Introducere
Proprietățile reologice ale materialelor ajută la înțelegerea și anticiparea comportamentului acestora în timpul procesului. De exemplu, acestea joacă un rol în capacitatea de lubrifiere, pompabilitate, punctul de curgere (randament) al unsorilor lubrifiante.
Condiții de măsurare
În cele ce urmează, vâscozitatea de forfecare a unei unsori lubrifiante este determinată cu Kinexus pro+ în condițiile de măsurare descrise în standardul DIN 51810-1. Tabelul 1 și figura 1 rezumă parametrii de testare specificați în acest standard.
Tabelul 1: Condiții de măsurare
| Geometrie | CP/25 (sistem con-placă, unghiul conului: 1°, diametrul plăcii: 25 mm) | |
|---|---|---|
| Temperatura | 25°C (±0,1°C) | |
| Spațiu de măsurare | 24 μm | |
| Program de măsurare | Faza t1: 1 min în repaus, 0 Pa | |
Faza t2: 1 min înainte de forfecare, 100 s-1 | ||
Faza t3: 2 min în repaus, 0 Pa | ||
Faza t4: creștere liniară a ratei de forfecare de la 0 la 1000 s-1 în 1 min | ||
Faza t5: 5 min la o rată de forfecare constantă (1000 s-1) | ||
Rezultatele măsurătorilor
Se măsoară cuplul necesar pentru fiecare rată de forfecare aplicată, care este convertit automat de software-ul rSpace pentru a determina tensiunea de forfecare. Viteza de forfecare și tensiunea de forfecare sunt apoi utilizate în calculul vâscozității de forfecare utilizând ecuația de mai jos:
Figura 2 prezintă rata de forfecare aplicată (curba portocalie) și vâscozitatea de forfecare rezultată (curba albastră). După cum era de așteptat, vâscozitatea de forfecare este egală cu zero atunci când nu este aplicată nicio tensiune de forfecare (faza t1). O creștere a vitezei de forfecare la 100 s-1 duce la o creștere măsurată a vâscozității de forfecare la 7,5 Pa-s (faza t2). Răspunsul probei la încetarea oricărei deformări este o revenire imediată a vâscozității de forfecare efectiv la zero (faza t3). Creșterea liniară a vitezei de forfecare (faza t4) evidențiază comportamentul structurat și de subțiere prin forfecare al unsorii lubrifiante: Vâscozitatea de forfecare scade în general odată cu creșterea vitezei de forfecare. Reacția materialului la următoarea rată de forfecare constantă de 1000 s-1 (faza t5) este extrem de importantă deoarece arată dacă vâscozitatea de forfecare rămâne stabilă atunci când este supusă unei rate de forfecare constante ridicate; și, dacă nu rămâne stabilă, cât de puternic se modifică sub o rată de deformare constantă și ridicată.
Standardul DIN 51018-1 indică modul de cuantificare a acestei modificări a vâscozității de forfecare ηrel în timpul ultimei etape. Pentru aceasta, se raportează vâscozitatea de forfecare la 2 s (ηA) și la 300 s (ηB) după începerea celei de-a cincea faze, precum și modificarea relativă a vâscozității între cele două valori. Modificarea relativă a vâscozității este definită ca:
Puternicul software rSpace utilizat pentru măsurători și evaluare este capabil să calculeze automat acești parametri. Figura 3 prezintă tabelul extras din software-ul rSpace cu valorile necesare ale vâscozității de forfecare la 2 s și 300 s și modificarea relativă a vâscozității ηrel rezultată de 0,7%. Această valoare scăzută de mai puțin de 1 % indică faptul că proba se adaptează foarte rapid la rata de forfecare aplicată.
Concluzie
O unsoare lubrifiantă a fost măsurată în condițiile descrise în DIN 51810-1. Evaluarea a fost efectuată cu succes în mod automat datorită unei analize care poate fi inclusă chiar și în metoda de măsurare pentru executarea ușoară și rapidă a măsurătorilor cu obiectivul determinării rezultatelor independent de utilizator.