Nesteen lämpölaajeneminen. Lämpölaajenemiskerroin

Lineaarisen laajenemisen lämpötilakertoimen tapaan voit syöttää ja käyttää tilavuuslaajenemisen lämpötilakerrointa, joka on ominaista kehon tilavuuden muutokselle sen lämpötilan muuttuessa. Empiirisesti on todettu, että tilavuuden kasvua voidaan tässä tapauksessa pitää verrannollisena lämpötilan muutokseen, jos se ei muutu kovin paljon. Tilavuuslaajenemiskerroin voidaan määrittää eri tavoin, ei ole yhtä merkintää. Yleinen nimitys on:

MÄÄRITELMÄ

Merkitään kehon tilavuus alkulämpötilassa (t) V:llä, kappaleen tilavuus loppulämpötilassa , ruumiin tilavuus lämpötilassa , niin tilavuuslaajenemiskerroin määrittele se kaavaksi:

Kiinteät aineet ja nesteet lisäävät tilavuuttaan hieman lämpötilan noustessa, joten ns. "normaalitilavuus" () tietyssä lämpötilassa ei eroa merkittävästi tilavuudesta toisessa lämpötilassa. Siksi lausekkeessa (1) korvataan V:llä, mikä johtaa:

On huomattava, että kaasujen lämpölaajeneminen on erilainen ja "normaalin" tilavuuden korvaaminen V:llä on mahdollista vain pienillä lämpötila-alueilla.

Tilavuuden laajenemiskerroin ja kehon tilavuus

Tilavuuslaajenemiskertoimen avulla voit kirjoittaa kaavan, jonka avulla voit laskea kappaleen tilavuuden, jos alkuperäinen tilavuus ja lämpötilan lisäys ovat tiedossa:

Missä . Lauseketta () kutsutaan tilavuuslaajennusbinomiaaliksi.

Kiinteän kappaleen lämpölaajeneminen liittyy hiukkasten muodostavien hiukkasten lämpövärähtelyjen epäharmonisuuteen. kristallihila kehot. Näiden värähtelyjen seurauksena kehon lämpötilan noustessa tämän kappaleen naapurihiukkasten välinen tasapainoetäisyys kasvaa.

Tilavuuden laajenemiskerroin ja aineen tiheys

Jos kehon tilavuudessa tapahtuu vakiomassan muutos, tämä johtaa sen aineen tiheyden muutokseen:

missä on alkutiheys, on aineen tiheys uusi lämpötila. Koska määrä on, lauseke (4) kirjoitetaan joskus seuraavasti:

Kaavoja (3)-(5) voidaan käyttää kehon lämmittämiseen ja jäähdytykseen.

Tilavuus- ja lineaaristen lämpölaajenemiskertoimien välinen suhde

Yksiköt

SI-perusyksikkö lämpölaajenemiskertoimen mittaamiseksi on:

Esimerkkejä ongelmanratkaisusta

ESIMERKKI 1

Harjoittele	Minkä paineen huoneessa oleva elohopeabarometri näyttää, jos huoneen lämpötila on vakio ja t = 37 o C. Elohopean tilavuuslaajenemiskerroin on yhtä suuri kuin Lasin laajeneminen voidaan jättää huomiotta.
Ratkaisu	Todellinen elohopean tilavuus barometrissa on arvo V, joka löytyy lausekkeen mukaan: missä on elohopean tilavuus normaalissa ilmanpaineessa ja lämpötila. Koska huoneen lämpötila ei muutu, voimme käyttää Boyle-Mariotte-lakia ja kirjoittaa, että: Käydään laskelmat läpi:
Vastaus	Pa

ESIMERKKI 2

Nesteen vetolujuutta ei oteta huomioon käytännön ongelmia ratkaistaessa. Pisaroiden nesteiden lämpölaajenemiselle on tunnusomaista lämpölaajenemiskerroin β t, joka ilmaisee nesteen tilavuuden suhteellista kasvua lämpötilan noustessa 1 astetta, eli:

Missä W - nesteen alkuperäinen tilavuus; Δ W - muuttaa tätä tilavuutta, kun lämpötila nousee jonkin verran ΔT . Pisaroiden nesteiden lämpölaajenemiskerroin, kuten taulukosta voidaan nähdä. 5, merkityksetön.

Taulukko 5

Kerroinarvot kohdassa (10) löytyvät taulukoista tietyn lämpötila-alueen sisällä (katso esimerkiksi taulukko 5). Nesteiden kykyä muuttaa tiheyttä (ominaispainoa) lämpötilan muutoksilla käytetään laajalti luomaan luonnollista kiertoa kattiloissa, lämmitysjärjestelmissä, poistamaan palamistuotteita jne. Taulukko. 6 esittää veden tiheyttä klo eri lämpötiloja.

Taulukko 6

(11)

Missä R - absoluuttinen paine; R - ominaiskaasuvakio, erilainen eri kaasuille, mutta riippumaton lämpötilasta ja paineesta [ilmalle R=287 J/(kg∙K)]; T - absoluuttinen lämpötila. Todellisten kaasujen käyttäytyminen nesteytymisestä kaukana olevissa olosuhteissa eroaa vain vähän täydellisten kaasujen käyttäytymisestä, ja niille täydellisten kaasujen tilayhtälöitä voidaan käyttää laajoissa rajoissa. Teknisissä laskelmissa kaasun tiheys annetaan yleensä kaavalla normaali fyysiset olosuhteet(t = 0°; р = 101 325 Pa) tai to standardi olosuhteissa (t = 20 °C; p = 101 325 Pa). Ilman tiheys R=287 J/ (kg∙K) tuumaa vakioolosuhteet kaavan (11) mukaan se on yhtä suuri kuin ρ 0 =101325/287/(273+20)=1,2 kg/m3. Ilman tiheys muissa olosuhteissa määritetään kaavalla:

(12)

Kuvassa Kuvassa 1 on kaavioita ilman tiheyden riippuvuudesta lämpötilasta klo erilaisia ​​paineita.

Riisi. 1 Ilman tiheyden riippuvuus ilmanpaineesta ja lämpötilasta

Isotermiselle prosessille (T=const) kaavasta (12) meillä on:

(13)

(14)

Missä k=с p /с ν - adiabaattinen kaasuvakio; c p on kaasun lämpökapasiteetti vakiopaineessa; Kanssa ν - sama, tasaisella äänenvoimakkuudella. Kaasujen kokoonpuristuvuus riippuu tilanmuutosprosessin luonteesta. Isoterminen prosessi:

(15)

Adiabaattista prosessia varten:

Lausekkeesta (15) seuraa, että isoterminen kokoonpuristuvuus for ilmakehän ilmaa on ~9,8∙10 4 Pa ​​(noin 1 at), mikä on noin 20 tuhatta kertaa veden kokoonpuristuvuus. Koska kaasun tilavuus riippuu suurelta osin lämpötilasta ja paineesta, pisaranesteiden tutkimuksesta saadut johtopäätökset voidaan laajentaa kaasuihin vain, jos paineen ja lämpötilan muutokset ovat tarkasteltavan ilmiön rajoissa merkityksettömiä. Merkittäviä paine-eroja, jotka aiheuttavat merkittävän muutoksen kaasujen tiheydessä, voivat esiintyä niiden liikkuessa suurilla nopeuksilla. Nesteen liikkeen nopeuden ja siinä olevan äänen nopeuden välinen suhde mahdollistaa kussakin tapauksessa arvioinnin tarpeen ottaa puristuvuus huomioon. Käytännössä kaasun voidaan olettaa olevan kokoonpuristumaton nopeuksilla, jotka eivät ylitä 100 m/s. Nesteiden viskositeetti. Viskositeetti on nesteiden ominaisuus vastustaa leikkausta. Kaikilla todellisilla nesteillä on tietty viskositeetti, joka ilmenee sisäisenä kitkana nesteen vierekkäisten hiukkasten suhteellisen liikkeen aikana. Helposti liikkuvien nesteiden (esim. vesi, ilma) ohella on erittäin viskooseja nesteitä, joiden leikkausvastus on erittäin merkittävä (glyseriini, raskaat öljyt jne.). Siten viskositeetti luonnehtii nesteen juoksevuusastetta tai sen hiukkasten liikkuvuutta. Anna nesteen virrata tasaista seinää pitkin sen kanssa samansuuntaisina kerroksina (kuva 2), kuten laminaariliikkeestä havaitaan. Seinän jarruttavan vaikutuksen vuoksi nestekerrokset liikkuvat c eri nopeuksilla, jonka arvot kasvavat etäisyyden seinästä mukaan.

Riisi. 2 Nopeusjakauma, kun neste virtaa kiinteää seinää pitkin

Harkitse kahta nestekerrosta, jotka liikkuvat etäisyyden päässä Δу toisiltaan. Kerros A liikkuu nopeudella u , kerros SISÄÄN - nopeudella u + Δu . Aikayksikkökohtaisen nopeuden eron vuoksi kerros SISÄÄN siirtyy suhteessa kerrokseen A jonkin verran Δ u . Suuruus Δ u on kerroksen A absoluuttinen siirtymä kerroksen B päälle, ja Δ u /Δ y on nopeusgradientti (suhteellinen siirtymä). Tämän liikkeen aikana esiintyvä tangentiaalinen jännitys (kitkavoima pinta-alayksikköä kohti) on merkitty . Sitten, kuten kiinteiden aineiden leikkausilmiö, saamme seuraavan yhteyden jännityksen ja venymän välillä:

(17)

Tai jos kerrokset ovat äärettömän lähellä toisiaan,

(18)

Suuruus µ , joka on samanlainen kuin kiinteiden aineiden leikkauskerroin ja kuvaa nesteen leikkausvastusta, kutsutaan dynaaminen tai ehdoton viskositeetti. Relaation (18) olemassaolon osoitti ensin Newton, ja siksi sitä kutsutaan Newtonin kitkalakiksi. SISÄÄN kansainvälinen järjestelmä yksikköä, dynaaminen viskositeetti ilmaistaan ​​yksiköissä H∙s/m 2 tai Pa∙c. SISÄÄN tekninen järjestelmä yksikköä, dynaamisen viskositeetin mitta on kgf∙s∙m -2. CGS-järjestelmässä dynaamisen viskositeetin yksikkö otetaan muistiin poisena (P) ranskalainen lääkäri Poiseuille, joka tutki veren liikkeen lakeja ihmiskehon verisuonissa, joka on yhtä suuri kuin 1 g∙cm -1 ∙s -1; 1 Pa∙s=0,102 kgf∙s/m 2 =10 P. Nesteiden viskositeetti riippuu suuresti lämpötilasta; Tässä tapauksessa pisaranesteiden viskositeetti laskee lämpötilan noustessa ja kaasujen viskositeetti kasvaa. Tämä selittyy sillä, että pisaranesteiden ja kaasujen viskositeetin luonne on erilainen. Kaasuissa keskinopeus(intensiteetti) lämpöliike molekyylien määrä kasvaa lämpötilan noustessa, joten viskositeetti kasvaa. Pisaranesteissä molekyylit eivät voi liikkua, kuten kaasussa, kaikkiin suuntiin; ne voivat vain värähdellä keskimääräisen asemansa ympärillä. Lämpötilan noustessa molekyylien värähtelyliikkeiden keskimääräiset nopeudet kasvavat, minkä vuoksi niitä pitävät sidokset ylitetään helpommin ja neste saa suuremman liikkuvuuden (sen viskositeetti pienenee). Siten puhtaalla makealla vedellä dynaamisen viskositeetin riippuvuus lämpötilasta määräytyy Poiseuillen kaavalla:

(19)

Missä µ - nesteen absoluuttinen (dynaaminen) viskositeetti P; t - lämpötila ° C. Lämpötilan noustessa 0 - 100 ° C veden viskositeetti laskee lähes 7 kertaa (katso taulukko 6). 20°C lämpötilassa veden dynaaminen viskositeetti on 0,001 Pa∙s=0,01 P. Vesi kuuluu vähiten viskoosisiin nesteisiin. Vain harvat käytännössä käytetyt nesteet (esim. eetteri ja alkoholi) ovat hieman alhaisempia kuin veden viskositeetti. Nestemäisellä hiilidioksidilla on alhaisin viskositeetti (50 kertaa pienempi kuin veden viskositeetti). Kaikilla nestemäisillä öljyillä on huomattavasti korkeampi viskositeetti kuin vedellä (20 °C:n lämpötilassa risiiniöljyn viskositeetti on 1000 kertaa suurempi kuin veden samassa lämpötilassa). B pöytä 1.7 näyttää joidenkin nesteiden viskositeettiarvot.

Taulukko 7

Mikä antaa t = 15 °C:ssa =1,82∙10 -6 kgf∙s/m 2 (~1,82∙10 -5 Pa∙s). Muiden kaasujen dynaaminen viskositeetti on suunnilleen samaa suuruusluokkaa. Absoluuttisen tai dynaamisen viskositeetin käsitteen ohella käsitettä käytetään hydrauliikassa kinemaattinen viskositeetti; mikä on absoluuttisen viskositeetin suhde nesteen tiheyteen:

(21)

Tätä viskositeettia kutsutaan kinemaattinen, koska sen mitta ei sisällä voimayksiköitä. Itse asiassa korvaamalla ulottuvuuden µ Ja ρ , saamme [ v]=[L 2 /T]. Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä kinemaattista viskositeettia mitataan m 2 /s; Kinemaattisen viskositeetin mittausyksikkö CGS-järjestelmässä on Stokes (englannin fyysikon Stokesin kunniaksi): 1 Stoke = 1 cm 2 / s = 10 -4 m 2 / s. Stokesin sadasosaa kutsutaan sentistokeiksi (cSt): 1 m 2 /s = 1∙10 4 St = 1∙10 6 cSt. Taulukossa Kuva 7 esittää pisaranesteiden kinemaattisen viskositeetin numeeriset arvot; 3 - veden ja teollisuusöljyn kinemaattisen viskositeetin riippuvuus lämpötilasta. Alustavia laskelmia varten veden kinemaattisen viskositeetin arvo v voidaan ottaa 0,01 cm 2 / s = 1,10–6 m 2 / s, mikä vastaa 20 ° C:n lämpötilaa.

Riisi. 3 Veden ja öljyn kinemaattisen viskositeetin riippuvuus lämpötilasta

Pisaroiden nesteiden kinemaattinen viskositeetti useimmissa tapauksissa kohdatuissa paineissa (200 atm asti) riippuu paineesta hyvin vähän, ja tämä muutos jätetään huomiotta tavanomaisissa hydraulisissa laskelmissa. Kaasujen kinemaattinen viskositeetti riippuu sekä lämpötilasta että paineesta, kasvaen lämpötilan noustessa ja laskeen paineen noustessa (taulukko 8). Ilman kinemaattinen viskositeetti normaaleissa olosuhteissa (lämpötila 20°C, paine ~1 at) v= µ/ ρ =1,57∙10 -5 m 2 /s, ts. noin 15 kertaa enemmän kuin saman lämpötilan vesi. Tämä selittyy sillä, että kinemaattisen viskositeetin (21) lausekkeen nimittäjä sisältää tiheyden, joka kaasuilla on huomattavasti pienempi kuin pisaranesteillä. Ilman kinemaattisen viskositeetin laskemiseen eri lämpötiloissa ja paineissa voit käyttää kuvaajaa (Kuva 4).

Taulukko 1.8

Kun lämpötila muuttuu, kiinteän aineen koko muuttuu, jota kutsutaan lämpölaajenemiseksi. On lineaarinen ja tilavuuslämpölaajeneminen. Näille prosesseille on tunnusomaista lämpölaajenemiskertoimet (lämpötilalaajenemiskertoimet): - keskimääräinen lineaarisen lämpölaajenemiskerroin, keskimääräinen tilavuuslaajenemiskerroin lämpölaajeneminen.

MÄÄRITELMÄ

Lämpölaajenemiskerroin on fysikaalinen suure, joka kuvaa kiinteän kappaleen lineaaristen mittojen muutosta sen lämpötilan muuttuessa.

Yleensä käytetään keskimääräistä lineaarilaajenemiskerrointa. Tämä on materiaalin lämpölaajenemisen ominaisuus.

Jos kehon alkupituus on yhtä suuri kuin , sen venymä kehon lämpötilan noustessa , määritetään kaavalla:

Lineaarinen venymäkerroin on suhteellisen venymän ominaisuus (), joka tapahtuu, kun kehon lämpötila nousee 1 K.

Lämpötilan noustessa kiinteän aineen tilavuus kasvaa. Ensimmäisenä likiarvona voimme olettaa, että:

missä on kehon alkutilavuus, on kehon lämpötilan muutos. Silloin kappaleen tilavuuslaajenemiskerroin on fyysinen määrä, joka kuvaa kappaleen tilavuuden suhteellista muutosta (), joka tapahtuu, kun kehoa kuumennetaan 1 K ja paine pysyy vakiona. Tilavuuslaajenemiskertoimen matemaattinen määritelmä on kaava:

Kiinteän kappaleen lämpölaajeneminen liittyy kappaleen kidehilan muodostavien hiukkasten lämpövärähtelyjen epäharmonisuuteen. Näiden värähtelyjen seurauksena kehon lämpötilan noustessa tämän kappaleen naapurihiukkasten välinen tasapainoetäisyys kasvaa.

Kun kehon tilavuus muuttuu, sen tiheys muuttuu:

missä on alkutiheys, on aineen tiheys uudessa lämpötilassa. Koska määrä on, lauseke (4) kirjoitetaan joskus seuraavasti:

Lämpölaajenemiskertoimet riippuvat aineesta. Yleensä ne riippuvat lämpötilasta. Lämpölaajenemiskertoimien katsotaan olevan lämpötilasta riippumattomia pienellä lämpötila-alueella.

On olemassa useita aineita, joilla on negatiivinen lämpölaajenemiskerroin. Joten kun lämpötila nousee, tällaiset materiaalit kutistuvat. Tämä tapahtuu yleensä kapealla lämpötila-alueella. On aineita, joiden lämpölaajenemiskerroin on lähes nolla tietyllä lämpötila-alueella.

Lauseketta (3) ei käytetä vain kiinteille aineille, vaan myös nesteille. Uskotaan, että pisaranesteiden lämpölaajenemiskerroin ei muutu merkittävästi lämpötilan muutosten myötä. Se otetaan kuitenkin huomioon lämmitysjärjestelmiä laskettaessa.

Suhde lämpölaajenemiskertoimien välillä

Yksiköt

SI-perusyksikkö lämpölaajenemiskertoimien mittaamiseksi on:

Esimerkkejä ongelmanratkaisusta

ESIMERKKI 1

ESIMERKKI 2

Nesteen lämpölaajeneminen tarkoittaa, että neste voi muuttaa tilavuuttaan lämpötilan muuttuessa. Tälle ominaisuudelle on ominaista tilavuuslaajenemisen lämpötilakerroin , joka edustaa suhteellista muutosta nesteen tilavuudessa, kun lämpötila muuttuu yhden yksikön verran (1 o C) ja vakiopaineessa:

Analogisesti nesteen kokoonpuristuvuusominaisuuden kanssa voimme kirjoittaa

tai tiheyden kautta

Tilavuuden muutos lämpötilan muutoksella johtuu tiheyden muutoksesta.

Useimmille nesteille kerroin  t vähenee paineen noustessa. Kerroin  t öljytuotteiden tiheyden vähentyessä 920 ennen 700 kg/m 3 kasvaa alkaen 0,0006 ennen 0,0008 ; hydraulinesteille  t yleensä pidetään lämpötilasta riippumattomina. Näille nesteille paineen nousu ilmakehän paineesta 60 MPa johtaa kasvuun  t noin 10 – 20 % . Lisäksi mitä korkeampi käyttönesteen lämpötila on, sitä suurempi on nousu  t . Vedelle, jonka paine nousee lämpötilassa enintään 50 O C  t kasvaa ja korkeammissa lämpötiloissa 50 O C vähenee.

Kaasujen liukeneminen

Kaasujen liukeneminen - nesteen kyky absorboida (liuottaa) sen kanssa kosketuksissa olevia kaasuja. Kaikki nesteet imevät ja liuottavat kaasuja tavalla tai toisella. Tämä ominaisuus on ominaista liukoisuuskerroin k R .

E Jos neste on suljetussa astiassa, se on kosketuksissa paineistetun kaasun kanssa P 1 , sitten kaasu alkaa liueta nesteeseen. Hetken päästä

neste kyllästyy kaasulla ja paine astiassa muuttuu. Liukoisuuskerroin suhteuttaa paineen muutoksen astiassa liuenneen kaasun tilavuuteen ja nesteen tilavuuteen seuraavasti:

Missä V G – liuenneen kaasun tilavuus normaaleissa olosuhteissa,

V ja - nesteen tilavuus,

P 1 Ja P 2 – kaasun alku- ja loppupaine.

Liukoisuuskerroin riippuu nesteen tyypistä, kaasusta ja lämpötilasta.

Lämpötilassa 20 ºС ja ilmanpaineessa vesi sisältää noin 1,6% liuennut ilma tilavuuden mukaan ( k s = 0,016 ). Lämpötilan noustessa alkaen 0 ennen 30 ºС ilman liukoisuuskerroin veteen pienenee. Ilman liukoisuuskerroin öljyihin lämpötilassa 20 ºС yhtä suuri kuin suunnilleen 0,08 – 0,1 . Happi liukenee paremmin kuin ilma, joten nesteeseen liuenneen ilman happipitoisuus on noin 50% korkeampi kuin ilmakehässä. Kun paine laskee, nesteestä vapautuu kaasua. Kaasun kehittymisprosessi on voimakkaampi kuin liukeneminen.

Kiehuva

Kiehuminen on nesteen kyky muuttua kaasumaiseen tilaan. Muuten tätä nesteiden ominaisuutta kutsutaan volatiliteetti .

Neste voidaan kiehua nostamalla lämpötila korkeampiin arvoihin kuin kiehumispiste tietyssä paineessa tai laskemalla painetta paineen alapuolelle. tyydyttyneitä höyryjä s np neste tietyssä lämpötilassa. Kuplien muodostumista, kun paine lasketaan kylläiseen höyrynpaineeseen, kutsutaan kylmäkeittämiseksi.

Nestettä, josta siihen liuennut kaasu on poistettu, kutsutaan kaasuttomaksi. Tällaisessa nesteessä kiehumista ei tapahdu edes lämpötilassa, joka on korkeampi kuin kiehumispiste tietyssä paineessa.

15.07.2012
Hydrauliöljyjen fysikaaliset ominaisuudet ja niiden vaikutus suorituskykyominaisuuksiin

1. Viskositeetti, viskositeetti-lämpötila-ominaisuudet
Viskositeetti on tärkein kriteeri hydrauliöljyn kantokyvyn arvioinnissa. Viskositeetti erotetaan dynaamisten ja kinemaattisten indikaattoreiden avulla.
Teollisuuden voiteluöljyt ja hydrauliöljyt luokitellaan sen mukaan ISO viskositeettiluokat perustuvat niiden kinemaattiseen viskositeettiin, jota puolestaan ​​kuvataan dynaamisen viskositeetin suhteeksi tiheyteen. Vertailulämpötila on 40 °C. Virallinen mittayksikkö ( St) kinemaattiselle viskositeetille on m 2 /s, ja öljynjalostusteollisuudessa kinemaattisen viskositeetin mittayksikkö on cSt(centistokes) tai mm 2 /s. Viskositeettiluokitus ISO, DIN 51519 nestemäiselle teollisuudelle voiteluaineet kuvaa 18 viskositeettiluokkaa (luokkaa) 2 - 1500 mm 2 /s 40 °C:n lämpötilassa. Jokainen laatu määräytyy sen keskimääräisen viskositeetin perusteella 40 °C:ssa ja sallitulla poikkeamalla tästä arvosta ±10 %. Viskositeetti-lämpötilariippuvuus on hyvin tärkeä hydrauliöljyille. Viskositeetti kasvaa jyrkästi lämpötilan laskiessa ja laskee lämpötilan noustessa. Käytännössä pumpuissa käytettäessä vaaditaan nesteen viskositeetin kynnysarvo (sallittu viskositeetti käynnistyksessä, n. 800–2000 mm 2 /s) erilaisia ​​tyyppejä. Pienin sallittu viskositeetti korkeissa lämpötiloissa määräytyy rajakitkavaiheen alun perusteella. Vähimmäisviskositeetti ei saa olla alle 7-10 mm 2 /s pumppujen ja moottoreiden luvattoman kulumisen välttämiseksi. Viskositeetti-lämpötilakäyrät kuvaavat hydraulinesteiden viskositeetin riippuvuutta lämpötilasta. Lineaarisissa olosuhteissa V-T- käyrät ovat hyperbolisia. Matemaattisella muunnolla nämä B-T- käyrät voidaan esittää suorina viivoina. Nämä viivat mahdollistavat viskositeetin tarkan määrityksen laajalla lämpötila-alueella. Viskositeettiindeksi (VI) on kriteeri B-T-riippuvuudet ja V-T- käyrä - gradientti kaaviossa. Mitä korkeampi hydraulinesteen VI, sitä pienempi viskositeetin muutos lämpötilan muutoksen myötä, eli sitä litteämpi B-T- käyrä. Mineraaliöljyihin perustuvien hydrauliöljyjen luonnollinen VI on yleensä 95-100. Esteripohjaisten synteettisten hydrauliöljyjen rajoittava VI on 140-180 ja polyglykolien luonnollinen VI on 180-200 (kuva 1)

Viskositeettiindeksiä voidaan nostaa myös käyttämällä lisäaineita (polymeerilisäaineita, joiden tulee olla leikkausstabiileja), joita kutsutaan VI-parannusaineiksi tai viskositeettilisäaineiksi. High VI -hydrauliikkaöljyt tarjoavat helpon käynnistyksen, pienemmän suorituskyvyn heikkenemisen matalissa ympäristön lämpötiloissa ja paremman tiivistyksen ja kulumissuojan korkeissa käyttölämpötiloissa. Korkeaindeksiöljyt parantavat järjestelmän tehokkuutta ja pidentävät kuluvien komponenttien käyttöikää (mitä korkeampi viskositeetti käyttölämpötiloissa, sitä parempi tilavuustekijä).

2. Viskositeetin riippuvuus paineesta
Voiteluaineen viskositeetin paineriippuvuus on vastuussa voiteluainekalvon kantokyvystä. Nestemäisten väliaineiden dynaaminen viskositeetti kasvaa paineen kasvaessa. Alla on menetelmä dynaamisen viskositeetin riippuvuuden säätelemiseksi paineesta vakiolämpötilassa.
Viskositeetin riippuvuus paineesta, eli viskositeetin nousu paineen kasvaessa, vaikuttaa positiivisesti ominaiskuormaan (esimerkiksi laakereihin), koska voitelukalvon viskositeetti kasvaa suuren osapaineen vaikutuksesta 0:sta arvoon. 2000 atm. Viskositeetti HFC neste kasvaa kaksi kertaa, mineraaliöljy - 30 kertaa, in HFD nesteet - 60 kertaa. Tämä selittää vertailun Lyhytaikainen rullalaakerien huolto, jos ne on voideltu ( HFA, HFC) vesipohjaiset voiteluöljyt. Kuvassa 2. ja 3 esittävät viskositeetin riippuvuuden paineesta eri hydraulinesteille.

Viskositeetti-lämpötila-ominaisuudet voidaan kuvata myös eksponentiaalisella lausekkeella:

η = η ο · e α P ,

missä η ο on dynaaminen viskositeetti ilmakehän paineessa, α on "viskositeetti-paine" -suhteen kerroin, R-paine. varten HFC a = 3,5 10-4 atm-1;
varten HFD a = 2,2-10-3 atm-1; varten HLP a = 1,7·10-3 atm-1

3. Tiheys
Hydraulinesteiden häviöt putkistoissa ja hydraulijärjestelmän elementeissä ovat suoraan verrannollisia nesteen tiheyteen. Esimerkiksi painehäviö on suoraan verrannollinen tiheyteen:

Δ P= (ρ/2) ξ Kanssa 2 ,

Missä ρ on nesteen tiheys, ξ on vastuskerroin, Kanssa on nesteen virtausnopeus ja Δ P- paineen menetys.
Tiheys ρ on massa nesteen tilavuusyksikköä kohti.

ρ = m/V(kg/m3).

Hydraulinesteen tiheys mitataan 15 °C:n lämpötilassa. Se riippuu lämpötilasta ja paineesta, koska nesteen tilavuus kasvaa lämpötilan noustessa. Näin ollen nesteen tilavuuden muutos kuumentamisen seurauksena tapahtuu yhtälön mukaisesti

Δ V=V·β lämpötila Δ T,

Mikä johtaa tiheyden muutokseen:

Δρ = ρ·β temp Δ T.

Hydrostaattisissa olosuhteissa -5 - +150 °C lämpötiloissa riittää käyttöä lineaarinen kaava yllä olevaan yhtälöön. Tilavuuslaajenemiskerrointa β temp voidaan soveltaa kaikentyyppisiin hydraulinesteisiin.

Koska mineraaliöljyjen lämpölaajenemiskerroin on noin 7 10 -4 K -1, hydraulinesteen tilavuus kasvaa 0,7 %, jos sen lämpötila nousee 10 °C. Kuvassa Kuvassa 5 on esitetty hydraulinesteiden tilavuuden riippuvuus lämpötilasta.

Myös hydraulinesteiden tiheys-painesuhde tulisi ottaa huomioon hydrostaattiseen arviointiin, koska nesteiden kokoonpuristuvuus vaikuttaa negatiivisesti niiden dynaamisiin ominaisuuksiin. Tiheyden riippuvuus paineesta voidaan yksinkertaisesti lukea vastaavista käyristä (kuva 6).

4. Kokoonpuristuvuus
Mineraaliöljypohjaisten hydraulinesteiden kokoonpuristuvuus riippuu lämpötilasta ja paineesta. Paineissa 400 atm asti ja lämpötiloissa 70 °C asti, jotka ovat teollisuusjärjestelmien rajat, kokoonpuristuvuus on järjestelmän kannalta olennaista. Useimmissa hydraulijärjestelmissä käytettyjä hydraulinesteitä voidaan pitää kokoonpuristumattomina. Kuitenkin paineissa 1000 - 10000 atm voidaan havaita muutoksia väliaineen kokoonpuristuvuudessa. Kokoonpuristuvuus ilmaistaan ​​kertoimella β tai moduulilla M(Kuva 7, M = TO).

M= 1/β atm = 1/β · 10 5 N · m 2 = 1/β · 10 5 Pa.

Tilavuuden muutos voidaan määrittää yhtälön avulla

Δ V=V · β( P max - R alku)

Missä Δ V— äänenvoimakkuuden muutos; R max - maksimipaine; R käynnistys - alkupaine.

5. Kaasuliukoisuus, kavitaatio
Ilma ja muut kaasut voivat liueta nesteisiin. Neste voi imeä kaasua kyllästymispisteeseen asti. Tämän ei pitäisi vaikuttaa haitallisesti nesteen suorituskykyyn. Kaasun liukoisuus nesteeseen riippuu kaasutyypin, paineen ja lämpötilan peruskomponenteista. Paineilla jopa ≈300 atm. Kaasun liukoisuus on verrannollinen paineeseen ja noudattaa Henryn lakia.

V G= V F·α V · P/P o,

Missä VG— liuenneen kaasun tilavuus; V F on nesteen tilavuus, R o- Ilmakehän paine, P- nesteen paine; α V on Bunsenin jakautumiskerroin (1,013 mbar, 20 °C).
Bunsenin suhde korkea aste riippuu perusnesteestä ja näyttää kuinka paljon (%) kaasua on liuennut nesteen tilavuusyksikköä kohti normaaleissa olosuhteissa. Liuennut kaasu voi vapautua hydraulinesteestä alhaisessa staattisessa paineessa ( suuri nopeus virtaus ja suuri leikkausjännitys), kunnes saavutetaan uusi kyllästyspiste. Nopeus, jolla kaasu poistuu nesteestä, on yleensä suurempi kuin nopeus, jolla kaasu imeytyy nesteeseen. Nesteestä kuplien muodossa poistuva kaasu muuttaa nesteen kokoonpuristuvuutta samalla tavalla kuin ilmakuplat. Jopa kanssa matalat paineet pieni määrä ilmaa voi merkittävästi vähentää nesteen kokoonpuristumattomuutta. Mobiilijärjestelmissä, joissa nesteen kiertonopeus on korkea, liukenemattoman ilman pitoisuus voi olla jopa 5 %. Tällä liukenemattomalla ilmalla on erittäin negatiivinen vaikutus järjestelmän suorituskykyyn, kantokykyyn ja dynamiikkaan (katso osa 6 - ilmanpoisto ja osa 7 - vaahtoaminen). Koska nesteiden kokoonpuristuvuus järjestelmissä tapahtuu yleensä hyvin nopeasti, ilmakuplat voivat yhtäkkiä kuumeta korkea lämpötila(adiabaattinen puristus). Äärimmäisissä tapauksissa nesteen palamislämpötila voi saavuttaa ja mikrodieselvaikutuksia voi esiintyä.
Kaasukuplat voivat myös räjähtää pumpuissa puristuksen seurauksena, mikä voi johtaa eroosion aiheuttamiin vaurioihin (jota joskus kutsutaan kavitaatioksi tai pseudokavitaatioksi). Tilanne voi pahentua, jos nesteeseen muodostuu höyrykuplia. Siten kavitaatiota tapahtuu, kun paine putoaa kaasun liukoisuuden tai nesteen höyrynpaineen alapuolelle.
Kavitaatiota esiintyy pääasiassa avoimissa järjestelmissä, joissa on vakiotilavuus, eli tämän ilmiön vaara koskee tulo- ja poistopiirejä ja pumppuja. Se voi johtua liian alhaisesta absoluuttisesta paineesta, joka johtuu virtausnopeuden menetyksistä kapeissa poikkileikkauksissa, suodattimissa, jakoputkissa ja kuristusventtiileissä, mikä johtuu liiallisesta tulopaineesta tai painehäviöistä, jotka johtuvat nesteen liiallisesta viskositeetista. Kavitaatio voi johtaa pumpun eroosioon, heikentyneeseen tehokkuuteen, painehuippuihin ja liialliseen meluon.
Tämä ilmiö voi vaikuttaa haitallisesti kaasusäätimien vakauteen ja aiheuttaa vaahtoamista säiliöissä, jos neste-vesi-seos palautetaan säiliöön ilmakehän paineessa.

6. Ilmanpoisto
Kun hydraulinesteet palaavat säiliöön, nestevirtaus voi kuljettaa ilmaa mukanaan. Tämä voi johtua putkistojen vuodoista supistumisen ja osittaisen tyhjiön aikana. Turbulenssi säiliössä tai paikallinen kavitaatio osoittaa ilmakuplien muodostumista nesteeseen.
Loukkuun jäänyt ilma on vapautettava nesteen pinnalle, muuten pumppuun joutuessaan se voi vahingoittaa järjestelmän muita osia. Nopeus, jolla ilmakuplat nousevat pintaan, riippuu kuplien halkaisijasta, nesteen viskositeetista sekä perusöljyn tiheydestä ja laadusta. Mitä korkeampi laatu ja puhtaus perusöljy on, sitä nopeammin ilmanpoisto tapahtuu. Matalan viskositeetin öljyistä ilma poistuu yleensä nopeammin kuin korkean viskositeetin perusöljyistä. Tämä johtuu nopeudesta, jolla kuplat nousevat.

C = (ρ FL -ρ L )Χ/η,

Missä ρ FL— nesteen tiheys; ρ L- ilman tiheys; η - dynaaminen viskositeetti; X on vakio, joka riippuu nesteen tiheydestä ja viskositeetista.
Järjestelmät on suunniteltava siten, että ilmaa ei pääse nesteeseen ja jos pääsee, mukana kulkeutuvat ilmakuplat pääsevät helposti ulos. Kriittisiä alueita ovat säiliöt, jotka on varustettava ohjauslevyillä ja ilmanohjaimella, sekä putkiston ja piirien kokoonpano. Lisäaineet eivät voi vaikuttaa positiivisesti hydraulinesteiden ilmanpoistoominaisuuksiin. Pinta-aktiiviset aineet (erityisesti silikonipohjaiset vaahdonestoaineet) ja epäpuhtaudet (kuten rasvat ja korroosionestoaineet) vaikuttavat haitallisesti hydrauliöljyjen vapautumisominaisuuksiin. Mineraaliöljyillä on yleensä paremmat ilmanpoistoominaisuudet kuin palonesteillä. Ilmanpoisto-ominaisuudet HPLD hydraulineste voi olla verrattavissa hydraulinesteiden ominaisuuksiin HLP.
Testi ilmanpoistoominaisuuksien määrittämiseksi on kuvattu standardissa DIN 51 381. Tämä menetelmä sisältää ilman ruiskuttamisen öljyyn. Ilmanpoistoluku on aika, joka kuluu ilman (miinus 0,2 %) poistumaan nesteestä 50 °C:n lämpötilassa tietyissä olosuhteissa.
Hajaantuneen ilman osuus määritetään mittaamalla öljy-ilmaseoksen tiheys.

7. Vaahtoaminen
Pintavaahtoaminen tapahtuu, kun ilmanpoistonopeus on suurempi kuin nopeus, jolla ilmakuplat puhkeavat nesteen pinnalle, eli kun kuplia muodostuu enemmän kuin tuhoutuu. Pahimmassa tapauksessa tämä vaahto voidaan pakottaa ulos säiliöstä reikien kautta tai kuljettaa pumppuun. Silikonipohjaiset tai silikonittomat vaahdonestolisäaineet voivat nopeuttaa kuplien hajoamista vähentämällä vaahdon pintajännitystä. Ne vaikuttavat myös negatiivisesti nesteen ilmanpoisto-ominaisuuksiin, mikä voi aiheuttaa puristuvuusongelmia ja kavitaatiota. Siksi vaahdonestoaineita käytetään erittäin pieninä pitoisuuksina (≈ 0,001 %). Vaahtoamisenestolisäaineen pitoisuus voi asteittain laskea vanhenemisen ja metallipinnoille kerrostumisen seurauksena, ja vaahtoutumisongelmia syntyy usein käytettäessä vanhoja, jo käytettyjä nesteitä. Vaahtoamista ehkäisevän lisäaineen lisääminen tulee suorittaa vasta neuvoteltuaan hydraulinesteen valmistajan kanssa.
Nesteen pinnalle muodostuneen vaahdon tilavuus mitataan ajan kuluessa (välittömästi, 10 minuutin kuluttua) ja eri lämpötiloissa (25 ja 95 °C). Pinta-aktiiviset aineet, pesu- tai dispergointiaineet, epäpuhtaudet, kuten rasvat, korroosionestoaineet, puhdistusaineet, leikkausnesteet, hapettumisen sivutuotteet jne. voivat vaikuttaa negatiivisesti vaahdonestoaineiden tehokkuuteen.

8. Demulgointi
Demulsifikaatio on hydraulinesteen kyky hylätä sisääntunkeutunutta vettä. Vettä voi päästä hydraulinesteeseen lämmönvaihtimen vuotojen, öljytasojen merkittävien muutosten vuoksi säiliöiden kondensoituneen veden, huonon suodatuksen, viallisten tiivisteiden aiheuttaman veden saastumisen ja äärimmäisten ympäristöolosuhteiden kautta. Hydrauliöljyssä oleva vesi voi aiheuttaa korroosiota, kavitaatiota pumppuissa, lisätä kitkaa ja kulumista sekä nopeuttaa elastomeerien ja muovien hajoamista. Vapaa vesi tulee poistaa hydraulinestesäiliöistä mahdollisimman nopeasti tyhjennysventtiilien kautta. Vesiliukoisten jäähdytysnesteiden saastuminen, erityisesti työstökoneissa, voi aiheuttaa tahmeiden jäännösten muodostumista veden haihtumisen jälkeen. Tämä voi aiheuttaa ongelmia pumpuissa, venttiileissä ja sylintereissä. Hydrauliöljyn on hylättävä nopeasti ja kokonaan siihen päässyt vesi. Demulgoitumisen määrää DIN 51 599, mutta tämä menetelmä ei sovellu hydraulinesteisiin, jotka sisältävät pesu- ja dispergointiainetta ( DD) lisäaineita. Demulsifikaatio on aika, joka kuluu öljyn ja veden seosten erottamiseen. Demulgointiparametrit ovat:
. viskositeetti jopa 95 mm 2 /s 40 °C:ssa; testilämpötila 54 °C;
. viskositeetti > 95 mm2/s; lämpötila 82 °C.
Hydrauliöljyissä, jotka sisältävät DD lisäaineet, vesi, nestemäiset ja kiinteät epäpuhtaudet pidetään suspensiossa. Ne voidaan poistaa sopivilla suodatinjärjestelmillä ilman koneen hydraulitoimintoa negatiivinen vaikutus hydraulinesteeseen. Siksi DD Hydraulinesteitä käytetään usein hydrostaattisissa työstökoneissa ja liikkuvissa hydraulijärjestelmissä.
Suurin kiertonopeuden koneissa, jotka vaativat jatkuvaa käytettävyyttä ja ovat jatkuvasti alttiina veden ja muiden epäpuhtauksien riskille, puhdistushydrauliikkanesteiden käyttö on ensisijainen ala. Demulgoivia ominaisuuksia omaavia hydraulinesteitä suositellaan käytettäväksi teräksenvalmistus- ja valssaamoissa, joissa on suuria vesimääriä ja alhainen kiertonopeus mahdollistaa emulsioiden erottamisen säiliössä. Demulgoivia ominaisuuksia modifioidussa muodossa käytetään määritettäessä laitteiden yhteensopivuutta hydrauliöljyjen kanssa. Hydraulinesteen vanheneminen vaikuttaa negatiivisesti demulgoiviin ominaisuuksiin.

9. Kaatopiste
Jähmepiste on alin lämpötila, jossa neste on vielä nestemäistä. Näyte nesteestä jäähdytetään systemaattisesti ja sen juoksevuus testataan lämpötilan laskussa 3 °C:n välein. Parametrit, kuten jähmettymispiste ja rajoittava viskositeetti, määräävät eniten matala lämpötila, jossa normaali öljyn käyttö on mahdollista.

10. Kuparin korroosio (kuparilevytesti)
Hydraulijärjestelmissä käytetään usein kuparia ja kuparia sisältäviä materiaaleja. Materiaaleja, kuten messinkiä, valupronssia tai sintrattua pronssia, löytyy laakerielementeistä, ohjaimista tai ohjausyksiköistä, liukuista, hydraulipumpuista ja moottoreista. Kupariputkia käytetään jäähdytysjärjestelmissä. Kuparikorroosio voi johtaa koko hydraulijärjestelmän vaurioitumiseen, joten kuparinauhakorroosiokoe suoritetaan saadakseen tietoa perusnesteiden ja lisäaineiden syövyttävyydestä kuparia sisältäviin materiaaleihin. Mineraalipohjaisten hydraulinesteiden eli biohajoavien nesteiden syövyttävyyden testausmenetelmä ei-rautametallien suhteen tunnetaan Linde-menetelmänä (seulontamenetelmä biohajoavien öljyjen syövyttävyyden testaamiseksi suhteessa kupariseoksiin) ( SAE Technical Bulletin 981516, huhtikuu 1998), joka tunnetaan myös nimellä VDMA 24570 (VDMA 24570 - biohajoavat hydraulinesteet - vaikutus ei-rautametalliseoksiin 03-1999 saksaksi).
Standardin mukaan DIN 51 759, kuparilevyn korroosio voi olla värjäytymisen tai hiutaleiden muodostumisen muodossa. Kuparihiomalevy upotetaan testinesteeseen määrätty aika tietyssä lämpötilassa. Hydrauli- ja voiteluöljyt testataan yleensä 100 °C:n lämpötilassa. Korroosioaste arvioidaan pisteissä:
1 - pieni värimuutos;
2 - kohtalainen värinmuutos;
3 - voimakas värinmuutos;
4 - korroosio (tummuminen).

11. Vesipitoisuus (Karl Fischerin menetelmä)
Jos vesi pääsee hydraulijärjestelmään osittain hienojakoisena siihen pisteeseen asti, että se tunkeutuu öljyfaasiin, niin hydraulinesteen tiheydestä riippuen vettä voi vapautua myös öljyfaasista. Tämä mahdollisuus on otettava huomioon otettaessa näytteitä vesipitoisuuden määrittämiseksi.
Vesipitoisuuden määrittäminen mg/kg (massa) Karl Fischer -menetelmällä sisältää Karl Fischer -liuoksen lisäämisen suoralla tai epäsuoralla titrauksella.

12. Vanhenemiskestävyys (Baader-menetelmä)
Tämä on yritys toistaa tutkimus ilman, lämpötilan ja hapen vaikutuksista hydraulinesteisiin laboratorioympäristössä. Hydrauliöljyjen ikääntymistä on yritetty keinotekoisesti nopeuttaa nostamalla lämpötiloja tason yläpuolelle. käytännön sovellus sekä happitasot metallikatalyyttien läsnä ollessa. Viskositeetin kasvu ja happoluvun (vapaa happo) kasvu kirjataan ja arvioidaan. Laboratoriotestitulokset muunnetaan käytännön olosuhteiksi. Baader-menetelmä on käytännöllinen tapa testata hydrauli- ja voiteluöljyjen ikääntymistä.
Tietyn ajanjakson ajan näytteitä vanhennetaan tietyssä lämpötilassa ja ilman virtauspaineessa upottamalla ajoittain kuparikäämi öljyyn, joka toimii hapettumisen kiihdyttimenä. Mukaisesti DIN 51 554-3 C, CL Ja CLP nesteitä ja H.L., HLP, NM Hydrauliöljyjen hapettumiskestävyys on testattu 95 °C:n lämpötilassa. Saippuoitumisluku ilmaistaan ​​milligrammoina KOH/g.

13. Vanhenemiskestävyys (menetelmä TOST)
Höyryturbiiniöljyjen ja lisäaineita sisältävien hydrauliöljyjen hapettumiskestävyys määritetään DIN 51 587. Menetelmä TOST Sitä on käytetty useiden vuosien ajan turbiiniöljyjen ja mineraaliöljypohjaisten hydraulinesteiden testaamiseen. Muunnetussa muodossa (ilman vettä) kuiva TOST Menetelmällä määritetään esteripohjaisten hydrauliöljyjen hapettumiskestävyys.
Voiteluöljyjen ikääntymiselle on ominaista happoluvun kasvu, kun öljy altistetaan hapelle, vedelle, teräkselle ja kuparille enintään 1000 tuntia 95°C:ssa (ikääntymisen neutralointikäyrä). Suurin sallittu happoluvun lisäys on 2 mg KOH/g 1000 tunnin jälkeen.

14. Happoluku (neutralointiluku)
Hydrauliöljyn happoluku kasvaa vanhenemisen, ylikuumenemisen tai hapettumisen seurauksena. Syntyvät ikääntymistuotteet voivat vaikuttaa aggressiivisesti hydraulijärjestelmän pumppuihin ja laakereihin. Siksi happoluku on tärkeä kriteeri hydraulinesteen kunnon arvioinnissa.
Happoluku osoittaa voiteluöljyssä olevien happamien tai emäksisten aineiden määrän. Mineraaliöljyjen hapot voivat vahingoittaa hydraulijärjestelmän materiaaleja. Korkea happopitoisuus ei ole toivottavaa, koska se voi johtua hapettumisesta.

15. Suojaavat antioksidanttiset ominaisuudet terästä/rautametalleja vastaan
Lisäaineita sisältävien turbiini- ja hydrauliöljyjen antioksidanttiominaisuudet suhteessa teräkseen/rautametalleihin määritetään standardin mukaisesti. DIN 51 585.
Hydraulinesteet sisältävät usein dispergoitua, liuennutta tai vapaata vettä, joten hydraulinesteen tulee tarjota korroosiosuojaus kaikille kastuville osille kaikissa käyttöolosuhteissa, mukaan lukien veden saastuminen. Tämä testimenetelmä määrittää korroosionestoaineiden suorituskyvyn useissa erilaisissa käyttöolosuhteissa.
Testiöljy sekoitetaan tislattuun veteen (menetelmä A) tai keinotekoiseen veteen merivettä(menetelmä B) sekoittaen jatkuvasti (24 tuntia 60 °C:ssa) seokseen upotettuna terässauvalla. Tämän jälkeen terästanko tarkastetaan korroosion varalta. Tulosten avulla voimme arvioida öljyn korroosionesto-ominaisuuksia suhteessa teräskomponentteihin, jotka ovat kosketuksissa veden tai vesihöyryn kanssa:
Korroosioaste 0 tarkoittaa, ettei korroosiota ole,
luokka 1 - vähäinen korroosio;
luokka 2 - kohtalainen korroosio;
aste 3 - vakava korroosio.

16. Kulumisenestoominaisuudet (nelipallokone Kuori; VKA, DIN 51350)
Yrityksen nelipallokone Kuori mittaa hydraulinesteiden kulumisenesto- ja äärimmäisiä paineominaisuuksia. Hydraulinesteiden kantokykyä testataan rajakitkan olosuhteissa. Menetelmää käytetään voiteluöljyjen arvojen määrittämiseen lisäaineilla, jotka kestävät korkeaa painetta liukupintojen välisen rajakitkan olosuhteissa. Voiteluöljyä testataan nelipallolaitteessa, joka koostuu yhdestä (keski) pyörivästä pallosta ja kolmesta renkaaseen järjestetystä paikallaan olevasta pallosta. Vakiotestausolosuhteissa ja tietyllä kestolla mitataan kolmen paikallaan olevan pallon kosketuspisteen halkaisija tai pyörivän pallon kuormitus, jota voidaan lisätä kunnes hitsataan jäljellä olevilla kolmella kuulalla.

17. Polymeereja sisältävien voiteluöljyjen leikkausstabiilisuus
Viskositeetti-lämpötila-ominaisuuksien parantamiseksi voiteluöljyihin lisätään polymeerejä ja niitä käytetään viskositeettiindeksiä parantavina lisäaineina. Kun lisäät molekyylipaino nämä aineet tulevat yhä herkemmiksi mekaanisille rasituksille, esimerkiksi männän ja sen sylinterin välissä oleville. Öljyjen leikkausstabiilisuuden arvioimiseksi eri olosuhteissa on olemassa useita testimenetelmiä:
DIN 5350-6, neljän pallon menetelmä, DIN 5354-3,FZG menetelmä ja DIN 51 382, ​​dieselpolttoaineen ruiskutusmenetelmä.
Suhteellisen viskositeetin lasku leikkausvoiman vuoksi 20 tunnin testin jälkeen DIN 5350-6 (Kartiorullalaakereissa käytettyjen polymeerejä sisältävien voiteluöljyjen leikkausstabiilisuuden määritys) sovelletaan DIN 51 524-3 (2006); Suositellaan alle 15 %:n leikkausvoiman alentamista.

18. Pyörivien siipipumppujen hydraulinesteiden mekaaniset testit ( DIN 51 389-2)
Vickers-pumpun ja muiden valmistajien pumppujen testaus mahdollistaa hydraulinesteiden suorituskyvyn realistisen arvioinnin. Vaihtoehtoisia testausmenetelmiä kehitetään kuitenkin parhaillaan (erityisesti DGMK 514 - hydraulinesteiden mekaaniset testit).
Vickersin menetelmällä määritetään hydraulinesteiden kulumisenesto-ominaisuudet pyörivässä siipipumpussa tietyissä lämpötiloissa ja paineissa (140 atm, 250 tuntia, käyttönesteen viskositeetti 13 mm 2 /s vaihtelevissa lämpötiloissa). Tarkista testin lopussa renkaiden ja siipien kulumisen varalta ( Vickers V-104KANSSA 10 tai Vickers V-105KANSSA 10). Suurin sallittu kulumisarvo:< 120 мг для кольца и < 30 мг для крыльев.

19. Kulumisenesto-ominaisuudet (vaihteistotesti FZG seistä; DIN 534-1i-2)
Hydraulinesteitä, erityisesti korkeaviskoosisia laatuja, käytetään hydrauli- ja voiteluöljyinä yhdistetyissä järjestelmissä. Dynaaminen viskositeetti on päätekijä kulumisenestokyvyssä hydrodynaamisessa voitelutilassa. Alhaisilla liukunopeuksilla tai korkeat paineet rajakitkan olosuhteissa nesteen kulumisenesto-ominaisuudet riippuvat käytetyistä lisäaineista (reaktiivisen kerroksen muodostuminen). Nämä rajaehdot toistetaan, kun niitä testataan FZG seisomaan.
Tätä menetelmää käytetään pääasiassa voiteluaineiden raja-ominaisuuksien määrittämiseen. Tietyt tietyllä nopeudella pyörivät vaihteet voidellaan roiske- tai sumutusöljyllä, jonka alkulämpötila kirjataan. Hampaiden jalkojen kuormitusta lisätään asteittain ja ominaisuudet kirjataan ulkomuoto hampaat jalat. Tätä menettelyä toistetaan viimeiseen 12. kuormitusvaiheeseen asti: hertsin paine 10. kuormitusvaiheessa sidontakaistalla on 1539 N/mm2; vaiheessa 11 - 1691 N/mm2; 12. vaiheessa - 1 841 N/mm 2. Alkulämpötila vaiheessa 4 on 90 °C, kehänopeus 8,3 m/s, rajalämpötilaa ei ole määritetty; hammaspyörägeometriaa A käytetään.
Kuorman epäonnistumisvaihe määräytyy DIN 51 524-2. varten positiivinen tulos sen on oltava vähintään taso 10. Vaatimukset täyttävät hydraulinesteet ISO VG 46, jotka eivät sisällä kulumista estäviä lisäaineita, saavuttavat tyypillisesti kuormitusasteen 6 (≈ 929 N/mm2). Sinkkiä sisältävät hydraulinesteet saavuttavat yleensä vähintään 10-11 kuormitusasteen ennen vikaa. Niin sanottu sinkkitön ZAF hydraulinesteet kestävät kuormitusasteen 12 tai korkeamman.

Roman Maslov.
Perustuu ulkomaisten julkaisujen materiaaliin.