability hydraulických kapalin pomocí ASTM D5621
ASTM D5621 je standardizovaný protokol pro stanovení ztráty viskozity hydraulických kapalin při zvukovém smyku. Proto se na vzorky hydraulické kapaliny aplikují ultrazvukové smykové síly, aby se vyhodnotila smyková stabilita. Ideální pro hydraulické oleje obsahující polymery a motorové oleje.
Účel: Hydraulické kapaliny (specifická maziva), motorové oleje, převodové kapaliny pro osobní automobily, kapaliny pro traktory a další kapaliny pro přenos výkonu jsou při běžném provozu vystaveny smykovým silám různého stupně, což může vést ke změnám viskozity a následnému snížení účinnosti. Aby se zlepšil viskozitní index hydraulických kapalin, přidávají se do těchto hydraulických kapalin polymery (např. hřebenové polymery). Test ASTM D5621 zkoumá změny viskozity v kapalinách obsahujících polymery vystavených smykovým silám generovaným ultrazvukem, tzv. sonickým smykovým vibracím.
Aplikace: Cílem standardního protokolu ASTM D5621 je stanovit viskozitu vzorku při smykovém napětí. Tato zkouška je relevantní pro hydraulické kapaliny, protože hydraulické kapaliny jako kapaliny pro přenos výkonu jsou vystaveny smyku. Jejich chování za určitých smykových podmínek musí být stanoveno, aby bylo možné zvolit vhodnou kvalitu hydraulické kapaliny pro použití v konkrétních strojích a motorech.
Procedura: Stanoví se počáteční viskozita hydraulické kapaliny. Vzorek se poté umístí do zkušební kádinky, temperuje se na zkušební teplotu a po stanovenou dobu zkoušky se ošetří ultrazvukovým vibrátorem (tj. sonickým smykovým zařízením). Poté se změří viskozita sonikovaného vzorku. Ve zprávě je uvedena počáteční viskozita, konečná viskozita a procento změny viskozity v centistocích.
Ultrazvukový smykový systém UP400St (24kHz, 400W) pro ASTM D5621 Sonická smyková stabilita hydraulických kapalin
Zařízení pro ASTM D5621 Standardní zkušební metoda pro zvukovou smykovou stabilitu hydraulických kapalin
Aby bylo možné provést postup popsaný a standardizovaný v protokolu ASTM D5621, je zapotřebí specifikované vybavení.
- Ultra-Sonikátor: Ultrazvukové smykové zařízení typu sondy s pevnou frekvencí a ultrazvukovou houkačkou (známé také jako sonda nebo sonotroda). Typickým ultrazvukovým zařízením používaným pro testování ASTM D2603 je UP400St (24kHz, 400W) s ultrazvukovou sondou (roh / sonotroda) S24d22.
- Vodní / ledová koupel: Chladicí vodní lázeň nebo ledová lázeň schopná udržet teplotu pláště 0°C.
- Teplotní čidlo jako je PT100 (součástí ultrazvukových zařízení UP400ST)
- Kádinka Griffin 50 ml, vyrobené z borosilikátového skla.
- Protihlukový kryt (volitelný): Zvuková ochranná skříň (např. zvuková ochranná skříňka SPB-L pro UP400St) pro uzavření ultrazvukové houkačky pro snížení hladiny hluku produkovaného zvukovým smykovým zařízením.
- Viskozimetr: Postačuje jakýkoli viskozimetr a lázeň, které splňují požadavky zkušební metody D445.
Aby se usnadnil rovnoměrný výkon a opakovatelné výsledky, doporučuje se následující přídavné zařízení:
Zkouška zvukovým smykem v souladu s ASTM D6080
“Systém klasifikace viskozity pro hydraulické kapaliny je definován v ASTM D6080. Klasifikační systém D6080 používá jako základ pro definování stupně viskozity vícestupňových hydraulických kapalin standardní zkušební metodu ASTM D5621 pro zvukovou smykovou stabilitu hydraulické kapaliny, dále jen sonický smykový test (ASTM D5621). Při postupu D5621 je olej obsahující polymer ozařován sonickým oscilátorem po dobu 40 minut. Degradace polymeru sonickou metodou je výsledkem tvorby energetických dutin a kolapsu v kapalině, ke kterému může dojít za podmínek kavitace tekutiny. Bylo zjištěno, že tato metoda pro stanovení trvalé ztráty viskozity způsobuje změny viskozity podobné těm, které byly pozorovány v aplikacích lamelových, převodových a pístových čerpadel. Byly také hlášeny korelace s objemovou účinností čerpadla. Kapaliny s vysokým obsahem VI, které vykazovaly menší trvalou ztrátu viskozity při testu zvukového smyku, poskytovaly zvýšenou objemovou účinnost čerpadla.” (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018) také zjistili, že pro toto konkrétní vyšetřování zvukové smykové testování pomocí metody ASTM D5621 nejlépe korelovalo s měřením viskozity na konci testu.
Proč Hielscher Ultra-Sonikators pro zkoušky smykové stability v souladu s ASTM D5621?
Hielscher Ultrasonics dodává vysoce výkonná ultrazvuková smyková zařízení pro zkoušky smykové stability v souladu s ASTM D5621 a ASTM D2603. S pevnou frekvencí, spolehlivým ultrazvukovým smykovým výkonem jsou ultrazvuková smyková zařízení Hielscher ideální pro hodnocení smykové stability hydraulických kapalin. Hielscher ultrasonicators jsou vybaveny inteligentním softwarem a nastaveními, které umožňují sofistikované testování podle norem ASTM. Menu je snadno přístupné pomocí digitálního dotykového displeje nebo dálkového ovladače prohlížeče. Zatímco frekvence je pevná, což je důležité pro spolehlivé výsledky sonikace a normy ASTM, amplituda může být přesně nastavena na požadovaný dopad tahu.
Kalibrace Hielscher ultrasonicators je jednoduchá a lze ji rychle a snadno provést prostřednictvím sofistikovaného menu. Všechny digitální ultrasonicators jsou vybaveny zásuvným teplotním senzorem, který nepřetržitě zaznamenává teplotu vzorku a přenáší ji zpět do ultrazvukového generátoru, kde jsou automaticky zaznamenávána všechna důležitá data sonikace, jako je amplituda, doba a trvání sonikace, teplota a tlak (když je namontován snímač tlaku) na vestavěnou SD kartu. Tyto chytré funkce umožňují spolehlivé a reprodukovatelné ultrazvukové smykové testy a činí provoz uživatelsky přívětivým a bezpečným.
Hielscher Ultrazvuková zařízení pro zkoušky smykové stability jsou v souladu s normami ASTM D-5621 a ASTM D-2603.
- pevná amplituda
- Chytrý software
- digitální, barevný dotykový displej
- Chytrá nastavení
- Intuitivní menu
- automatický záznam dat na SD kartu
- integrované teplotní čidlo
- Přesné ovládání
- Snadná kalibrace
- Reprodukovatelné výsledky
UP400St má pevnou frekvenci 24 kHz a je tak v souladu s ASTM D5621. Typickým nastavením pro test ASTM D5621 je ultrazvukový smykový systém UP400ST se sondou (roh / sonotroda) S24d22.
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
- Petro Industry
- Nauka o materiálech
- Kontrola kvality
- výzkum & rozvoj
Různé typy sonotrod (sondy / rohy) pro sonické smykové zařízení UP400St, které lze použít pro standardní zkušební metodu ASTM D5621 pro zvukovou smykovou stabilitu hydraulických kapalin
Literatura / Reference
- ASTM D5621-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Hydraulic Fluids, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
- ASTM D2603-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
- Michael, Paul; Cheekolu, Mercy; Panwar, Pawan; Devlin, Mark; Davidson, Rob; Johnson, Duval; Martini, Ashlie (2018): Temporary and Permanent Viscosity Loss Correlated to Hydraulic System Performance. Tribology Transactions 61, 2018.
Fakta, která stojí za to vědět
Viskozitní vlastnosti hydraulických kapalin a maziv
Materiálové charakteristiky kapalných a konzistentních maziv jsou popsány údaji, které jsou většinou stanoveny pomocí standardizovaných zkušebních protokolů.
Existují dva hlavní kontrolní parametry maziv:
- Kontrolní hodnota: Kontrolou čerstvých maziv lze kontrolovat výrobní a dodací procesy. Nepřetržité sledování objemů olejové náplně během provozu (testování použitých olejů) umožňuje rychlý zásah (výměna oleje) dříve, než dojde ke zhoršení kvality oleje (odsuzující limity).
- Hodnota vhodnosti: Hodnoty vhodnosti hodnotí maziva z hlediska jejich použití a kompatibility s konkrétními stroji.
Definice maziv a hydraulických olejů
Maziva jsou kapaliny, které lze použít – v závislosti na jeho povaze – Chcete-li odstranit teplo a nečistoty z opotřebení, dodávat přísady do kontaktu, přenášet energii, chránit a / nebo těsnit.
Přečtěte si více o tom, jak ultrazvuku může zlepšit výrobu vysoce výkonných mazacích olejů!
Hydraulické oleje nebo hydraulické kapaliny jsou hlavním typem olejů nebo maziv (maziv), které se v průmyslu používají jako tzv. průmyslové oleje.
Hydraulický olej je specifický typ maziva. To znamená, že hydraulický olej není jen mazivo, hydraulický olej je také médium, kterým se přenáší síla v celém hydraulickém systému. To znamená, že je to mazivo a zároveň médium pro přenos energie. Aby byly hydraulické oleje účinným a spolehlivým mazivem, musí vykazovat různé vlastnosti, které jsou srovnatelné nebo podobné jiným mazivům. Mezi tyto vlastnosti materiálu patří: odolnost proti pěnění a odplyňování (uvolňování vzduchu), stabilita proti tepelné, oxidační a hydrolytické degradaci, odolnost proti opotřebení, filtrovatelnost, schopnost deemulgace, inhibice rzi a koroze a určité viskozitní vlastnosti s ohledem na její vliv na tloušťku filmu.
Hydraulické oleje nebo hydraulické kapaliny se rozlišují na:
- Hydraulické kapaliny na bázi minerálních olejů
- Syntetické tlakové kapaliny
- Ohnivzdorné hydraulické kapaliny
Definice jednotky CGS Centistokes
Kinematická viskozita se často měří v jednotkách centistokes CGS (cSt), což odpovídá 0,01 stokes (St). Stokes (symbol: St) a centiStokes (symbol: cSt) jsou jednotky CGS. Jeden centistokes (cSt) odpovídá 0,01 stokes (St). Jeden centiStoke odpovídá jednomu čtverečnímu centimetru za sekundu (cm2/s–1). Jeden stokes se rovná viskozitě v poloze dělené hustotou kapaliny v gramech na centimetr krychlový (g/cm)–3).
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.