介质黏度对某型号滤材基本过滤性能的影响

李开放

(航空工业(新乡)计测科技有限公司，河南新乡 453019)



介质黏度对某型号滤材基本过滤性能的影响

李开放

(航空工业(新乡)计测科技有限公司，河南新乡 453019)

试验介质的黏度是多次通过实验的重要参数之一，通过在YH-15航空液压油的不同黏度下进行多次通过实验，探究试验介质黏度的变化对某型号玻纤过滤材料的压差、过滤比、纳污容量的影响。

YH-15航空液压油；黏度；压差；过滤比；纳污容量

0 引言

黏度作为液体黏滞性的量度，是流体对其内部摩擦现象的一种表示。油液的黏度随温度而变化，不仅不同油液的黏度在同一温度下相差很大，而且不同的油液随温度变化的程度也不同，甚至同一油液在不同的温度变化趋势下黏度变化也有很大区别[1]。

随着人们对净化系统内试验介质的重视，所有的液压系统中都不同程度地安装有过滤器(过滤系统)，而表征过滤器性能的技术参数有很多，细致划分包括：压力、流量、温度、过滤比(过滤精度)、纳污容量(寿命)、压差、旁通压力等，但是其中表征其过滤性能的基本参数主要还是：过滤比(过滤精度)、纳污容量(寿命)、压差。3个参数的测试都对试验介质的黏度提出了相关的要求。

文中以试验介质黏度的变化为切入点，探究试验介质的黏度变化对玻纤过滤材料基本过滤性能的影响。

1 试验原理及方法

目前国内外公认的，过滤器过滤性能最典型的试验方法是“多次通过实验方法”[2]，不同行业虽然使用的试验标准不同，但其试验原理却基本一样，即：模拟滤芯在工作系统内的工作条件，使试验油液以额定流量循环通过滤芯，同时保持一定速率连续不断地向试验系统注入污染物，记录产品压差随时间的变化，并且以规定时间间隔从产品上下游取样进行颗粒计数，通过产品上下游单位体积油液中颗粒数的比值确定滤芯对不同尺寸污染物的过滤能力，直到被试产品达到规定的滤芯极限压差，如图1所示。为保证试验方法一致，多次通过试验统一采用ISO 16889:2008《液压传动-过滤器-评定滤芯过滤性能的多次通过方法》。

图1 多次通过法试验系统原理图

2 介质黏度确定

由于YH-15号航空液压油的性能完全满足ISO 16889：2008的基础油液性能要求，因此试验介质统一采用YH-15号航空液压油。

公式(1)为计算试验介质黏度的黏温特性曲线公式，表1为所选的YH-15航空液压油黏温特性曲线常数b、m。

lglg(ν+a)=b+mlgT

(1)

式中：ν为运动黏度，mm2/s；T为绝对温度，K；a、b、m为随油品性质而异的常数。

表1 YH-15航空液压油黏温特性曲线常数

将不同温度下的参数代入公式(1)，分别计算可得YH-15航空液压油在20、35、50、65 ℃下的黏度值，如表2所示。

表2 20、35、50、65 ℃时YH-15航空液压油的黏度值

3 产品试验

(1)试验设备

试验设备包括MPTB-10-20多次通过试验台、电子天平。

(2)试验材料

从同一卷某型号玻纤过滤材料上裁下过滤面积为200 mm2的样品4张，试验介质温度与相应样品编号见表3。

表3 试验介质与相应样品编号

(3)试验条件

试验条件见表4。

表4 试验条件一览表

4 试验结果分析

(1)试验介质黏度的变化对清洁滤材压差的影响

由于所有过滤材料都取自同一批次，所以在相同温度下清洁滤材压差都相差不大。但是当介质的温度降低时，液体黏度增加，液体中分子运动减慢，分子间排斥力增大，导致液体内部分子间的摩擦力增大，进而使得在相同流量下测得的清洁滤材压差随温度的降低而增大，即清洁压差大小与黏度变化呈负相关，如表5所示。

表5 不同黏度下过滤材料的清洁滤材压差对比

(2)试验介质黏度的变化对试验时间的影响

介质黏度的变化也对滤材达到相同净压差时的试验时间有很大的影响。从图2可清楚地看到：随着介质温度的升高，介质的黏度越来越小，滤材达到相同净压差所需的时间也越来越长。

图2 不同黏度下，过滤材料的时间压差曲线

(3)试验介质黏度的变化对过滤比和纳污容量的影响

对各个粒径的过滤比进行整理后，发现黏度的变化对同一粒径的过滤比几乎没有影响，如表6和图3所示。因为过滤材料滤除的是介质中的固体颗粒，但是介质黏度的变化，对固体颗粒自身和固体颗粒在系统内的流动没有影响，所以同一粒径在不同介质黏度下其过滤比不受影响。

表6 不同黏度下，粒径的过滤比

图3 不同黏度下，粒径的过滤比

但是在不同介质黏度下测得的该滤材的纳污容量却有很大区别，如表7所示。

表7 不同黏度下过滤材料达到相同净压差的纳污容量对比

不过这个结果也与图2和表6分析的结果一致，即：由于达到相同净压差所需的试验时间随着黏度的减小而增加，所以在过滤比不变的情况下，随着黏度的减小，该型号滤材的纳污容量有了很大的增加。

5 结论

通过对以上试验结果的分析，发现试验介质黏度的变化对该型号过滤材料的3个基本过滤性能影响不同。

首先,试验介质的黏度随温度的降低而增大，导致该型号过滤材料的清洁滤材压差也随着温度的降低而增大；其次,黏度的变化却并不影响它对固体颗粒的过滤比；最后，又因在达到相同的净压差时试验时间长短不同，该滤料纳污容量随着试验介质黏度的增大而减小。设计人员可根据介质黏度对该型号过滤材料基本过滤性能的不同影响综合考虑，进行相关的应用和产品设计。

[1]徐春明，杨朝合.石油炼制工程[M].北京:石油工业出版社，2009:60-70.

[2]ISO 16889：2008 液压传动-过滤器-评定滤芯过滤性能的多次通过方法[S].

阿特拉斯·科普柯推出Power Focus 6000系列拧紧系统

2017年6月12日，作为全球领先的工业生产解决方案供应商，阿特拉斯·科普柯推出了适用于多种手持式工具的Power Focus 6000拧紧系统，基于最新的平台打造，带来独一无二的用户操作体验和更好的质量管控，并具有极大的集成和扩展的灵活性，预见并满足未来“智慧工厂”对于装配的需求。

外观上，Power Focus 6000控制器采用7英寸触摸屏，操作步骤简洁，便于用户进行设置。作为真正的全球化解决方案，Power Focus 6000支持包括中文在内的12种操作语言，以及本地扭矩单位格式。除此之外，优化的散热设计、手提式手柄、快捷键和集成扬声器的设置，于细节处，充分体现用户友好性。

功能性上，Power Focus 6000具有多项独特优势，贴合装配工业的发展趋势：

Virtual Station——多用户多任务分时拧紧操作系统

极具创新的软件意义上的控制器Virtual Station，对控制器进行了颠覆性的重新定义，允许多个工位的站点同时连接控制器，并彼此独立地进行拧紧操作任务。用户可根据需求对Virtual Station的数量进行扩展。目前，一台Power Focus 6000控制器，最多可以安装6个Virtual Station，在6个不同工位上同时进行拧紧操作，极大地减少硬件组成，降低了能耗，带来前所未有的灵活性。同时，最大化地保证了操作工位间任务运行的独立性和稳定性。

TrueAngle®——实现卓越的拧紧角度控制

Power Focus 6000独具专利的TrueAngle®功能，极大地改善拧紧精确性，实现更好的质量控制。 在读取拧紧角度时，TrueAngle®可通过陀螺仪反馈，将人工操作的影响因素计算在内，从而提高角度读取的精度，消除操作人员的人为影响，并有效检测螺栓漏拧、错拧和螺纹损坏等问题，防止拧紧错误的发生，保证装配质量。同时，通过TrueAngle®收集扭矩和角度相关数据，可为工艺改善分析提供可靠的数据支持。

TurboTight®——超低反作用力，更优人机工程

TurboTight®也是Power Focus 6000系统独具专利的功能，通过自适应螺栓连接，带来全新的拧紧策略。TurboTight®集中体现了人体工程学优势，能够在特定的螺栓连接工位降低反作用力，极大地提高操作舒适度。由此，使用TurboTight®可减少对反作用力臂的需求，节约采购和维护成本，降低能耗，同时减少了拧紧所需的时间——经验证，使用了TurboTight®功能后，相较于传统的拧紧方式，效率可提升30%左右。

2017年，阿特拉斯·科普柯正式提出“智联装配”(Smart Connected Assembly)的概念，旨在通过帮助客户实现所有与装配相关工艺环节的互通互联创造独特价值。Power Focus 6000作为面向未来的装配系统中的重要产品，实现了系统的高度智能化，将在“智联装配”中，发挥十分重要的作用。未来，随着推广范围的扩大，Power Focus 6000将越来越多地帮助客户实现灵活的定制化解决方案和可持续的生产力，助力装配行业中“中国制造2025”的落地实施。

(来源：俞庆华)

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

李开放(1989—)，男，工程师，本科，长期从事液压流体污染控制技术研究工作。E-mail:jckjlw@163.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.07.020

U467

B

1674-1986(2017)07-075-03