李開(kāi)放

(航空工業(yè)(新鄉(xiāng))計(jì)測(cè)科技有限公司，河南新鄉(xiāng) 453019)

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介質(zhì)黏度對(duì)某型號(hào)濾材基本過(guò)濾性能的影響

李開(kāi)放

(航空工業(yè)(新鄉(xiāng))計(jì)測(cè)科技有限公司，河南新鄉(xiāng) 453019)

試驗(yàn)介質(zhì)的黏度是多次通過(guò)實(shí)驗(yàn)的重要參數(shù)之一，通過(guò)在YH-15航空液壓油的不同黏度下進(jìn)行多次通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究試驗(yàn)介質(zhì)黏度的變化對(duì)某型號(hào)玻纖過(guò)濾材料的壓差、過(guò)濾比、納污容量的影響。

YH-15航空液壓油；黏度；壓差；過(guò)濾比；納污容量

0 引言

黏度作為液體黏滯性的量度，是流體對(duì)其內(nèi)部摩擦現(xiàn)象的一種表示。油液的黏度隨溫度而變化，不僅不同油液的黏度在同一溫度下相差很大，而且不同的油液隨溫度變化的程度也不同，甚至同一油液在不同的溫度變化趨勢(shì)下黏度變化也有很大區(qū)別[1]。

隨著人們對(duì)凈化系統(tǒng)內(nèi)試驗(yàn)介質(zhì)的重視，所有的液壓系統(tǒng)中都不同程度地安裝有過(guò)濾器(過(guò)濾系統(tǒng))，而表征過(guò)濾器性能的技術(shù)參數(shù)有很多，細(xì)致劃分包括：壓力、流量、溫度、過(guò)濾比(過(guò)濾精度)、納污容量(壽命)、壓差、旁通壓力等，但是其中表征其過(guò)濾性能的基本參數(shù)主要還是：過(guò)濾比(過(guò)濾精度)、納污容量(壽命)、壓差。3個(gè)參數(shù)的測(cè)試都對(duì)試驗(yàn)介質(zhì)的黏度提出了相關(guān)的要求。

文中以試驗(yàn)介質(zhì)黏度的變化為切入點(diǎn)，探究試驗(yàn)介質(zhì)的黏度變化對(duì)玻纖過(guò)濾材料基本過(guò)濾性能的影響。

1 試驗(yàn)原理及方法

目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的，過(guò)濾器過(guò)濾性能最典型的試驗(yàn)方法是“多次通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法”[2]，不同行業(yè)雖然使用的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不同，但其試驗(yàn)原理卻基本一樣，即：模擬濾芯在工作系統(tǒng)內(nèi)的工作條件，使試驗(yàn)油液以額定流量循環(huán)通過(guò)濾芯，同時(shí)保持一定速率連續(xù)不斷地向試驗(yàn)系統(tǒng)注入污染物，記錄產(chǎn)品壓差隨時(shí)間的變化，并且以規(guī)定時(shí)間間隔從產(chǎn)品上下游取樣進(jìn)行顆粒計(jì)數(shù)，通過(guò)產(chǎn)品上下游單位體積油液中顆粒數(shù)的比值確定濾芯對(duì)不同尺寸污染物的過(guò)濾能力，直到被試產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的濾芯極限壓差，如圖1所示。為保證試驗(yàn)方法一致，多次通過(guò)試驗(yàn)統(tǒng)一采用ISO 16889:2008《液壓傳動(dòng)-過(guò)濾器-評(píng)定濾芯過(guò)濾性能的多次通過(guò)方法》。

圖1 多次通過(guò)法試驗(yàn)系統(tǒng)原理圖

2 介質(zhì)黏度確定

由于YH-15號(hào)航空液壓油的性能完全滿足ISO 16889：2008的基礎(chǔ)油液性能要求，因此試驗(yàn)介質(zhì)統(tǒng)一采用YH-15號(hào)航空液壓油。

公式(1)為計(jì)算試驗(yàn)介質(zhì)黏度的黏溫特性曲線公式，表1為所選的YH-15航空液壓油黏溫特性曲線常數(shù)b、m。

lglg(ν+a)=b+mlgT

(1)

式中：ν為運(yùn)動(dòng)黏度，mm2/s；T為絕對(duì)溫度，K；a、b、m為隨油品性質(zhì)而異的常數(shù)。

表1 YH-15航空液壓油黏溫特性曲線常數(shù)

將不同溫度下的參數(shù)代入公式(1)，分別計(jì)算可得YH-15航空液壓油在20、35、50、65 ℃下的黏度值，如表2所示。

表2 20、35、50、65 ℃時(shí)YH-15航空液壓油的黏度值

3 產(chǎn)品試驗(yàn)

(1)試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)設(shè)備包括MPTB-10-20多次通過(guò)試驗(yàn)臺(tái)、電子天平。

(2)試驗(yàn)材料

從同一卷某型號(hào)玻纖過(guò)濾材料上裁下過(guò)濾面積為200 mm2的樣品4張，試驗(yàn)介質(zhì)溫度與相應(yīng)樣品編號(hào)見(jiàn)表3。

表3 試驗(yàn)介質(zhì)與相應(yīng)樣品編號(hào)

(3)試驗(yàn)條件

試驗(yàn)條件見(jiàn)表4。

表4 試驗(yàn)條件一覽表

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

(1)試驗(yàn)介質(zhì)黏度的變化對(duì)清潔濾材壓差的影響

由于所有過(guò)濾材料都取自同一批次，所以在相同溫度下清潔濾材壓差都相差不大。但是當(dāng)介質(zhì)的溫度降低時(shí)，液體黏度增加，液體中分子運(yùn)動(dòng)減慢，分子間排斥力增大，導(dǎo)致液體內(nèi)部分子間的摩擦力增大，進(jìn)而使得在相同流量下測(cè)得的清潔濾材壓差隨溫度的降低而增大，即清潔壓差大小與黏度變化呈負(fù)相關(guān)，如表5所示。

表5 不同黏度下過(guò)濾材料的清潔濾材壓差對(duì)比

(2)試驗(yàn)介質(zhì)黏度的變化對(duì)試驗(yàn)時(shí)間的影響

介質(zhì)黏度的變化也對(duì)濾材達(dá)到相同凈壓差時(shí)的試驗(yàn)時(shí)間有很大的影響。從圖2可清楚地看到：隨著介質(zhì)溫度的升高，介質(zhì)的黏度越來(lái)越小，濾材達(dá)到相同凈壓差所需的時(shí)間也越來(lái)越長(zhǎng)。

圖2 不同黏度下，過(guò)濾材料的時(shí)間壓差曲線

(3)試驗(yàn)介質(zhì)黏度的變化對(duì)過(guò)濾比和納污容量的影響

對(duì)各個(gè)粒徑的過(guò)濾比進(jìn)行整理后，發(fā)現(xiàn)黏度的變化對(duì)同一粒徑的過(guò)濾比幾乎沒(méi)有影響，如表6和圖3所示。因?yàn)檫^(guò)濾材料濾除的是介質(zhì)中的固體顆粒，但是介質(zhì)黏度的變化，對(duì)固體顆粒自身和固體顆粒在系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)沒(méi)有影響，所以同一粒徑在不同介質(zhì)黏度下其過(guò)濾比不受影響。

表6 不同黏度下，粒徑的過(guò)濾比

圖3 不同黏度下，粒徑的過(guò)濾比

但是在不同介質(zhì)黏度下測(cè)得的該濾材的納污容量卻有很大區(qū)別，如表7所示。

表7 不同黏度下過(guò)濾材料達(dá)到相同凈壓差的納污容量對(duì)比

不過(guò)這個(gè)結(jié)果也與圖2和表6分析的結(jié)果一致，即：由于達(dá)到相同凈壓差所需的試驗(yàn)時(shí)間隨著黏度的減小而增加，所以在過(guò)濾比不變的情況下，隨著黏度的減小，該型號(hào)濾材的納污容量有了很大的增加。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)以上試驗(yàn)結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)介質(zhì)黏度的變化對(duì)該型號(hào)過(guò)濾材料的3個(gè)基本過(guò)濾性能影響不同。

首先,試驗(yàn)介質(zhì)的黏度隨溫度的降低而增大，導(dǎo)致該型號(hào)過(guò)濾材料的清潔濾材壓差也隨著溫度的降低而增大；其次,黏度的變化卻并不影響它對(duì)固體顆粒的過(guò)濾比；最后，又因在達(dá)到相同的凈壓差時(shí)試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)短不同，該濾料納污容量隨著試驗(yàn)介質(zhì)黏度的增大而減小。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)介質(zhì)黏度對(duì)該型號(hào)過(guò)濾材料基本過(guò)濾性能的不同影響綜合考慮，進(jìn)行相關(guān)的應(yīng)用和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

[1]徐春明，楊朝合.石油煉制工程[M].北京:石油工業(yè)出版社，2009:60-70.

[2]ISO 16889：2008 液壓傳動(dòng)-過(guò)濾器-評(píng)定濾芯過(guò)濾性能的多次通過(guò)方法[S].

阿特拉斯·科普柯推出Power Focus 6000系列擰緊系統(tǒng)

2017年6月12日，作為全球領(lǐng)先的工業(yè)生產(chǎn)解決方案供應(yīng)商，阿特拉斯·科普柯推出了適用于多種手持式工具的Power Focus 6000擰緊系統(tǒng)，基于最新的平臺(tái)打造，帶來(lái)獨(dú)一無(wú)二的用戶操作體驗(yàn)和更好的質(zhì)量管控，并具有極大的集成和擴(kuò)展的靈活性，預(yù)見(jiàn)并滿足未來(lái)“智慧工廠”對(duì)于裝配的需求。

外觀上，Power Focus 6000控制器采用7英寸觸摸屏，操作步驟簡(jiǎn)潔，便于用戶進(jìn)行設(shè)置。作為真正的全球化解決方案，Power Focus 6000支持包括中文在內(nèi)的12種操作語(yǔ)言，以及本地扭矩單位格式。除此之外，優(yōu)化的散熱設(shè)計(jì)、手提式手柄、快捷鍵和集成揚(yáng)聲器的設(shè)置，于細(xì)節(jié)處，充分體現(xiàn)用戶友好性。

功能性上，Power Focus 6000具有多項(xiàng)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，貼合裝配工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)：

Virtual Station——多用戶多任務(wù)分時(shí)擰緊操作系統(tǒng)

極具創(chuàng)新的軟件意義上的控制器Virtual Station，對(duì)控制器進(jìn)行了顛覆性的重新定義，允許多個(gè)工位的站點(diǎn)同時(shí)連接控制器，并彼此獨(dú)立地進(jìn)行擰緊操作任務(wù)。用戶可根據(jù)需求對(duì)Virtual Station的數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展。目前，一臺(tái)Power Focus 6000控制器，最多可以安裝6個(gè)Virtual Station，在6個(gè)不同工位上同時(shí)進(jìn)行擰緊操作，極大地減少硬件組成，降低了能耗，帶來(lái)前所未有的靈活性。同時(shí)，最大化地保證了操作工位間任務(wù)運(yùn)行的獨(dú)立性和穩(wěn)定性。

TrueAngle?——實(shí)現(xiàn)卓越的擰緊角度控制

Power Focus 6000獨(dú)具專利的TrueAngle?功能，極大地改善擰緊精確性，實(shí)現(xiàn)更好的質(zhì)量控制。 在讀取擰緊角度時(shí)，TrueAngle?可通過(guò)陀螺儀反饋，將人工操作的影響因素計(jì)算在內(nèi)，從而提高角度讀取的精度，消除操作人員的人為影響，并有效檢測(cè)螺栓漏擰、錯(cuò)擰和螺紋損壞等問(wèn)題，防止擰緊錯(cuò)誤的發(fā)生，保證裝配質(zhì)量。同時(shí)，通過(guò)TrueAngle?收集扭矩和角度相關(guān)數(shù)據(jù)，可為工藝改善分析提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

TurboTight?——超低反作用力，更優(yōu)人機(jī)工程

TurboTight?也是Power Focus 6000系統(tǒng)獨(dú)具專利的功能，通過(guò)自適應(yīng)螺栓連接，帶來(lái)全新的擰緊策略。TurboTight?集中體現(xiàn)了人體工程學(xué)優(yōu)勢(shì)，能夠在特定的螺栓連接工位降低反作用力，極大地提高操作舒適度。由此，使用TurboTight?可減少對(duì)反作用力臂的需求，節(jié)約采購(gòu)和維護(hù)成本，降低能耗，同時(shí)減少了擰緊所需的時(shí)間——經(jīng)驗(yàn)證，使用了TurboTight?功能后，相較于傳統(tǒng)的擰緊方式，效率可提升30%左右。

2017年，阿特拉斯·科普柯正式提出“智聯(lián)裝配”(Smart Connected Assembly)的概念，旨在通過(guò)幫助客戶實(shí)現(xiàn)所有與裝配相關(guān)工藝環(huán)節(jié)的互通互聯(lián)創(chuàng)造獨(dú)特價(jià)值。Power Focus 6000作為面向未來(lái)的裝配系統(tǒng)中的重要產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高度智能化，將在“智聯(lián)裝配”中，發(fā)揮十分重要的作用。未來(lái)，隨著推廣范圍的擴(kuò)大，Power Focus 6000將越來(lái)越多地幫助客戶實(shí)現(xiàn)靈活的定制化解決方案和可持續(xù)的生產(chǎn)力，助力裝配行業(yè)中“中國(guó)制造2025”的落地實(shí)施。

(來(lái)源：俞慶華)

Influence of Test Medium Viscosity on Basic Filtration Performance of Some Filter Material

LI Kaifang

(Aviation Industry (Xinxiang) Metrology and Test Science Technology Co.,Ltd.,Xinxiang Henan 453019, China)

Viscosity of test medium is one of important parameters in multi-pass test. Multi-pass tests under different viscosities of YH-15 aviation hydraulic oil were carried out to discuss influence of test medium viscosity on differential pressure, filtration ratio and capacity of RR1371AA glass fiber filter material.

YH-15 aviation hydraulic oil; Viscosity; Differential pressure; Filtration ratio; Capacity

2017-03-13

李開(kāi)放(1989—)，男，工程師，本科，長(zhǎng)期從事液壓流體污染控制技術(shù)研究工作。E-mail:jckjlw@163.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.07.020

U467

B

1674-1986(2017)07-075-03