Tiêu chuẩn TCVN 14401:2025 Nhiên liệu tuốc bin hàng không - Xác định độ bôi trơn bằng thiết bị BOCLE

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 14401:2025

ASTM D5001-23

NHIÊN LIỆU TUỐC BIN HÀNG KHÔNG XÁC ĐỊNH ĐỘ BÔI TRƠN BẰNG THIẾT BỊ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG BÔI TRƠN VIÊN BI TRÊN XY LANH (BOCLE)

Standard test method for measurement of lubricity of aviation turbine fuels by the ball-on-cylinder lubricity evaluator

Lời nói đầu

TCVN 14401:2025 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D5001-23 Standard Test Method for Measurement of Lubricity of Aviation Turbine Fuels by the Ball-on-Cylinder Lubricity Evaluator với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D5001-23 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế.

TCVN 14401:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28 Sản phẩm dầu mỏ và chất bôi trơn biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

NHIÊN LIỆU TUỐC BIN HÀNG KHÔNG XÁC ĐỊNH ĐỘ BÔI TRƠN BẰNG THIẾT BỊ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG BÔI TRƠN VIÊN BI TRÊN XY LANH (BOCLE)

Standard test method for measurement of lubricity of aviation turbine fuels by the ball-on-cylinder lubricity evaluator

1 Phạm vi áp dụng

1.1 Tiêu chuẩn này quy định việc đánh giá các tính chất mài mòn của nhiên liệu tuốc bin hàng không trong điều kiện bôi trơn tới hạn trên các bề mặt thép ma sát.

1.1.1 Phương pháp này kết hợp hai quy trình, một quy trình sử dụng thiết bị bán tự động và quy trình thứ hai sử dụng thiết bị hoàn toàn tự động. Có thể sử dụng một trong hai thiết bị để thực hiện thử nghiệm.

1.2 Các giá trị trình bày theo đơn vị SI được coi là tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn này không bao gồm các đơn vị đo lường khác.

1.3 Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn khi sử dụng. Người sử dụng tiêu chuẩn này có trách nhiệm thiết lập các nguyên tắc về an toàn và bảo vệ sức khoẻ cũng như khả năng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

ASTM D4175 Standard terminology relating to petroleum products, liquid fuels, and lubricants (Thuật ngữ liên quan đến sản phẩm dầu mỏ, nhiên liệu lỏng và chất bôi trơn)

ASTM D4306 Standard practice for aviation fuel sample containers for tests affected by trace contamination (Quy trình chuẩn bị các bình chứa mẫu nhiên liệu hàng không cho các phép thử bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm vết)

ASTM D6708 Standard practice for statistical assessment and improvement of expected agreement between two test methods that purport to measure the same property of a material (Phương phápn đánh giá thống kê và cải thiện sự đồng thuận mong đợi giữa hai phương pháp thử có mục đích đo lường cùng một đặc tính của một vật liệu)

AISI E-52100 Chromium alloy Steel (Thép hợp kim Crom)

ISO 3290-1 Rolling bearings - Balls - Part 1: steel balls (Ổ lăn - Bi - Phần 1: Bi thép)

SAE 8720 Steel (Thép)

3 Thuật ngữ, định nghĩa

3.1 Thuật ngữ, định nghĩa

3.1.1 Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ, định nghĩa quy định trong ASTM D4175 và các thuật ngữ, định nghĩa dưới đây:

3.2 Định nghĩa các thuật ngữ cụ thể đối với tiêu chuẩn này

3.2.1

Độ bôi trơn (lubricity)

Đại lượng mô tả khả năng chất lỏng giảm thiểu ma sát giữa các bề mặt và giảm thiểu hư hại của các bề mặt khi chúng chuyển động tương đối với nhau trong điều kiện có tải trọng.

3.2.1.1 Giải thích: Trong phương pháp thử này, độ bôi trơn của chất lỏng được xác định theo vết mòn, tính bằng milimet. Vết mòn này được tạo ra trên một viên bi đứng yên khi nó tiếp xúc với một vòng thử hình trụ quay được làm ướt bằng một chất lỏng, vận hành trong các điều kiện xác định và được kiểm soát chặt chẽ.

3.2.2

Vết mòn - dùng trong ngành nhiên liệu lỏng) (wear scar - in liquid fuels industry)

Đường kính trung bình của vùng bị mài mòn và trầy xước, được đo theo hai hướng xác định, được tạo ra trên viên bi thử trong điều kiện xác định.

3.2.2.1 Giải thích: vết mòn tạo ra theo phương pháp thử TCVN 14401 (ASTM D5001) thường được gọi là vết mòn BOCLE.

3.3 Chữ viết tắt

3.3.1 BOCLE - Thiết bị đánh giá khả năng bôi trơn bi trên xy lanh (Ball on Cylinder Lubricity Evaluator)

3.3.2 HRC - Thang độ cứng Rockwell “C” (Rockwell Hardness “C” scale)

3.3.3 WSD - Đường kính vết mòn (Wear Scar Diameter)

4 Tóm tắt phương pháp

Chất lỏng thử nghiệm được chứa trong một bình thử với không khí trong bình được duy trì ở độ ẩm tương đối 10 %. Một viên bi thép không quay được giữ bởi một ngàm lắp thẳng đứng và được ép vào đường kính ngoài của một vòng thép hình trụ lắp hướng tâm và được áp vào một tải trọng. Vòng thử nghiệm được quay với tốc độ cố định trong khi nó được nhúng một phần vào bình chứa chất lỏng thử nghiệm. Điều đó giúp cho vòng thép luôn được duy trì ở trạng thái ướt và chất lỏng thử nghiệm liên tục được chuyển đến bề mặt bi/vòng. Vết mòn tạo ra trên bi thử nghiệm là thước đo đặc tính bôi trơn của chất lỏng. Xem Điều 10 về hiệu chuẩn và chuẩn hóa đường kính vết mòn (WSD).

5 Ý nghĩa và ứng dụng

5.1 Sự mài mòn do ma sát quá mức, dẫn đến làm giảm tuổi thọ của các bộ phận động cơ như bơm nhiên liệu và bộ điều chỉnh nhiên liệu, đôi khi được coi là do nhiên liệu hàng không thiếu khả năng bôi trơn.

5.2 Mối liên hệ giữa kết quả thử nghiệm và tình trạng hư hỏng của bộ phận trong hệ thống nhiên liệu hàng không do mài mòn đã được chứng minh với một số tổ hợp nhiên liệu/phần cứng, trong đó sự bôi trơn biên là một yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của bộ phận máy bay.

5.3 Vết mòn được tạo ra trong thử nghiệm đánh giá độ bôi trơn bằng viên bi trên xy lanh (BOCLE) khá nhạy cảm với các yếu tố như độ nhiễm tạp chất của chất lỏng và vật liệu thử nghiệm, sự có mặt của oxy và nước trong khí quyển và nhiệt độ của phép thử. Phép đo độ bôi trơn này cũng nhạy cảm với các vật liệu vết thu được trong quá trình lấy mẫu và tồn chứa. Phải sử dụng bình chứa được quy định trong ASTM D4306.

5.4 Phương pháp thử BOCLE có thể không phản ánh trực tiếp điều kiện vận hành của phần cứng động cơ. Ví dụ, một số nhiên liệu có hàm lượng các hợp chất lưu huỳnh cao có thể cho kết quả thử nghiệm bất thường.

6 Thiết bị và dụng cụ

6.1 Để biết thông tin chi tiết về thiết bị cần thiết cho từng phương pháp Đánh giá độ bôi trơn bằng viên bi trên xy lanh (BOCLE), xem: Phụ lục A.1 đối với phương pháp bán tự động, Phụ lục A.2 đối với phương pháp hoàn toàn tự động.

6.2 Kính hiển vi có khả năng phóng đại 100x lần và phù hợp để đo vết mòn trên bi chính xác đến 0,01 mm.

6.2.1 Phương pháp đo vết mòn - Có thể là micromet trượt bằng thủy tinh có thang chia vạch 0,01 mm hoặc micromet kỹ thuật số và cụm lam kính có độ phân giải ít nhất là 0,01 mm.

6.3 Bồn rửa - Bồn siêu âm bằng thép không gỉ không hàn, có dung tích 1,9 L và công suất rửa 40 W.

6.4 Bảng 1 liệt kê các yêu cầu thử nghiệm.

Bảng 1 - Điều kiện vận hành tiêu chuẩn

7 Thuốc thử và vật liệu

7.1 Vòng thử nghiệm, làm bằng thép SAE 8720, có thang độ cứng Rockwell “C”, số (HRC) từ 58 đến 62 và bề mặt hoàn thiện ở giá trị hiệu dụng từ 0,56 pm đến 0,71 μm. Hình 1 đưa ra các kích thước.

Hình 1 - Vòng thử bi trên xy lanh

7.2 Bi thử nghiệm, là bi thép hợp kim crôm làm từ thép số E-52100 theo tiêu chuẩn AISI, có đường kính 12,7 mm, cấp từ 5 đến 10. Các viên bi được mô tả trong ISO 3290-1. Chỉ số độ cứng HRC của bi phải từ 64 đến 66, là khoảng hẹp hơn so với yêu cầu của ISO.

7.3 Thiết bị bổ sung - Chi tiết về các hạng mục thiết bị thử nghiệm bổ sung dành riêng cho từng phương pháp thử được đưa ra trong phụ lục thích hợp.

7.4 Không khí nén có hàm lượng hydrocarbon phải nhỏ hơn 0,1 ppm và hàm lượng nước phải nhỏ hơn 50 ppm (CẢNH BÁO: Khí nén dưới áp suất cao. Sử dụng rất thận trọng khi có vật liệu dễ cháy vì nhiệt độ tự bốc cháy của hầu hết các hợp chất hữu cơ trong không khí giảm mạnh ở áp suất cao. Xem A.3.1)

7.5 Bình hút ẩm chứa chất làm khô không chỉ thị, có dung tích đủ để chứa các vòng thử, bi thử và phần cứng khác.

7.6 Găng tay sạch, loại dùng một lần làm bằng vải cotton, không xơ.

7.7 Khăn lau, khăn lau mềm loại dùng 1 lần, để lau tinh, không xơ, không chứa hydrocarbon.

7.8 Isooctan (CẢNH BÁO: Rất dễ cháy. Có hại nếu hít phải. Dạng hơi có thể gây cháy đột ngột. Xem A.3.2.), có cấp tỉnh khiết thuốc thử, độ tinh khiết tối thiểu 95 %, 2,2,4-trimetylpentan.

7.9 Rượu isopropyl (CẢNH BÁO: Dễ cháy. Xem A.3.3.), có cấp tỉnh khiết thuốc thử.

7.10 Aceton (CẢNH BÁO: Rất dễ cháy. Dạng hơi có thể gây cháy đột ngột. Xem A.3.4.), có cấp tỉnh khiết thuốc thử.

7.11 Chất lỏng chuẩn

7.11.1 Chất lỏng JFA - chất chuẩn có độ bôi trơn cao (CẢNH BÁO: Dễ cháy). URL của trang web này là http://webstore.astmtmc.cmu.edu/webstore/ProductDetail.aspx?ProductlD=50. Lưu giữ trong lọ thủy tinh borosilicat sạch có nắp đậy lót giấy nhôm hoặc bình kim loại lót epoxy hoàn toàn. Bảo quản ở nơi tối.

7.11.2 Chất lỏng JFB - chất chuẩn có độ bôi trơn thấp (CẢNH BÁO: Dễ cháy. Dạng hơi có hại). URL của trang web này là http://webstore.astmtmc.org/ftp/docs/sds/fuel/JFB10_CofA.pdf. Lưu giữ trong lọ thủy tinh borosilicat sạch với nắp có chèn lót giấy nhôm hoặc bình kim loại lót epoxy hoàn toàn. Bảo quản ở nơi tối.

7.11.3 Phải lưu giữ các chất lỏng chuẩn trong vật chứa lót epoxy hoặc chai thủy tinh borosilicat có nắp đậy lót giấy nhôm hoặc PTFE. Phải bảo quản chai thủy tinh borosilicat ở nơi tối.

8 Lấy mẫu, mẫu thử và thiết bị thử

8.1 Làm sạch thiết bị và các bộ phận thử nghiệm

8.1.1 Vòng thử nghiệm, như đã nhận

8.1.1.1 Phải loại bỏ một phần lớp phủ bảo vệ bằng cách chà xát thủ công bằng vải vụn hoặc khăn giấy thấm isooctan.

8.1.1.2 Đặt các vòng đã làm sạch một phần vào cốc thủy tinh sạch dung tích 500 mL. Rót một lượng vừa đủ hỗn hợp isooctan (2,2,4-trimetyl pentan) và rượu isopropyl theo tỷ lệ 1:1 vào cốc thủy tinh sao cho bao phủ hoàn toàn vòng thử nghiệm.

8.1.1.3 Đặt cốc vào bồn rửa siêu âm và chạy trong thời gian 15 min.

8.1.1.4 Nhấc vòng thử ra và lặp lại chu trình làm sạch siêu âm 8.1.1.3 bằng cốc sạch và dung môi mới.

8.1.1.5 Gắp tất cả vòng thử sạch bằng kẹp sạch hoặc găng tay dùng một lần. Lấy các vòng thử ra khỏi cốc thủy tinh và rửa bằng isooctan, làm khô và rửa bằng aceton.

CHÚ THÍCH 1: Hoạt động sấy khô có thể được thực hiện bằng cách sử dụng tia khí nén ớ áp suất từ 140 kPa đến 210 kPa.

8.1.1.6 Làm khô và bảo quản trong bình hút ẩm.

8.1.2 Bi thử, như đã nhận

8.1.2.1 Đặt các viên bi vào cốc thủy tinh 300 mL. Chuyển một lượng vừa đủ hỗn hợp isooctan và rượu isopropyl theo tỷ lệ 1:1 vào cốc thủy tinh sao cho dung môi làm sạch này bao phủ hoàn toàn các viên bi.

CHÚ THÍCH 2: Trong một lần có thể xử lý được một lượng bi đủ cho năm ngày.

8.1.2.2 Đặt cốc thủy tinh vào máy rửa siêu âm và bật trong 15 min.

8.1.2.3 Lặp lại chu trình làm sạch của 8.1.2.2 bằng cốc sạch và dung môi mới.

8.1.2.4 Lấy ra và rửa sạch bằng isooctan, làm khô và rửa sạch bằng aceton.

8.1.2.5 Làm khô và bảo quản trong bình hút ẩm.

8.1.3 Bình chứa, nắp bình chứa, mâm bi, vòng khóa, cụm trục (Phương pháp A, phương pháp bán tự động), cụm vòng thử (Phương pháp B, phương pháp hoàn toàn tự động) và tất cả các bộ phận khác tiếp xúc trực tiếp với nhiên liệu thử nghiệm (tham khảo phụ lục thích hợp).

8.1.3.1 Rửa bằng isooctan.

8.1.3.2 Làm sạch trong bồn rửa siêu âm với hỗn hợp isooctan và rượu isopropyl với tỷ lệ 1:1 trong thời gian 5 min.

8.1.3.3 Lấy ra và rửa bằng isooctan, làm khô và rửa bằng aceton.

8.1.3.4 Bảo quản trong bình hút ẩm cho đến khi cần dùng.

8.1.4 Phần cứng

8.1.4.1 Phần cứng và dụng cụ, là bất kỳ bộ phận nào tiếp xúc với chất lỏng thử nghiệm phải được làm sạch bằng cách rửa kỹ bằng isooctan và lau bằng khăn.

8.1.4.2 Bảo quản các bộ phận trong bình hút ẩm khi không sử dụng.

8.1.5 Sau khi thử nghiệm

8.1.5.1 Tháo bình chứa và vòng thử.

8.1.5.2 Tháo rời các bộ phận và vệ sinh bằng bồn rửa siêu âm sử dụng hỗn hợp isooctan và rượu isopropyl theo tỷ lệ 1:1 trong thời gian 5 min. Rửa bằng isooctan, lau khô và rửa bằng aceton. Lắp ráp lại các bộ phận.

8.1.5.3 Làm khô và bảo quản trong bình hút ẩm.

CHÚ THÍCH 3: Khi thử cùng một chất lỏng, có thể vệ sinh bình chứa bằng tay. Rửa bình chứa bằng isooctan. Lau bằng khăn dùng một lần để loại bỏ cặn nhiên liệu còn sót lại và các mảnh vụn thử nghiệm. Rửa lại bình chứa bằng isooctan. Làm khô và rửa lần cuối bằng aceton, làm khô.

8.1.5.4 Bảo quản các bộ phận trong bình hút ẩm khi không sử dụng.

8.1.5.5 Chỉ áp dụng cho phương pháp bán tự động (Phương pháp A) - Trong quá trình vệ sinh, phải cẩn thận để đảm bảo rửa sạch và sấy khô đường ống thổi khí vào nhiên liệu. Bảo quản các bộ phận trong bình hút ẩm khi không sử dụng.

9 Chuẩn bị thiết bị

9.1 Sử dụng các quy trình sau, khi áp dụng:

Phụ lục A. 1 đối với phương pháp bán tự động.

Phụ lục A.2 đối với phương pháp hoàn toàn tự động.

10 Hiệu chuẩn và chuẩn hóa

10.1 Kiểm tra trực quan các viên bi thử trước mỗi lần thử nghiệm

Loại bỏ các viên bi có vết rỗ, vết mòn hoặc bề mặt bất thường.

10.2 Chất lỏng chuẩn

10.2.1 Thực hiện ba phép thử trên mỗi lô mới của chất lỏng chuẩn theo Điều 11 bằng cách sử dụng vòng thử đã chuẩn hóa trước đó bằng phép thử với chất lỏng chuẩn.

10.2.2 Lặp lại ba phép thử trên nếu đường kính vết mòn chênh lệch nhau hơn 0,04 mm đối với chất lỏng chuẩn A hoặc hơn 0,08 mm đối với chất lỏng chuẩn B.

10.2.3 Loại bỏ chất lỏng chuẩn liên quan nếu đường kính vết mòn đối với các thử nghiệm lặp lại (10.2.2) lại chênh lệch hơn giá trị thu được trong 10.2.1.

10.2.4 Tính toán vết mòn trung bình cho ba kết quả nằm trong giá trị của 10.2.2 đối với chất lỏng chuẩn thích hợp.

10.2.5 So sánh các kết quả trung bình với các giá trị đường kính vết mòn (WSD) của các chất lỏng chuẩn theo kết quả chứng nhận phân tích (COA) của Trung tâm giám sát Thử nghiệm ASTM (ASTM Test Monitoring Center - TMC). TMC cấp COA cho cả JFA và JFB, chúng được đăng trên website: http://www.astmtmc.org/ftp/docs/sds/.

10.2.6 Loại bỏ lô chất lỏng chuẩn mới nếu kết quả trung bình thu được ở 10.2.4 chênh lệch hơn 0,04 mm đối với chất lỏng chuẩn A hoặc hơn 0,08 mm đối với chất lỏng chuẩn B so với các giá trị chất lỏng chuẩn đưa ra trong 10.2.5.

10.3 Hiệu chuẩn vòng thử

10.3.1 Kiểm tra từng vòng thử mới bằng chất lỏng chuẩn A theo Điều 11.

10.3.2 Chấp nhận vòng thử nếu kết quả đường kính vết mòn trong phạm vi 0,04 mm WSD của giá trị chất lỏng chuẩn A nêu ra trong 10.2.5.

10.3.3 Lặp lại phép thử nếu đường kính vết mòn không nằm trong phạm vi 0,04 mm WSD của giá trị chất lỏng chuẩn A nêu ra trong 10.2.5.

10.3.4 Loại bỏ vòng nếu hai giá trị thu được trong 10.3.1 và 10.3.3 chênh lệch nhau hơn 0,04 mm WSD hoặc nếu cả hai giá trị chênh lệch hơn 0,04 mm WSD so với giá trị chất lỏng chuẩn A nêu ra trong 11.2.5.

10.3.5 Kiểm tra từng vòng thử mới bằng chất lỏng chuẩn B theo Điều 11.

10.3.6 Chấp nhận vòng nếu kết quả đường kính vết mòn nằm trong phạm vi 0,08 mm WSD của giá trị chất lỏng chuẩn B nêu ra trong 10.2.5.

10.3.7 Lặp lại phép thử nếu đường kính vết mòn không trong phạm vi 0,08 mm WSD của giá trị chất lỏng chuẩn B nêu ra trong 10.2.5.

10.3.8 Loại bỏ vòng thử nếu hai giá trị thu được trong 10.3.5 và 10.3.7 chênh lệch nhau hơn 0,08 mm WSD so chúng với nhau hoặc nếu cả hai giá trị chênh lệch 0,08 mm WSD so với giá trị chất lỏng chuẩn nêu ra trong 11.2.5.

CHÚ THÍCH 4: Các kết quả thử BOCLE rất nhạy cảm với sự nhiễm tạp chất của chất lỏng chuẩn, vòng thử, bi và phần cứng.

11 Quy trình

11.1 Phụ lục A.1 mô tả quy trình thử nghiệm sử dụng phương pháp bán tự động.

11.2 Phụ lục A.2 mô tả quy trình thử nghiệm sử dụng phương pháp hoàn toàn tự động.

12 Tính toán và giải thích các kết quả

12.1 Đo vết mòn

12.1.1 Bật đèn kính hiển vi và đặt bi thử dưới kính hiển vi có độ phóng đại 100 lần.

12.1.2 Điều chỉnh tiêu điểm kính hiển vi và điều chỉnh bàn kính để vết mòn nằm ở trung tâm khu vực quan sát.

12.1.3 Căn chỉnh vết mòn theo điểm tham chiếu phân chia trên thang đo bằng số với các nút điều khiển bàn kính cơ học hoặc lưới chữ thập. Đo trục lớn chính xác đến 0,01 mm. Đảm bảo thực hiện phép đo cả cạnh ngoài cùng của vết mòn (nghĩa là toàn bộ vết mòn). Lặp lại quy trình với trục nhỏ. Ghi lại kết quả đọc được vào bảng dữ liệu. Hình 2 đưa ra điểm đo minh họa của các vết mòn điển hình.

Hình 2 - Các kích thước đo vết mòn điển hình

12.1.4 Ghi lại tình trạng của vết mòn nếu khác với phép thử chuẩn quy chiếu, nghĩa là, màu sắc của mảnh vụn, các hạt hoặc kiểu hao mòn bất thường, vết mòn có thể nhìn thấy, v.v. và sự có mặt của các hạt trong bình chứa.

12.2 Tính toán vết mòn

12.2.1 Tính toán đường kính vết mòn như sau:

WSD = (M+N)/2

Trong đó

13 Báo cáo

13.1 Báo cáo các thông tin sau đây

13.1.1 Đường kính vết mòn chính xác tới 0,01 mm (từ 12.2).

13.1.2 Mô tả khu vực vết mòn, và

13.1.3 Độ lệch so với điều kiện chuẩn của tải trọng thử nghiệm, độ ảm tương đối và nhiệt độ nhiên liệu, v.v.... (Hình 3).

Hình 3 - Bảng dữ liệu

14 Độ chụm và độ chệch

14.1 Độ chụm - Độ chụm của phương pháp thử này thu được bằng cách phân tích thống kê kết quả thử nghiệm liên phòng, để đánh giá mức độ chấp nhận (độ tin cậy 95 %). Nghiên cứu liên phòng đã được thực hiện trên cả thiết bị bán tự động và hoàn toàn tự động, sử dụng 10 mẫu nhiên liệu và có 8 phòng thử nghiệm tham gia.

14.2 Độ lặp lại - Chênh lệch giữa các kết quả thử thành công, thu được bởi cùng một người thực hiện bằng cùng một thiết bị trong các điều kiện thực hiện liên tục trên một vật liệu thử nghiệm đồng nhất, trong thời gian dài và trong điều kiện thực hiện phương pháp thử bình thường và chính xác, chỉ một trong hai mươi trường hợp vượt qua các giá trị sau:

Phương pháp bán tự động: 0,08311 * X1 ⁵⁸³² mm

Phương pháp hoàn toàn tự động: 0,08580 * X ^2,5083 mm

Trong đó X là đường kính vết mòn trung bình (mm).

14.3 Độ tái lặp - Chênh lệch giữa hai kết quả đơn lẻ và độc lập, thu được bởi những người thực hiện khác nhau làm việc trong các phòng thử nghiệm khác nhau trên cùng một vật liệu thử nghiệm, trong thời gian dài, trong quá trình thực hiện phương pháp thử bình thường và chính xác, chỉ một trong hai mươi trường hợp vượt quá các giá trị sau:

Phương pháp bán tự động: 0,1178 * X1,5832 mm

Phương pháp hoàn toàn tự động: 0,09857 * X2.5083 mm

14.4 Độ chệch tương đối giữa phương pháp thử bán tự động và hoàn toàn tự động - Không có độ chệch tương đối có ý nghĩa thống kê giữa hai phương pháp này theo ASTM D6708.

14.5 Độ chệch - Quy trình trong phương pháp thử này không có độ chệch vì độ bôi trơn không phải là đặc tính cơ bản và đo lường được của chất lỏng.

Đường kính vết mòn (mm)

Đường kính vết mòn (mm)

Hình 4 - Độ chụm của phép thử

 

Phụ lục A

(Quy định)

Phương pháp bán tự động và phương pháp tự động hoàn toàn

A.1 Phương pháp bán tự động

A.1.1 Thiết bị

A. 1.1.1 Hình A.1 trình bày thiết bị bán tự động.

A.1.1.2 Trục gá (mandrel), một đoạn hình trụ ngắn hình côn với mức côn 10° được dùng để giữ vòng thử nghiệm. Xem Hình A.2.

Hình A.1 - Thiết bị bán tự động đánh giá độ bôi trơn bằng viên bi trên xy lanh

Hình A.2 - Cụm lắp ráp trục vòng bán tự động

A.1.2 Quy trình

A.1.2.1 Cân bằng tay đòn tải:

A.1.2.1.1 Phải kiểm tra cân bằng của tay đòn tải trước mỗi lần thử nghiệm. Cân bằng sàn động cơ bằng cách sử dụng thước thủy tròn và các chân có thể điều chỉnh được làm bằng thép không gỉ.

A.1.2.1.2 Lắp bi thử vào đai ốc hãm như mô tả trong A.1.2.5.

A.1.2.1.3 Hạ tay đòn tải bằng cách tháo chốt kéo màu xanh. Gắn vật nặng 500 g vào đầu thanh tải. Hạ bi xuống vòng bằng tay hoặc sử dụng công tắc dẫn động tay đòn.

A.1.2.1.4 Kiểm tra vị trí trên đĩnh của tay đòn tải. Bong bóng chỉ báo phải nằm ở giữa hai đường. Nếu cần, điều chỉnh vít đai ốc hãm để đạt được tay đòn tải cân bằng.

A.1.2.2 Lắp ráp xy lanh:

A.1.2.2.1 Đặt vòng thử sạch vào trục tâm (mandrel) và bắt chặt mặt phía sau vào trục mandrel như minh họa trong Hình A.1.2.

A.1.2.3 Lắp đặt xy lanh thử đã làm sạch:

A.1.2.3.1 Phải cẩn thận ở mức cao nhất để tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về vệ sinh và các quy trình vệ sinh theo quy định. Trong quá trình xử lý và lắp đặt, bảo vệ các bộ phận thử nghiệm đã được làm sạch (xy lanh, bi, bình chứa và nắp bình chứa) khỏi bị nhiễm bẩn bằng cách đeo găng tay cotton sạch.

A.1.2.3.2 Rửa trục (shaft) bằng isooctane và lau bằng khăn lau dùng một lần.

A.1.2.3.3 Đẩy trục qua ổ trục và giá đỡ bên trái.

A.1.2.3.4 Giữ xy lanh với trục vít cố định hướng về bên trái. Đẩy trục qua lỗ xy lanh, qua giá đỡ ổ trục bên phải và vào khớp nối xa nhất có thể.

A.1.2.3.5 Căn thẳng vít cố định khớp nối với mặt rãnh then phẳng của trục xy lanh. Siết chặt vít cố định.

A.1.2.3.6 Đặt micromet ở mức 0,5 mm và trượt xy lanh sang trái đến khi nó bám chặt vào đầu dò của micromet. Đảm bảo vít cố định xy lanh hướng về phía rãnh then (bề mặt phẳng của trục) và siết chặt vít cố định.

A.1.2.3.7 Kéo đầu dò micromet trở lại xa khỏi xy lanh trước khi động cơ truyền động được kích hoạt.

A.1.2.4 Ghi lại vào bảng dữ liệu (Hình 3) số của vòng thử nếu được chỉ định và vị trí của xy lanh thử nghiệm như được chỉ ra bởi micromet. Các vết mòn đầu tiên và cuối cùng trên vòng phải cách mỗi bên khoảng 1 mm.

A.1.2.4.1 Với các phép thử tiếp theo, đặt lại xy lanh vào vị trí thử nghiệm mới cùng với micromet. Vị trí mới cách rãnh mòn gần nhất trên vòng 0,75 mm và được ghi lại vào bảng dữ liệu. Sau khi siết chặt vít cố định xy lanh để khóa xy lanh ở vị trí thử nghiệm mới, cần kéo đầu dò micromet ra phía sau rồi lại tiến về phía xy lanh. Kiểm tra số đọc micromet để đảm bảo khoảng cách rãnh chính xác. Điều chỉnh lại vị trí nếu cần. Khi chắc chắn vị trí vòng là chính xác, kéo đầu dò micromet trở lại xa khỏi xy lanh.

A.1.2.5 Lắp đặt bi thử sạch bằng cách đầu tiên đặt bi vào đai ốc hãm, sau đó là đai hãm màu xanh dương. Vặn đai ốc hãm vào đầu kẹp ren nằm trên tay đòn và siết chặt bằng tay.

A.1.2.6 Cố định thanh tải ở vị trí UP (NÂNG LÊN) bằng cách lắp chốt màu xanh dương.

A.1.2.7 Lắp đặt bình chứa sạch. Lắp đặt bệ đỡ ngăn cách (spacing platform) màu xanh dương bằng cách nâng bình chứa lên. Trượt bệ ngăn cách vào vị trí bên dưới bình chứa. Đặt cặp nhiệt điện vào lỗ có sẵn ở phía sau bên trái bình chứa.

A.1.2.8 Kiểm tra vị trí thanh tải. Điều chỉnh nếu cần thiết.

A.1.2.9 Cấp chất lỏng thử nghiệm theo ASTM D4306. Chuyển 50 mL ± 1 mL chất lỏng thử nghiệm vào bình chứa. Đậy nắp bình chứa đã làm sạch vào đúng vị trí và gắn các ống dẫn khí cỡ % in. và 1/8 in. vào nắp bình chứa.

A.1.2.10 Chuyển công tắc nguồn sang vị trí ON (BẬT).

A.1.2.11 Mở xy lanh nén khí. Điều chỉnh áp suất cấp khí đến giá trị từ 210 kPa đến 350 kPa và áp suất khí tại bảng điều khiển đến khoảng 100 kPa.

A.1.2.12 Đặt công tắc bộ dẫn động thanh tải ở vị trí UP (LÊN).

A.1.2.13 Hạ thanh tải xuống bằng cách kéo chốt kéo màu xanh dương. Treo một quả cân 500 g vào đầu thanh tải để tạo ra tải trọng áp dụng 1000 g.

A.1.2.14 Bắt đầu quay xy lanh bằng cách bật bộ truyền động động cơ sang vị trí ON. Đặt tốc độ quay ở mức 240 vòng/min ± 1 vòng/min.

A.1.2.15 Sử dụng lưu lượng kế kiểm soát lưu lượng không khí ướt và khô để điều chỉnh lưu lượng không khí đã điều hòa ở số đọc 3,8 L/min. Duy trì độ ẩm tương đối ở 10,0 % ± 0,2 %.

A.1.2.16 Điều chỉnh nhiệt độ bình chứa theo yêu cầu đến khi nhiệt độ ổn định ở 25 °C ± 1 °C. Điều chỉnh bộ điều chỉnh nhiệt của bồn tuần hoàn trao đổi nhiệt để đạt được nhiệt độ yêu cầu.

A.1.2.17 Đặt bộ hẹn giờ sục khí nhiên liệu trong 15 min và điều chỉnh lưu lượng kế sục khí nhiên liệu đến 0,5 L/min.

A.1.2.18 Khi hoàn tất quá trình sục khí, còi sẽ kêu và quá trình sục khí sẽ dừng lại. Tiếp tục dòng chảy 3,8 L/min qua bình chứa. Chuyển công tắc bộ dẫn động tay đòn đến vị trí DOWN (XUỐNG). Trong khoảng 8 s, tay đòn sẽ hạ xuống và bi sẽ nhẹ nhàng tiếp xúc với vòng. Bật bộ hẹn giờ ON trong 30 min.

CHÚ THÍCH A.1.1: Tốc độ hạ tay đòn tải được điều khiển bởi van dẫn động nâng tay đòn ở phía bên trái của tủ. Van này điều khiển việc xả khí từ xy lanh dẫn động nâng tay đòn khí nén.

A.1.2.19 Kiểm tra tất cả các chỉ số về điều kiện thử nghiệm và điều chỉnh nếu cần. Ghi lại tất cả các thông tin cần thiết vào bảng dữ liệu.

A.1.2.20 Hết 30 min, còi sẽ kêu và tay đòn tải thử nghiệm sẽ tự động nảy lên. Chuyển bộ hẹn giờ về OFF, di chuyển công tắc bộ dẫn động nâng tay đòn về vị trí UP.

A.1.2.21 Tháo quả cân thử nghiệm bằng tay. Nâng tay đòn tải thử nghiệm lên và cố định bằng chốt kéo xanh dương.

A.1.2.22 Tháo nắp bình chứa và lau vòng quanh bằng khăn lau dùng một lần để loại bỏ cặn bẩn khỏi vòng thử. Tắt bộ truyền động động cơ và công tắc nguồn về vị trí OFF.

A.1.2.23 Tháo bi thử ra khỏi đai ốc khỏa. Không tháo bi ra khỏi vòng hãm xanh dương. Lau sạch bi bằng khăn lau dùng một lần trước khi kiểm tra bằng kính hiển vi.

A.2 Phương pháp tự động hoàn toàn

A.2.1 Thiết bị

A.2.1.1 Hình A.3 mô tả thiết bị tự động hoàn toàn.

Hình A.3 - Thiết bị tự động hoàn toàn đánh giá độ bôi trơn viên bi trên xy lanh

A.2.2 Quy trình

A.2.2.1 Bật thiết bị và đợi quá trình tự kiểm tra hoàn thành.

A.2.2.2 Rửa trục bằng isooctan và lau bằng khăn lau dùng một lần.

A.2.2.3 Vị trí trục của vòng thử được thiết lập bằng một vòng đệm giãn cách có đánh số. Chỉ nên đặt một vòng đệm giãn cách trên trục chính ở bất kỳ lần thử nào. Khi bắt đầu với một vòng thử mới thì vòng đệm giãn cách sẽ được đánh số 1. Mỗi lần thử tiếp theo trên chính vòng thử đó sẽ sử dụng vòng đệm tiếp theo theo trình tự cho đến khi sử dụng tất cả 10 vòng đệm hoặc cho đến khi vòng thử bị loại bỏ vì một lý do khác, cần phải chọn vòng đệm giãn cách phù hợp cho vòng thử.

A.2.2.4 Cần hết sức cẩn thận để tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về vệ sinh và các quy trình vệ sinh theo quy định. Trong quá trình xử lý và lắp đặt, phải bảo vệ các bộ phận thử đã làm sạch (vòng thử, bi, bình chứa, nắp bình chứa và các phần cứng khác tiếp xúc với chất lỏng thử nghiệm) khỏi nhiễm bẩn bằng cách đeo găng tay sạch.

A.2.2.5 Lắp vòng đệm giãn cách trục phù hợp rồi trượt bộ chuyển đổi vòng thử vào đúng vị trí trên trục chính. Hai chốt trên bộ chuyển đổi hướng ra ngoài so với dụng cụ.

A.2.2.6 Đặt vòng thử vào bộ chuyển đổi. Mặt lõm vủa vòng có hai lỗ truyền động hướng về phía dụng cụ. Xoay vòng thử cho đến khi hai chốt trên bộ chuyển đổi nằm trong hai lỗ trên vòng thử.

A.2.2.7 Đặt vòng đệm kẹp vòng thử vào đúng vị trí trên đầu trục và lắp vít giữ vòng thử vào.

A.2.2.8 Sử dụng các công cụ được cung cấp, giữ chặt vòng thử và siết chặt vít giữ. Hình A.4 cho thấy hình ảnh các thành phần sẽ được lắp ráp trên trục.

Hình A.4 - Cụm vòng thử (Phương pháp tự động hoàn toàn)

A.2.2.9 Đặt bồn nhiên liệu đã làm sạch vào vị trí trên bệ bồn nhiên liệu, cấp chất lỏng thử nghiệm theo ASTM D4306. Chuyển 50 mL chất lỏng thử nghiệm vào bình.

A.2.2.10 Nâng bình nhiên liệu lên vị trí thử nghiệm, lắp nắp bình nhiên liệu và gắn các ống dẫn khí to và nhỏ vào bình.

A.2.2.11 Cắm đầu dò nhiệt độ vào lỗ của bình nhiên liệu.

A.2.2.12 Sử dụng kẹp hoặc găng tay đặt bi thử vào cốc đựng bi. Lắp đai giữ bi, dùng dụng cụ đi kèm để giữ chặt cốc đựng bi rồi siết chặt đai giữ bằng tay.

A.2.2.13 Đặt cốc đựng bi thử vào lỗ trên tay đòn tải và gắn vít cố định. Vặn chặt vít cố định bằng tay.

A.2.2.14 Hạ thấp tay đòn tải để giá đỡ bi đi vào lỗ ở phía trên nắp bồn nhiên liệu.

A.2.2.15 Gắn vật nặng 500 g vào đầu tay đòn để tạo ra lực tác dụng là 1000 g.

A.2.2.16 Với lựa chọn D5001, bấm nút “START” trên bàn phím.

A.2.2.17 Thiết bị thực hiện quy trình thử nghiệm tự động. Thời gian thử nghiệm là 45 min đến 50 min tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường.

A.2.2.18 Kết thúc quá trình thử, tháo vật nặng. Nâng tay đòn tải thử nghiệm lên.

A.2.2.19 Tháo nắp bình chứa và lau vòng thử đang quay bằng khăn lau loại dùng một lần để loại bỏ cặn bẩn khỏi vòng thử.

A.2.2.20 Tháo cụm kẹp bi thử ra khỏi tay đòn. Không tháo bi ra khỏi đai giữ vòng thử. Lau sạch bi bằng khăn lau dùng một lần trước khi kiểm tra bằng kính hiển vi.

A.3 Khuyến cáo

A.3.1 Không khí nén (xy lanh) - Giữ van xy lanh đóng khi không sử dụng.

Luôn sử dụng bộ điều chỉnh áp suất. Giảm áp của bộ điều chỉnh trước khi mở xy lanh.

Không chuyển sang xy lanh khác ngoài xy lanh có không khí. Không trộn các khí trong xy lanh.

Không làm rơi xy lanh. Đảm bảo xy lanh luôn được nâng đỡ.

Đứng cách xa cửa xả của xy lanh khi mở van xy lanh.

Để xy lanh tránh ánh nắng mặt trời và luôn luôn tránh xa nguồn nhiệt.

Giữ xy lanh tránh xa môi trường ăn mòn.

Không sử dụng xy lanh không còn nhãn.

Không sử dụng xy lanh bị móp hoặc hư hỏng.

Chỉ sử dụng cho mục đích kỹ thuật. Không sử dụng cho mục đích hít vào.

A.3.2 Isooctan - Tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa và ngọn lửa hở.

Giữ bình chứa đóng kín.

Thông gió đầy đủ khi sử dụng.

Tránh tích tụ hơi nước và loại bỏ mọi nguồn gốc gây cháy, đặc biệt là các thiết bị điện và thiết bị gia nhiệt không chống cháy nổ.

Tránh hít thở hơi hoặc bụi sương trong thời gian dài.

Tránh tiếp xúc với da trong thời gian dài hoặc liên tục.

A.3.3 Rượu Isopropyl - Tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa và ngọn lửa hở.

Giữ bình chứa đóng kín.

Thông gió đầy đủ khi sử dụng.

Tránh hít thở hơi hoặc bụi sương trong thời gian dài.

Tránh tiếp xúc với mắt và da.

Không được uống.

A.3.4 Aceton - Tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa và ngọn lửa hở.

Giữ bình chứa đóng kín.

Thông gió đầy đủ khi sử dụng.

Tránh tích tụ hơi nước và loại bỏ mọi nguồn gốc gây cháy, đặc biệt là các thiết bị điện và thiết bị gia nhiệt không chống cháy nổ.

Tránh hít thở hơi hoặc bụi sương trong thời gian dài.

Tránh tiếp xúc với mắt và da.