Ultrasonicators pro ASTM D5621 Sonická smyková stabilita hydraulických kapalin
Standardní zkušební metoda ASTM D5621 popisuje zkoušky zvukové stability smyku hydraulických kapalin a jejich viskozity při 40 °C a 100 °C. Pro zkoušku a stanovení stability viskozity hydraulických kapalin pod smykem je nutná spolehlivá zkušební metoda. ASTM D5621 je standardizovaný protokol pro vyhodnocení stability smyku hydraulických kapalin pomocí ultrasonických smykových sil.
Ultrazvukové testování stability smyku hydraulických kapalin pomocí ASTM D5621
ASTM D5621 je samostatný protokol pro stanovení ztráty viskozity hydraulických kapalin pod zvukovým smykem. Proto se na vzorky hydraulické kapaliny aplikují ultrasonické smykové síly, aby se vyhodnotila stabilita smyku. Ideální pro polymer obsahující hydraulické oleje a motorové oleje.
Účel: Hydraulické kapaliny (specifická maziva), motorové oleje, přenosové kapaliny pro automobily, kapaliny traktoru a další kapaliny pro přenos výkonu jsou během běžného provozu vystaveny smykovým silám různého stupně, což může vést ke změnám viskozity a následnému snížení účinnosti. Za účelem zlepšení indexu viskozity hydraulických kapalin se k těmto hydraulickým kapalinám přidávají polymery (např. hřebenové polymery). Test ASTM D5621 zkoumá změny viskozity v kapalinách obsahujících polymery vystavených ultrazvukem generovaným smykovým silám, takzvaným zvukovým smykovým vibracím.
Aplikace: Cílem standardního protokolu ASTM D5621 je určit viskozitu vzorku při smykovém namáhání. 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 určeno tak, aby byla stanovena vhodná kvalita hydraulické kapaliny pro použití v konkrétních strojích a motorech.
Postup: Stanoví se počáteční viskozita hydraulické kapaliny. Vzorek se poté umístí do zkušební kádinky, zmírní se na zkušební teplotu a ošetřuje se ultrasonickým vibrátorem (tj. sonickým smykovým zařízením) po stanovenou dobu zkoušky. Poté se změří viskozita sonikovaného vzorku. Zpráva uvádí počáteční viskozitu, konečnou viskozitu a procento změny viskozity centistoků.
Ultrasonický smykový systém UP400St (24kHz, 400W) pro ASTM D5621 Sonická smyková stabilita hydraulických kapalin
Zařízení pro standardní zkušební metodu ASTM D5621 pro sonickou smykovou stabilitu hydraulických kapalin
Pro provedení popsaného a standardizovaného postupu v protokolu ASTM D5621 je nutné specifikované zařízení.
- Ultrasonický ventilátor: ultrasonické smykové zařízení typu sondy s pevnou frekvencí a ultrasonickým rohem (také známým jako sonda nebo sonotroda). Typickým ultrazvukovým zařízením používaným pro testování ASTM D2603 je UP400St (24kHz, 400W) s ultrazvukovou sondou (roh / sonotroda) S24d22.
- Voda / ledová lázeň: Chladící vodní lázeň nebo ledová lázeň schopná udržovat teplotu pláště 0 °C.
- senzor teploty jako je PT100 (součástí ultrazvukových zařízení UP400ST)
- Kádinka Griffin 50mL, vyrobené z borosilikátového skla.
- Zvuková skříň (volitelná): Zvuková ochranná krabička (např. zvuková ochranná krabička SPB-L pro UP400St) pro přikládání ultrasonického rohu ke snížení hladiny hluku produkovaného zvukovým smykovým zařízením.
- Viskometr: Postačí jakýkoli viskometr a vana, které splňují požadavky zkušební metody D445.
Pro usnadnění jednotného výkonu a opakovatelných výsledků se doporučuje následující pomocné zařízení:
Sonická smyková zkouška podle 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 (ASTM D5621) standardní zkušební metodu ASTM D5621 pro sonickou smykovou stabilitu hydraulické kapaliny, označovanou následně jako sonická smyková zkouška. Při postupu D5621 je olej obsahující polymer ozářen zvukovým oscilátorem po dobu 40 minut. Degradace polymeru sonickou metodou je výsledkem tvorby energetických dutin a kolapsu uvnitř kapaliny, ke kterému může dojít za podmínek kavitace tekutiny. Bylo zjištěno, že tato metoda pro stanovení trvalé ztráty viskozity vytváří změny viskozity podobné změnám pozorovaným v aplikacích lopatkového, převodového a pístového čerpadla. Byly také hlášeny korelace s objemovou účinností čerpadla. Kapaliny s vysokým VI, které vykazovaly menší trvalou ztrátu viskozity při testu sonického smyku, poskytovaly zvýšenou objemovou účinnost čerpadla.” (Michael a kol., 2018).
Michael a kol. (2018) také zjistili, že pro toto konkrétní šetření, zvukové smykové testování metodou ASTM D5621 nejlépe korelovalo s koncem měření viskozity testu.
Proč Hielscher Ultra-Sonicators pro testy stability smyku v souladu s ASTM D5621?
Hielscher Ultrasonics dodává vysoce výkonné ultrazvukové smykovací zařízení pro zkoušky stability smyku v souladu s ASTM D5621 a ASTM D2603. S pevnou frekvencí, spolehlivým ultrazvukovým smykovým výkonem jsou ultrasonická smyková zařízení Hielscher ideální pro hodnocení stability smyku hydraulických kapalin. Hielscher ultrasonicators jsou vybaveny inteligentním softwarem a nastavením, které umožňují sofistikované testování podle standardů ASTM. Nabídka je snadno dostupná prostřednictvím digitálního dotykového displeje nebo dálkového ovládání prohlížeče. Zatímco frekvence je pevná, což je důležité pro spolehlivé výsledky ultrazvuku a standardy ASTM, amplituda může být přesně nastavena na požadovaný dopad zdvihu.
Kalibrace Hielscher ultrasonicators je jednoduchá a může být rychle a snadno provedena prostřednictvím sofistikovaného menu. Všechny digitální ultrasonicators jsou vybaveny připojitelným teplotním senzorem, který nepřetržitě zaznamenává teplotu vzorku a přenáší jej zpět do ultrazvukového generátoru, kde jsou automaticky zaznamenávány všechny důležité údaje o ultrazvuku, jako je amplituda, doba a doba použití ultrazvuku, teplota a tlak (když je namontován tlakový senzor) automaticky na vestavěné SD kartě. Tyto inteligentní funkce umožňují spolehlivé a reprodukovatelné ultrasonické smykové testy a umožňují uživatelskou přívětivost a bezpečnost operace.
Hielscher Ultrazvukové přístroje pro zkoušky stability smyku jsou v souladu s oběma normami ASTM D-5621 a ASTM D-2603.
- pevná amplituda
- chytrý software
- digitální, barevná dotyková obrazovka
- inteligentní nastavení
- intuitivní nabídka
- automatické zaznamenávání dat na SD kartě
- integrovaný teplotní senzor
- přesná regulace
- snadná kalibrace
- reprodukovatelné výsledky
UP400St má pevnou frekvenci 24kHz a je tak v souladu s ASTM D5621. Typickým nastavením pro test ASTM D5621 je ultrasonický smykový systém UP400ST se sondou (roh / sonotroda) S24d22.
Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!
- Petro Průmysl
- Materiálová věda
- Kontrola kvality
- Výzkum & Rozvoj
Různé typy sonátů (sondy / rohy) pro zvukové smykové zařízení UP400St, který lze použít pro standardní zkušební metodu ASTM D5621 pro sonickou 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 Worth Knowing
Viskozity Vlastnosti hydraulických kapalin a maziv
Materiálové vlastnosti kapalných a konzistentních maziv jsou popsány daty, která jsou většinou stanovena pomocí standardizovaných zkušebních protokolů.
Existují dva hlavní kontrolní parametry pro maziva:
- Kontrolní hodnota: Při kontrole čerstvých maziv lze kontrolovat výrobní a dodací procesy. Nepřetržité sledování objemů plnění oleje během provozu (testování použitých olejů) umožňuje okamžitou akci (změnu oleje) před poškozením oleje stroj (odsuzující limity).
- Hodnota vhodnosti: Hodnoty vhodnosti hodnotí maziva pro jejich použití a kompatibilitu s konkrétními stroji.
Definice maziv a hydraulických olejů
Maziva jsou kapaliny, které lze použít – v závislosti na své povaze – eliminovat teplo a opotřebovat nečistoty, dodávat přísady do kontaktu, přenášet energii, chránit a / nebo utěsnit.
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 mazivem, hydraulický olej je také médiem, kterým se výkon přenáší po 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 odplynění (uvolňování vzduchu), stabilita proti tepelné, oxidační a hydrolytické degradaci, odolnost proti opotřebení, filtrovatelnost, schopnost deemulzace, inhibice rzi a koroze a určité vlastnosti viskozity, pokud jde o jeho vliv na tloušťku filmu.
Hydraulické oleje nebo hydraulické kapaliny se rozlišují do:
- Hydraulické kapaliny na bázi minerálního oleje
- Syntetické tlakové kapaliny
- Ohnivzdorné hydraulické kapaliny
Definice jednotek CGS Centistokes
Kinematická viskozita se často měří v centistocích jednotky 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 pověrčivosti dělené hustotou tekutiny v gramech na centimetr krychlový (g/cm–3).
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od Laboratoř na průmyslové velikosti.