สมการของวอลเธอร์คืออะไร?

สมการของวอลเธอร์ (ASTM D341): log log(ν + 0.7) = A − B × log(T) โดยที่ T มีหน่วยเป็นเคลวิน สมการนี้ให้เส้นตรงบนกระดาษวัดความหนืด-อุณหภูมิของ ASTM มีความแม่นยำสำหรับน้ำมันแร่ในช่วงอุณหภูมิ -20°C ถึง 150°C.

ดัชนีความหนืด (VI) คืออะไร?

ค่า VI บ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงความหนืดเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ค่า VI สูง การเปลี่ยนแปลงจะน้อยลง น้ำมันแร่: VI ≈ 80-100, น้ำมันสังเคราะห์ PAO: VI ≈ 120-160, น้ำมันเครื่องแบบมัลติเกรด: VI > 150.

การจำแนกประเภท ISO VG คืออะไร?

มาตรฐาน ISO VG จำแนกประเภทสารหล่อลื่นอุตสาหกรรมตามความหนืดจลน์ที่อุณหภูมิ 40°C VG 32 หมายถึง ν₄₀ ≈ 32 cSt ช่วง: VG 2 ถึง VG 1500.

สมการของวอลเธอร์มีความแม่นยำแค่ไหน?

มีความแม่นยำสูงสำหรับน้ำมันแร่ (-20 ถึง 150°C) มีความแม่นยำน้อยกว่าสำหรับน้ำมันสังเคราะห์ อุณหภูมิต่ำมาก (ใกล้จุดไหล) หรืออุณหภูมิสูงมาก (ใกล้จุดวาบไฟ).

ช่วงความหนืดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานคือช่วงใด?

ตลับลูกปืนและเฟืองส่วนใหญ่ทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุดที่ความหนืด 13-100 cSt ต่ำกว่า 13 cSt: เสี่ยงต่อการหล่อลื่นเฉพาะจุด สูงกว่า 100 cSt: เกิดการสูญเสียจากการกวนมากเกินไป ช่วงความหนืดที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความเร็วและภาระในการใช้งาน.

เครื่องมือวิศวกรรมฟรี

เครื่องคำนวณความหนืดของน้ำมันตามอุณหภูมิ

คำนวณความหนืดจลนศาสตร์ที่อุณหภูมิใดๆ โดยใช้สมการ Walther (ASTM D341) ดัชนีความหนืดตาม ASTM D2270 ช่วงการทำงานที่เหมาะสม

เครื่องคำนวณนี้พัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องโดยทีมวิศวกรรมของ Vibromera ผู้ผลิตเครื่องมือถ่วงสมดุลแบบพกพา Balanset

Walther / ASTM D341ดัชนีความหนืดISO VG

ผลการวัดความหนืด

ความหนืดที่อุณหภูมิเป้าหมาย

—

ดัชนีความหนืด (VI)

—

การตรวจสอบช่วงการทำงาน

—

วอลเธอร์ ค่าคงที่ A

—

วอลเธอร์ ค่าคงที่ B

—

อ้างอิง: ν40 / ν100

—

ความหนืดไดนามิก (η)

—

แผนภูมิวอลเธอร์ — ความหนืดเทียบกับอุณหภูมิ

สมการของวอลเธอร์ (ASTM D341)

โดยที่ ν คือความหนืดจลน์ในหน่วย mm²/s (cSt), T คืออุณหภูมิสัมบูรณ์ (K) และ A, B คือค่าคงที่ที่กำหนดจากจุดอ้างอิงสองจุด.

ดัชนีความหนืด (ASTM D2270)

ค่า VI เปรียบเทียบพฤติกรรมความหนืดต่ออุณหภูมิของน้ำมันกับน้ำมันอ้างอิงสองชนิด ได้แก่ L (VI=0, น้ำมันแนฟเทนิก) และ H (VI=100, น้ำมันพาราฟินิก) ค่า VI ที่สูงขึ้นหมายถึงการเปลี่ยนแปลงความหนืดต่ออุณหภูมิที่น้อยลง.

ตัวอย่างการปฏิบัติ

ตัวอย่าง — VG 68 ที่อุณหภูมิ 80°C

ที่ให้ไว้: ν₄₀=68 cSt, ν₁₀₀=8.7 cSt

Walther: A=9.3097, B=3.6244

ที่ 80°C (353.15 K): log log(ν+0.7)=9.3097−3.6244×log(353.15)=9.3097−9.2348=0.0749

ν = 10^(10^(0.0749))−0.7 = 14.7 cSt

VI ≈ 98 (น้ำมันแร่ทั่วไป)

ตารางอ้างอิง ISO VG

ISO VG	ν ที่ 40°C (cSt)	ν ที่ 100°C (cSt)	การใช้งานทั่วไป
VG 10	10	2.6	น้ำมันหล่อลื่นแกนหมุน, ระบบไฮดรอลิก
VG 22	22	4.4	ระบบไฮดรอลิก
VG 32	32	5.4	ระบบไฮดรอลิก, ตลับลูกปืนงานเบา
VG 46	46	6.8	ระบบไฮดรอลิก, ตลับลูกปืนทั่วไป
VG 68	68	8.7	ระบบไฮดรอลิกงานหนัก, เกียร์เบา
VG 100	100	11.4	เฟืองหมุนเวียน, เฟืองเบา
VG 150	150	15	เฟือง, ตลับลูกปืน
VG 220	220	19	เกียร์อุตสาหกรรม
VG 320	320	24.5	เฟืองหนัก, เฟืองตัวหนอน
VG 460	460	31	เกียร์ที่รับน้ำหนักมาก
VG 680	680	40	เฟืองหนักมาก
VG 1000	1000	52	เฟืองเปิด
VG 1500	1500	68	เฟืองเปิด, เชือกลวด

💡 ช่วงที่เหมาะสม: ตลับลูกปืนและเฟืองส่วนใหญ่ทำงานได้ดีที่สุดที่ความหนืด 13–100 cSt หากความหนืดต่ำกว่า 13 cSt จะมีความเสี่ยงต่อการหล่อลื่นแบบขอบเขต (boundary lubrication) และหากความหนืดสูงกว่า 100 cSt จะทำให้เกิดการกวนมากเกินไป (excessive churning).