Ultrasonicators za ASTM D5621 stabilnost zvučnog smicanja hidrauličnih tekućina

Standardna metoda ispitivanja ASTM D5621 opisuje ispitivanje zvučne smične stabilnosti hidrauličnih tekućina i njihove viskoznosti na 40°C odnosno 100°C. Kako bi se ispitala i odredila stabilnost viskoznosti hidrauličkih tekućina pod smicanjem, potrebna je pouzdana metoda ispitivanja. ASTM D5621 je standardizirani protokol za procjenu posmične stabilnosti hidrauličnih tekućina korištenjem ultrazvučnih posmičnih sila.

Ultrazvučno ispitivanje smične stabilnosti hidrauličkih tekućina pomoću ASTM D5621

ASTM D5621 je standardizirani protokol za određivanje gubitka viskoznosti hidrauličnih tekućina pod zvučnim smicanjem. Stoga se ultrazvučne sile smicanja primjenjuju na uzorke hidrauličke tekućine kako bi se procijenila stabilnost na smicanje. Idealno za hidraulička i motorna ulja koja sadrže polimere.
Svrha: Hidrauličke tekućine (specifična maziva), motorna ulja, tekućine za prijenose automobila, tekućine za traktore i druge tekućine za prijenos snage izložene su smičnim silama različitih stupnjeva tijekom uobičajenog rada, što može dovesti do promjena viskoznosti i naknadnog smanjenja učinkovitosti. U svrhu poboljšanja indeksa viskoznosti hidrauličkih tekućina takvim se hidrauličkim tekućinama dodaju polimeri (npr. češljasti polimeri). Test ASTM D5621 ispituje promjene viskoznosti u tekućinama koje sadrže polimere izloženim ultrazvučnim silama smicanja, takozvanim zvučnim smičnim vibracijama.
Primjena: Cilj standardnog protokola ASTM D5621 je odrediti viskoznost uzorka pod naprezanjem na smicanje. Ovo ispitivanje je relevantno za hidrauličke tekućine jer su hidrauličke tekućine kao tekućine za prijenos snage izložene smicanju. Njihovo ponašanje pod određenim uvjetima smicanja mora se odrediti kako bi se odabrala odgovarajuća kvaliteta hidrauličke tekućine za upotrebu u određenim strojevima i motorima.
Postupak: Određuje se početna viskoznost hidrauličke tekućine. Uzorak se zatim stavlja u ispitnu čašu, temperira na ispitnu temperaturu i tretira ultrazvučnim vibratorom (tj. uređajem za zvučno smicanje) tijekom određenog vremena ispitivanja. Nakon toga se mjeri viskoznost ultrazvučno obrađenog uzorka. Izvješće navodi početnu viskoznost, konačnu viskoznost i postotak promjene viskoznosti u centistokesima.

Oprema za standardnu metodu ispitivanja ASTM D5621 za zvučnu stabilnost hidrauličnih tekućina na smicanje

Za izvođenje postupka opisanog i standardiziranog u ASTM D5621 protokolu potrebna je određena oprema.

• Ultrasonicator: ultrazvučni smični uređaj tipa sonde s fiksnom frekvencijom i ultrazvučnom sirenom (također poznat kao sonda ili sonotroda). Tipičan ultrazvučni uređaj koji se koristi za testiranje ASTM D2603 je UP400St (24kHz, 400W) s ultrazvučnom sondom (rog? sonotroda) S24d22.

Kako bi se omogućila ujednačena izvedba i ponovljivi rezultati, preporučuje se sljedeća pomoćna oprema:

• Vodena/ledena kupka: Rashladna vodena kupelj ili ledena kupelj koja može održavati temperaturu plašta od 0°C.
• senzor temperature kao što je PT100 (uključen u ultrazvučne uređaje UP400ST)
• Griffin čaša od 50 ml, izrađen od borosilikatnog stakla.
• Zvučno kućište (opcionalno): Kutija za zaštitu od zvuka (npr. kutija za zaštitu od zvuka SPB-L za UP400St) za ugradnju ultrazvučne sirene kako bi se smanjila razina buke koju proizvodi uređaj za zvučno smicanje.
• Viskozimetar: Dovoljni su bilo koji viskozimetar i kupka koji zadovoljavaju zahtjeve ispitne metode D445.

Sonic Shear Test u skladu s ASTM D6080

“Sustav klasifikacije viskoznosti za hidrauličke tekućine definiran je u ASTM D6080. Klasifikacijski sustav D6080 koristi standardnu metodu ispitivanja ASTM D5621 za stabilnost zvučnog smicanja hidrauličke tekućine, koja se kasnije naziva ispitivanje zvučnog smicanja, kao osnovu za definiranje stupnja viskoznosti višegradnih hidrauličnih tekućina (ASTM D5621). U postupku D5621, ulje koje sadrži polimer ozračeno je zvučnim oscilatorom 40 minuta. Razgradnja polimera zvučnom metodom rezultat je stvaranja energetskih šupljina i kolapsa unutar tekućine, kao što se može dogoditi u uvjetima kavitacije tekućine. Utvrđeno je da ova metoda za određivanje trajnog gubitka viskoznosti proizvodi promjene viskoznosti slične onima opaženim u primjenama lopatica, zupčanika i klipnih pumpi. Također su zabilježene korelacije s volumetrijskom učinkovitošću pumpe. Tekućine s visokim VI koje su pokazale manji trajni gubitak viskoznosti u testu zvučnog smicanja dale su poboljšanu volumetrijsku učinkovitost pumpe.” (Michael i sur., 2018.).
Michael i sur. (2018.) također je otkrio da je za ovo konkretno istraživanje ispitivanje zvučnog smicanja putem metode ASTM D5621 najbolje koreliralo s mjerenjima viskoznosti na kraju ispitivanja.

Zašto Hielscher Ultra-Sonicators za testove stabilnosti na smicanje u skladu sa ASTM D5621?

Hielscher Ultrasonics isporučuje visokoučinkovite ultrazvučne smične uređaje za testove smične stabilnosti u skladu s ASTM D5621 i ASTM D2603. Uz fiksnu frekvenciju, pouzdanu ultrazvučnu snagu smicanja, Hielscher ultrazvučni uređaji za smicanje idealni su za procjenu stabilnosti smicanja hidrauličnih tekućina. Hielscher ultrasonicators opremljeni su pametnim softverom i postavkama, koje omogućuju sofisticirana ispitivanja prema ASTM standardima. Izborniku je lako pristupiti putem digitalnog zaslona osjetljivog na dodir ili daljinskog upravljača preglednika. Iako je frekvencija fiksna, što je važno za pouzdane rezultate ultrazvuka i ASTM standarde, amplituda se može precizno postaviti na željeni udar.
Kalibracija Hielscher ultrasonicators je jednostavna i može se izvršiti brzo i lako putem sofisticiranog izbornika. Svi digitalni ultrazvučni uređaji opremljeni su senzorom temperature koji se može priključiti, koji kontinuirano bilježi temperaturu uzorka i šalje je natrag u ultrazvučni generator, gdje se nalaze svi važni podaci sonikacije kao što su amplituda, vrijeme i trajanje sonikacije, temperatura i tlak (kada je senzor tlaka montiran) automatski se snimaju na ugrađenu SD karticu. Ove pametne značajke omogućuju pouzdane i ponovljive ultrazvučne testove smicanja te rad čine jednostavnim i sigurnim.
Hielscher Ultrasonics uređaji za testove stabilnosti na smicanje u skladu su sa standardima ASTM D-5621 i ASTM D-2603.

UP400St ima fiksnu frekvenciju od 24 kHz i stoga je u skladu s ASTM D5621. Tipična postavka za ASTM D5621 test je ultrazvučni sustav smicanja UP400ST sa sondom (rog? sonotroda) S24d22.