ASTM D5621用超音波装置油圧作動油のソニックせん断安定性
ASTM D5621標準試験方法は、それぞれ40°Cおよび100°Cでの油圧作動油およびそれらの粘度の音波せん断安定性試験を説明しています。せん断下での油圧作動油の粘度安定性を試験および決定するには、信頼性の高い試験方法が必要です。ASTM D5621は、超音波せん断力を使用して油圧作動油のせん断安定性を評価するための標準化されたプロトコルです。
ASTM D5621を使用した油圧作動油の超音波せん断安定性試験
ASTM D5621は、音波せん断下での油圧作動油の粘度損失を決定するための標準化されたプロトコルです。したがって、せん断安定性を評価するために、作動油のサンプルに超音波せん断力が加えられます。作動油やエンジンオイルを含むポリマーに最適です。
目的： 作動油(特定の潤滑油)、エンジンオイル、自動車用トランスミッションフルード、トラクターフルード、およびその他の動力伝達フルードは、通常の運転中にさまざまな程度のせん断力にさらされるため、粘度が変化し、効率が低下する可能性があります。作動油の粘度指数を向上させるために、このような作動油にポリマー(例えば、コームポリマー)が添加されます。ASTM D5621試験は、超音波で生成されたせん断力、いわゆる音波せん断振動にさらされたポリマー含有流体の粘度変化を調べます。
アプリケーション： ASTM D5621標準プロトコルの目標は、せん断応力下でのサンプルの粘度を決定することです。この試験は、動力伝達油としての油圧作動油がせん断にさらされるため、作動油に関連しています。特定のせん断条件下でのそれらの挙動は、特定の機械やエンジンでの使用に適した油圧作動油の品質を選択するために決定する必要があります。
プロシージャ： 作動油の初期粘度が決定されます。次に、サンプルをテストビーカーに入れ、テスト温度に焼き戻し、指定されたテスト時間の間、超音波バイブレーター(つまり、音波せん断装置)で処理します。その後、超音波処理されたサンプルの粘度を測定します。このレポートには、初期粘度、最終粘度、およびセンチストークの粘度変化率が一覧表示されます。
超音波せん断システム UP400St (24kHz, 400W) ASTM D5621油圧作動油のソニックせん断安定性
ASTM D5621 油圧作動油の音波せん断安定性に関する標準試験方法の機器
ASTM D5621プロトコルで説明および標準化された手順を実行するには、指定された機器が必要です。
- ウルトラソニケーター: 固定周波数と超音波ホーン(プローブまたはソノトロードとも呼ばれます)を備えたプローブタイプの超音波せん断装置。ASTM D2603試験に使用される典型的な超音波装置は、 UP400St (24kHz, 400W) 超音波プローブ(ホーン/ソノトロード)S24d22付き。
- 水/氷風呂: ジャケット温度を0°Cに維持できる冷却水浴または氷浴。
- 温度センサー PT100など(超音波デバイスUP400STに含まれています)
- グリフィン50mLビーカー、ホウケイ酸ガラス製。
- サウンドエンクロージャー(オプション): 超音波ホーンを包み込み、ソニックシャーデバイスによる騒音レベルを低減する防音ボックス(UP400St用防音ボックスSPB-Lなど)です。
- 粘度 計： 試験方法D445の要件を満たす粘度計と浴で十分です。
均一なパフォーマンスと再現性のある結果を促進するために、次の補助装置をお勧めします。
ASTM D6080に準拠したソニックせん断試験
“油圧作動油の粘度分類システムは、ASTM D6080で定義されています。D6080分類システムは、マルチグレード油圧作動油(ASTM D5621)の粘度グレードを定義するための基礎として、油圧作動油の音波せん断安定性に関するASTM D5621標準試験方法(後に音波せん断試験と呼ばれる)を使用しています。D5621の手順では、ポリマー含有油に音波発振器を40分間照射します。ソニック法によるポリマーの劣化は、流体キャビテーションの条件下で発生するような、液体内のエネルギーボイド形成および崩壊の結果です。永久的な粘度損失を決定するためのこの方法は、ベーン、ギア、およびピストンポンプのアプリケーションで観察されるものと同様の粘度変化を生成することがわかっています。ポンプ容積効率との相関も報告されています。音波せん断試験で永久的な粘度損失が少ないHigh-VI流体は、ポンプの容積効率を向上させました。” (Michael et al., 2018)。
(2018)はまた、この特定の調査では、ASTM D5621法による音波せん断試験が試験終了粘度測定と最もよく相関していることを発見しました。
なぜヒールシャー超音波装置 ASTM D5621に準拠したせん断安定性試験用?
ヒールシャー超音波は、ASTM D5621およびASTM D2603に準拠したせん断安定性試験用の高性能超音波せん断装置を供給しています。固定周波数、信頼性の高い超音波せん断力を備えたヒールシャー超音波せん断装置は、油圧作動油のせん断安定性評価に最適です。ヒールシャー超音波装置は、ASTM規格に準拠した高度な試験を可能にするスマートなソフトウェアと設定を備えています。メニューは、デジタルタッチディスプレイまたはブラウザのリモコンから簡単にアクセスできます。周波数は固定されていますが、これは信頼性の高い超音波処理結果とASTM規格にとって重要ですが、振幅は所望のストローク衝撃に正確に設定することができます。
ヒールシャー超音波装置の校正は簡単で、洗練されたメニューを介して迅速かつ容易に行うことができます。すべてのデジタル超音波装置は、継続的にサンプル温度を記録し、振幅、超音波処理時間と持続時間、温度、および圧力(圧力センサーが取り付けられている場合)などのすべての重要な超音波処理データが内蔵SDカードに自動的に記録される超音波発生器にそれを戻すプラグ可能な温度センサーが装備されています。これらのスマートな機能により、信頼性と再現性のある超音波せん断試験が可能になり、操作がユーザーフレンドリーで安全になります。
せん断安定性試験のためのヒールシャー超音波装置は、ASTM D-5621とASTM D-2603の両方の規格に準拠しています。
- 固定振幅
- スマートソフトウェア
- デジタル, カラータッチスクリーン
- スマート設定
- 直感的なメニュー
- SDカードへの自動データ記録
- 内蔵温度センサー
- 正確な制御
- キャリブレーションが簡単
- 再現性のある結果
UP400Stの固定周波数は24kHzで、ASTM D5621に準拠しています。ASTM D5621試験の典型的なセットアップは、プローブ(ホーン/ソノトロード)S24d22を備えた超音波せん断システムUP400STです。
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ソニックせん断装置用の各種ソノトロード(プローブ/ホーン) UP400セントこれは、油圧作動油の音波せん断安定性に関するASTMD5621標準試験方法に使用できます
文献/参考文献
- 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.
知っておく価値のある事実
油圧作動油および潤滑剤の粘度特性
液体潤滑剤と一貫性潤滑剤の材料特性はデータによって説明され、そのほとんどが標準化された試験プロトコルによって決定されます。
潤滑油には、主に2つの制御パラメータがあります。
- 管理値:新鮮な潤滑剤の検査により、生産および配送プロセスを制御できます。運転中のオイル充填量を継続的に監視(使用済みオイルのテスト)することで、オイルの劣化が機械に損傷を与える(制限を非難する)前に迅速な行動(オイル交換)が可能になります。
- 適合性値: 適合性値は、潤滑剤の使用法と特定の機械との互換性を評価します。
潤滑剤と作動油の定義
潤滑剤は流体であり、使用できます – その性質に依存して – 熱や摩耗粉を排除し、接点に添加剤を供給し、電力を伝送し、保護し、および/またはシールします。
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作動油または作動油は、いわゆる工業用油として業界で使用されている主要なタイプのオイルまたは潤滑剤(潤滑油)です。
作動油は特定の種類の潤滑剤です。これは、作動油が潤滑剤であるだけでなく、作動油が油圧システム全体に動力を伝達する媒体でもあることを意味します。つまり、潤滑剤であると同時に、動力伝達媒体でもあるのです。効果的で信頼性の高い潤滑剤であるためには、作動油は他の潤滑剤と同等または類似のさまざまな特性を示す必要があります。これらの材料特性には、耐発泡性と脱気(空気放出)特性、熱、酸化、加水分解に対する安定性、耐摩耗性、濾過性、脱乳化能力、錆および腐食防止、および膜厚への影響に関する特定の粘度特性が含まれます。
作動油または作動油は次のように区別されます。
- 鉱物油をベースとした作動油
- 合成圧力流体
- 耐火性作動油
CGSユニットCentistokesの定義
動粘度は、多くの場合、0.01ストークス(St)に相当するCGS単位センチストークス(cSt)で測定されます。Stokes(記号:St)とcentiStokes(記号:cSt)はCGS単位です。1センチストークス(cSt)は0.01ストークス(St)に相当します。1センチストークは、1秒あたり1平方センチメートル(cm2 / s)に相当します–1). 1 ストークスは、ポイズの粘度をグラム/立方センチメートル (g/cm) の流体の密度で割った値に等しくなります–3).
