Bevezetés
Az anyagok reológiai tulajdonságai segítenek megérteni és előre jelezni viselkedésüket a folyamat során. Például szerepet játszanak a kenőzsírok kenőképességében, szivattyúzhatóságában, folyási (Termelési feszültségA folyási feszültséget úgy határozzák meg, mint azt a feszültséget, amely alatt nem következik be áramlás; a szó szoros értelmében nyugalmi állapotban gyenge szilárd anyagként, folyékony anyagként viselkedik, amikor folyik.folyáshatárában).
Mérési feltételek
A következőkben egy kenőzsír nyírási viszkozitását határozzuk meg a Kinexus pro+ készülékkel a DIN 51810-1 szabványban leírt mérési feltételek mellett. Az 1. táblázat és az 1. ábra összefoglalja az ebben a szabványban meghatározott vizsgálati paramétereket.
Táblázat: Mérési feltételek
| Geometria | CP/25 (kúp-lemez rendszer, kúpszög: 1°, lemezátmérő: 25 mm) | |
|---|---|---|
| Hőmérséklet | 25°C (±0,1°C) | |
| Mérési hézag | 24 μm | |
| Mérési program | T1 fázis: 1 perc nyugalomban, 0 Pa | |
T2 fázis: 1 perc előnyírás, 100 s-1 | ||
T3. fázis: 2 perc nyugalomban, 0 Pa | ||
T4. fázis: A nyírási sebesség lineáris növekedése 0-ról 1000 s-1-re 1 perc alatt | ||
T5. fázis: 5 perc állandó nyírási sebességgel (1000 s-1) | ||
Mérési eredmények
Az egyes alkalmazott nyírási sebességekhez szükséges nyomatékot mérik, amelyet az rSpace szoftver automatikusan átalakít a nyírófeszültség meghatározásához. A nyírási sebességet és a nyírási feszültséget ezután a nyírási viszkozitás kiszámításához használják fel az alábbi egyenlet segítségével:
A 2. ábra az alkalmazott nyírási sebességet (narancssárga görbe) és a kapott nyírási viszkozitást (kék görbe) mutatja. A várakozásoknak megfelelően a nyírási viszkozitás nulla, amikor nincs nyírási feszültség (t1 fázis). A nyírási sebesség 100 s-1-re történő növelése a nyírási viszkozitás mért 7,5 Pa-s-ra történő növekedéséhez vezet (t2 fázis). A minta reakciója a deformáció megszűnését követően a nyírási viszkozitás azonnali visszatérése a tényleges nullára (t3. fázis). A nyírási sebesség lineáris növekedése (t4. fázis) kiemeli a kenőzsír strukturált és nyíróvékonyító viselkedését: A nyírási viszkozitás általában csökken a nyírási sebesség növekedésével. Az anyag reakciója a következő 1000 s-1 állandó nyírási sebességre (t5 fázis) rendkívül fontos, mert megmutatja, hogy a nyírási viszkozitás stabil marad-e, amikor nagy állandó nyírási sebességnek van kitéve; és ha nem marad stabil, akkor milyen erősen változik egy állandó és nagy deformációs sebesség alatt.
A DIN 51018-1 szabvány megadja, hogyan kell a nyírási viszkozitás ηrel változását az utolsó lépés során számszerűsíteni. Ehhez a nyírási viszkozitást 2 s (ηA) és 300 s (ηB) elteltével az ötödik fázis kezdete után, valamint a két érték közötti relatív viszkozitásváltozást jelentik. A relatív viszkozitásváltozást a következőképpen határozzuk meg:
A mérésekhez és a kiértékeléshez használt nagy teljesítményű rSpace szoftver képes automatikusan kiszámítani ezeket a paramétereket. A 3. ábra az rSpace szoftverből kinyert táblázatot mutatja a nyírási viszkozitás 2 s és 300 s-nál kért értékeivel és a kapott ηrel 0,7%-os relatív viszkozitásváltozással. Ez az alacsony, 1% alatti érték azt jelzi, hogy a minta nagyon gyorsan alkalmazkodik az alkalmazott nyírási sebességhez.
Következtetés
A kenőzsírt a DIN 51810-1 szabványban leírt feltételek mellett mértük. Az értékelést sikeresen elvégezték automatikusan egy olyan elemzésnek köszönhetően, amely akár a mérési módszerbe is beépíthető a mérések egyszerű és gyors elvégzése érdekében, az eredmények felhasználó-független meghatározása céljából.