เครื่องมือวิศวกรรมฟรี
เครื่องคำนวณความหนืดของน้ำมันตามอุณหภูมิ
คำนวณความหนืดจลนศาสตร์ที่อุณหภูมิใดๆ โดยใช้สมการ Walther (ASTM D341) ดัชนีความหนืดตาม ASTM D2270 ช่วงการทำงานที่เหมาะสม
เครื่องคำนวณนี้พัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องโดยทีมวิศวกรรมของ Vibromera ผู้ผลิตเครื่องมือถ่วงสมดุลแบบพกพา Balanset
ผลการวัดความหนืด
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
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).
สมการ Walther (ASTM D341): log log(ν+0.7) = A − B × log(T) ให้เส้นตรงบนกระดาษแผนภูมิความหนืด–อุณหภูมิตาม ASTM
แม่นยำมากสำหรับน้ำมันแร่ตั้งแต่ −20°C ถึง 150°C แม่นยำน้อยลงสำหรับน้ำมันสังเคราะห์ที่มีสารเติมแต่งมาก ใกล้จุดไหลเท หรือใกล้จุดวาบไฟ
VI บ่งบอกว่าความหนืดเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิมากเพียงใด ยิ่งสูงยิ่งเสถียร
- VI < 80: ต่ำ (ฐานแนฟทีนิก)
- VI 80–100: น้ำมันแร่ปกติ
- VI 100–120: ดี (HVI หรือกึ่งสังเคราะห์)
- VI 120–160: ดีมาก (สังเคราะห์ PAO)
- VI > 160: ดีเยี่ยม (มัลติเกรด ปรับปรุง VI)
สำหรับแบริ่งและเกียร์ส่วนใหญ่: 13–100 cSt ที่อุณหภูมิใช้งาน
- ต่ำกว่า 13 cSt: เสี่ยงต่อการหล่อลื่นแบบขอบเขต การสึกหรอเพิ่มขึ้น
- 13–30 cSt: แบริ่งไฮโดรไดนามิก เกียร์ความเร็วสูง
- 30–100 cSt: เกียร์และแบริ่งอุตสาหกรรมทั่วไป
- สูงกว่า 100 cSt: อาจทำให้สูญเสียจากการกวนน้ำมัน แรงบิดสตาร์ทสูง
ความหนืดจลน์: 1 cSt = 1 mm²/s พอดี
ความหนืดพลวัต: η = ν × ρ หน่วย: mPa·s = cSt × g/cm³ สำหรับน้ำมันทั่วไปที่ 15°C: ρ ≈ 0.87 g/cm³ ดังนั้น 100 cSt = 87 mPa·s
SUS (เซย์โบลต์): ประมาณ SUS ≈ 4.6 × cSt (สำหรับ cSt > 50)
จุดไหลเทคืออุณหภูมิต่ำสุดที่น้ำมันยังไหลได้ ต่ำกว่าจุดไหลเท การเกิดผลึกแว็กซ์ทำให้น้ำมันข้นเกินกว่าจะสูบได้ มีความสำคัญต่อสภาวะสตาร์ทเย็น อุปกรณ์กลางแจ้ง และการใช้งานในแถบอาร์กติก
น้ำมันแร่: โดยทั่วไป −15 ถึง −30°C น้ำมันสังเคราะห์ PAO: −40 ถึง −60°C
ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko เป็นวิศวกรวิเคราะห์การสั่นสะเทือน และเป็นผู้ก่อตั้งและประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Vibromera กว่า 15 ปีที่เขาถ่วงสมดุลเครื่องจักรหมุนในภาคสนามแทนที่จะทำบนแท่นทดสอบ ได้แก่ มุลเชอร์ พัดลมอุตสาหกรรม เครื่องบด เครื่องหมุนเหวี่ยง เพลา และสปินเดิล งานนี้เองที่ทำให้เกิดเครื่องมือ Balanset — ออกแบบมาให้เป็นเครื่องมือที่ผู้เชี่ยวชาญสามารถถือไปยังเครื่องจักรและใช้งานได้ด้วยตัวคนเดียวหน้างาน ไม่ใช่อุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการ Vibromera ก่อตั้งขึ้นในปี 2017 และตั้งฐานอยู่ที่เมืองปอร์ตู ประเทศโปรตุเกส ตั้งแต่ปี 2023 การพัฒนา การประกอบ และการสนับสนุนผลิตภัณฑ์ตระกูล Balanset ทั้งหมดเกิดขึ้นที่นี่ เครื่องมือเรือธงคือ Balanset-1A เครื่องวิเคราะห์แบบพกพาสำหรับการถ่วงสมดุลหนึ่งระนาบและสองระนาบ และสำหรับการวินิจฉัยการสั่นสะเทือน Nikolai มีส่วนร่วมด้วยตนเองในการสนับสนุนลูกค้า ในการแก้ไขงานถ่วงสมดุลที่ยาก และในการพัฒนาซอฟต์แวร์ เขาทำงานกับลูกค้าทั่วโลกในทุกภาษา
