33-99No. Mufu E Rd. Gulou District, Nanjing, Kina [email protected] | [email protected]
33-99No. Mufu E Rd. Gulou District, Nanjing, Kina [email protected] | [email protected]
Ud over at overføre energi har petroleumsbaseret olie en anden kritisk funktion: smøring. Begge funktioner – energioverførsel og smøring – påvirkes kraftigt af viskositeten. Dette gør viskositeten til den enkelte mest vigtige egenskab ved hydraulikolie.
Smøring er processen med at reducere friktionen mellem to overflader, der er i kontakt med hinanden og bevæger sig i forhold til hinanden.
Smøring er en kritisk funktion af hydraulikolie. Uden smøring fører friktionen mellem bevægelige dele til overdreven slitage og generering af varme. 
Friktion er en kraft, der modsætter sig bevægelse. Selv overflader, der ser glatte ud, er mikroskopisk ru. Når to overflader gnides mod hinanden, kommer de mikroskopiske højdepunkter i kontakt, deformeres, smelter sammen og revner fra hinanden – denne revning er friktionen. Jo ruere overfladen er, jo større glidningskraft kræves, og jo mere friktion genereres.
Figur 3-1: Friktion opstår, når mikroskopiske højdepunkter på to overflader kommer i kontakt, kortvarigt smelter sammen og revner fra hinanden, mens overfladerne glider mod hinanden.
Hvis der er en oliefilm mellem to metaloverflader, elimineres den direkte metal-til-metal-kontakt. Overfladerne glider i stedet på oliefilmen frem for på hinanden, hvilket drastisk reducerer friktionen.
Enhver væske kan danne en oliefilm, men nogle væsker er bedre end andre. Vand blev f.eks. brugt som den første hydraulikvæske, men dets film er svag og let at bryde. Hydraulikolie baseret på petroleum danner en langt stærkere og mere modstandsdygtig film.
Smøreevne er en væskes evne til at danne en film, der er svær at bryde. Den afhænger af:
Petroleumsbaseret hydraulikolie har fremragende smøreevne. Hæld den på en stålplade, og du vil se, at en tyk, omfattende oliefilm dækker overfladen og forbliver der. Hæld vand på samme plade, og der dannes en tynd film, der dog brister let. Hæld kviksølv på pladen, og det samler sig i kugler – kviksølv har næsten ingen hæftning til stål, så dets smøreevne er meget dårlig.
Figur 3-2 Sammenligning af smøreevne. God smøreevne kræver både en naturligt tyk film og stærk hæftning til metaloverfladen. Olie vinder på begge punkter.
Den rigtige viskositet for hydraulikolie skal afbalancere to behov: Olien skal være tilstrækkeligt tyk til at danne en god film, men samtidig stadig så flydende, at den kan strømme frit. Denne afbalancerede forhold undersøges næste.
Olie har to vigtige funktioner i et hydrauliksystem:
Begge disse funktioner – og deres endelige virkning på systemet – påvirkes kraftigt af viskositet. Lad os først definere viskositet og derefter undersøge dens virkning på varmeudvikling, smøring, dynamisk smøring, spaltestrømning og mere.
Ligesom alle væsker består petroleumshydraulikolie af molekyler, der tiltrækker hinanden. Den molekylære tiltrækning i en væske er langt stærkere end i en gas, men svagere end i en fast stof (hvor molekylerne er låst på faste positioner). Da væske-molekyler kan glide forbi hinanden, kan en væske strømme kontinuerligt.
Viskositet er en egenskab, der modvirker flyden af væske-molekyler forbi hinanden – det er en form for intern friktion. En væske med høj viskositet (som honning eller melasse) flyder langsomt og med stor modstand. En væske med lav viskositet (som vand eller madolie) flyder let.
Som nævnt ovenfor består væske af molekyler i konstant bevægelse, der tiltrækker hinanden. Når molekylerne bevæger sig langsomt, er tiltrækningen mellem dem stærkere, og modstanden mod strømning er større – viskositeten er høj. Når molekylerne bevæger sig hurtigt (ved opvarmning), svækkes tiltrækningen, og viskositeten falder.
Kold molasses fra køleskabet har meget høj viskositet – den hældes langsomt og med besvær. Opvarm den på komfuret, og molekylerne accelererer, tiltrækningen svækkes, viskositeten falder, og den løber let gennem en tragt.
En måde at måle olies viskositet på er ved hjælp af Saybolt Universal Sekunder (SUS, også kaldet SSU). SI-enhed er centistokes (cSt). SUS blev opkaldt efter George Saybolt, der foreslog Saybolt-viskosimeteret til det amerikanske Bureau of Standards i 1919.
Metode: Hæld væsken i en beholder og opvarm den til testtemperaturen. Træk den nederste prop ud og start et stopur samtidig hermed. Stop uret, når præcis 60 mL væske er løbet ned i kolben. Den forløbne tid i sekunder er SUS-viskositeten ved denne temperatur.
Eksempel: Hvis olie, der er opvarmet til 100 °F (37,7 °C), tager 143 sekunder at løbe ned, er dens viskositet 143 SUS @ 100 °F (37,7 °C). Hvis den samme olie, der er opvarmet til 130 °F (54,4 °C), tager 82 sekunder: viskositet = 82 SUS (17,7 cSt) @ 130 °F (54,4 °C). Viskositet afhænger altid af temperaturen, så både værdien og temperaturen skal altid angives. "150 SUS (32 cSt)" uden angivelse af temperatur er en forkortelse for 150 SUS (32 cSt) @ 100 °F (37,7 °C).
Figur 3-5 Saybolt-viskosimeter. Olien opvarmes til en indstillet temperatur og tidsmåles, mens præcis 60 mL løber ned i kolben. Tiden i sekunder = SUS-viskositet.
Viskositeten ændrer sig også med systemtrykket. Når trykket stiger, stiger viskositeten med (vist af kurven på figuren). En trykstigning fra 0 til 3.000 psi (207 bar) kan øge viskositeten af typisk industrielt hydraulikolie med ca. 40 %.
Figur 3-6: Viskositeten stiger med trykket. Ved 3.000 psi (207 bar) kan viskositeten være 40 % højere end ved atmosfærisk tryk.
Viskositeten påvirker direkte varmeudviklingen. Olie med høj viskositet (f.eks. 500 SUS / 107,9 cSt) skaber mere intern strømningsmodstand end olie med lav viskositet (f.eks. 150 SUS / 32 cSt), hvilket genererer mere varme i systemet.
I de fleste hydrauliske systemer er den arbejdsmæssige viskositetsområde 150–250 SUS (32–53,9 cSt) ved 100 °F (37,7 °C).
Viskositet er en modstand mod strømning, så det kan synes uønsket. Men den har en betydelig indvirkning på smøring – den er yderst vigtig for dannelse af en god oliefilm. Højere viskositet betyder en tykkere og stærkere film. Men olien skal også kunne strømme frit, så den rigtige viskositet skal afbalancere begge behov.
Figur 3-7: Oliefilmens tykkelse varierer med viskositeten. Høj viskositet giver en tykkere film, men øger strømningsmodstanden. Lav viskositet strømmer let, men den tynde film kan briste under belastning.
Evnen til at danne en stabil oliefilm er en vigtig egenskab ved petroleumsbaseret hydraulikolie. Vi kalder denne evne for smøreevne. Det kan synes, som om hurtigt bevægelige dele er svære at smøre, fordi hastigheden vil fjerne filmen – men i virkeligheden forhindrer væskens viskositet normalt dette.
Når en stationær metalblok ligger på en oliebehandlet metaloverflade og en kraft skubber den, bliver forreste kant af blokken løftet let. Olien modstår at blive presset ud (på grund af viskositeten), og der dannes en oliekile under blokken. Kilen understøtter blokken, mens den bevæger sig – ligesom et skib på vand. Så længe trykket på den bevægelige blok forbliver inden for et bestemt interval, forhindrer oliekilen overfladerne i at komme i direkte metalkontakt. Dette er dynamisk (hydrodynamisk) smøring.
Lavviskøse væsker som vand bliver under lavhastigheds- og højbelastningsforhold nemt presset ud – kilen kan ikke fuldt ud dannes, og filmen brister let.
Når systemkomponenter er i bevægelse, sikrer hydrodynamisk proces god smøring. Men ved start eller når trykket, der driver komponenterne, er for stort, bliver oliens evne til at danne en stabil film (smøreevne) kritisk vigtig.
Figur 3-8 Hydrodynamisk smøring. Når blokken bevæger sig, dannes en oliekegle, der bærer belastningen og forhindrer metal-til-metal-kontakt mellem overfladerne.
Viskositeten påvirker også, hvor effektivt olie tætter de tætte spiller mellem bevægelige dele. Mange hydrauliske komponenter (pumper, motorer, ventiler) er afhængige af metal-til-metal-tætning – der er ingen gummiringe mellem f.eks. en kolbe og dens cylinder i en kolbepumpe. Der er kun en tynd oliefilm i spillerummet.
Spillerne mellem disse dele fungerer som faste åbninger – de begrænser kontinuerligt en lille lækkagestrøm. Denne lækkage både smører og tætter. For lidt lækkage betyder utilstrækkelig smøring; for meget betyder, at systemet mister strøm, effektiviteten falder, og der genereres unødvendig varme.
For bedst tætning bør spillerummenene være så små som muligt – men ikke så små, at olien ikke kan smøre, og ikke så store, at der opstår overdreven lækkage. Den optimale spalte afvejer tætning og smøring.
Når olieviskositeten er for lav (olie for tynd), bliver lækkagen gennem spillerummene overdreven. Dette reducerer strømmen til aktuatorerne og genererer unødvendig varme. Når viskositeten er for høj, dannes filmen stadig, men strømningsmodstanden stiger, og systemets effektivitet falder.
Figur 3-9 Effekten af lav viskositet på intern lækkage. Med tynd olie øges lækkagen gennem metal-til-metal-spillerummene, hvilket reducerer den strøm, der når aktuatoren.
Hydraulikoliens viskositet er en vigtig parameter i et hydrauliksystem. Men viskositeten ændres med temperaturen, så hvis systemet ikke kan opretholde en konstant driftstemperatur, skal olieviskositeten forblive relativt stabil inden for det driftsmæssige temperaturområde.
Viskositetsindekset (VI) beskriver, hvor meget viskositeten ændrer sig med temperaturen. Forholdet bruger ASTM-standarden (American Society for Testing and Materials) for viskositet-temperatur-graf: når oliens viskositet ved to forskellige temperaturer afsættes på denne graf, fremkommer der en ret linje. Viskositeten ved enhver anden temperatur kan derefter aflæses fra denne linje (denne metode er gyldig for basisolie uden kemiske tilsætningsstoffer; tilsætningsstoffer kan påvirke det naturlige forhold mellem viskositet og temperatur).
Hvis to oliekurver afsættes på samme graf, er den mere vandrette linje den olie med det højeste viskositetsindeks.
Olie A har en fladere linje – dens viskositet ændrer sig mindre med temperaturen – og har derfor et højere viskositetsindeks.
Da VI-konceptet blev introduceret første gang, løb skalaen fra 0 (værst, mest følsom over for temperatur) til 100 (bedst, mindst følsom). Moderne raffineringsmetoder kan fremstille olie med et VI på over 100. I moderne hydrauliske systemer kræves typisk et VI ≥ 90, selvom VI er mindre afgørende for systemer, der kører ved en relativt konstant temperatur.
Figur 3-10 ASTM-viskositets-temperaturdiagram. Jo mere vandret linjen er, jo højere er viskositetsindekset — olien er mindre følsom over for temperaturændringer.
Petroleumsbaseret hydraulikolie er en god smøremiddel til hydrauliske systemer, men den har et viskositetsområde, inden for hvilket den fungerer bedst. Hvis oliens viskositet er for lav, er oliefilmen for tynd (ligesom vand), og komponenterne udsættes for slid. Hvis viskositeten er for høj, kan olien ikke strømme hurtigt nok ind i lejerne, og komponenterne får ikke tilstrækkelig smøring.
Roterende komponenter – hydraulikpumper og -motorer – har især brug for god lejersmøring. Pumpetillverkere angiver viskositetsområdet for deres produkter. Hvis disse komponenter er korrekt smurt, er alle andre systemkomponenter også tilstrækkeligt smurt.
Når det krævede viskositetsområde er kendt, afgør systemets driftstemperaturområde, hvilken specifik hydraulikolie der skal vælges. For eksempel, hvis et system kræver en viskositet mellem 70–250 SUS (15–54 cSt) og driftstemperaturen er 80–140 °F (26,7–60 °C), vælges olie Y. Hvis temperaturområdet er 110–170 °F (43,3–76,7 °C), vælges olie Z.
Selv i industrielle miljøer kan temperaturen blive meget lav. For at sikre, at pumpen kan suge olie normalt ved opstart, angiver pumpetillverkere den maksimale tilladte startviskositet: typisk 1.000 SUS (216 cSt) for kolbepumper og 7.500 SUS (1.618 cSt) for skovlpumper og tandhjulspumper.
Figur 3-11: Valg af oliekvalitet ud fra driftstemperatur. Den skyggelagte bånd viser det anvendelige viskositetsområde. Vælg den olie, hvis bånd dækker dit driftstemperaturområde.
ASTM-viskositetsdiagrammet viser ikke gydepunktet. Ved meget lave temperaturer ophører petroleumsole helt med at flyde – voksagtige paraffinkristaller udfældes fra olien og blokerer strømningen. Gydepunktet er den laveste temperatur, hvorpå en hydraulikolie stadig kan flyde, målt under ASTM-laboratoriebetingelser.
I et reelt system behøver gydepunktet normalt ikke kontrolleres separat, såfremt kravet til maksimal startviskositet er opfyldt. Hvis systemet dog kan operere ved ekstremt lave temperaturer, skal oliens gydepunkt være mindst 20 °F lavere end den forventede minimale driftstemperatur.
Gydepunktsdata for en given olie findes på dens produktdataark.
Når et hydraulisk system kører dag efter dag, udsættes petroleumsole for krævende forhold. Der kan opstå flere problemer, der påvirker både olien og systemet: smøring under højt tryk, oliereduktion, vandforurening, luftindtagelse og forurening med faste partikler. Kemiske tilsætningsstoffer i olien håndterer mange af disse problemer.
Vigtigt: Kemiske tilsætningsstoffer kan ikke fuldstændigt løse alle olieproblemer, og ingen olie kan indeholde alle tilsætningsstoffer. En "superolie", der kan gøre alt, findes ikke. Mange tilsætningsstoffer er inkompatible med hinanden — at blande olier med forskellige tilsætningspakker fra forskellige leverandører kan give skadelige reaktioner.
En petroleumshydraulikolie af god kvalitet er ikke altid en god smøremiddel ved højt tryk. Når trykket stiger, brydes olieklatten mellem bevægelige dele mere let, og den tilhæftende film (smøreegenskaber) bliver afgørende. Kemiske tilsætningsstoffer kan forbedre smøring under højt tryk eller grænsefladesmøring.
Der findes tre typer slidstærke additiver:
De tre typer kan ikke alle anvendes i den samme olie — de tjener forskellige formål. Oliesmørehed\/WR-tilsætninger er til lavtrykssystemer (under 1.000 psi / 68,97 bar). EP-tilsætninger bruges primært i systemer over 3.000 psi (207 bar) eller til gear- og maskinværktøjs-smøremidler. AW-tilsætninger dækker mellemområdet (1.000–3.000 psi / 68,97–207 bar).
For at kontrollere, om en olie indeholder anti-slid-tilsætninger, skal du enten se på oliebetegnelsen eller rådføre dig med leverandørens tekniske datablad. Eksempel: "Hamony 48 AW" (Gulf Oil Co.) — "AW" betyder anti-slid; "Sunvis 816 WR" (Sun Oil Co.) — "WR" betyder slidreducerende.
Mange raffinerede olieproducenter angiver ikke indholdet af anti-slid-tilsætninger i produktbetegnelsen; for specifikke oliesorter skal du altid rådføre dig med det tekniske datablad. Hvis et system oplever alvorlige slidproblemer og olien mangler anti-slid-tilsætninger, kan skift til en AW-olie være nyttigt — men først skal du sikre dig, at slidet ikke skyldes olieforurening.
Oxidation er en kemisk reaktion mellem et materiale og ilt — en almindelig proces. Når du bider i et æble, og frugtkødet bliver brunt, er det oxidation. En bilens fender, der er ridset og udsat for luften, reagerer med ilt og rustner. Meget af verden, herunder olie, oxiderer på denne måde.
Olieoxidation i et hydraulisk system forekommer primært på to steder: i beholderen og ved pumpeudgangen. Begge involverer kontakt mellem olie og ilt, men oxidationsprocessen er forskellig på hvert sted.
I beholderen reagerer oliens frie overflade med ilt i luften. Reaktionsprodukterne omfatter svage syrer og sæbeagtige materialer. Syrerne forårsager korrosion af komponentoverflader og danner mørke pletter. Sæben dækker komponentoverfladerne og blokerer de små åbninger i trykmålingsportene og smørepasagerne.
Varme accelererer oxidation af olie. Hver stigning på 18–20 °F (10–11 °C) over den gennemsnitlige beholderstemperatur (130 °F / 54,4 °C) fordobler ca. oxidationshastigheden. Jern-, kobberpartikler og vanddråber i olien forøger ligeledes oxidationen.
Det andet sted, hvor olie oxiderer, er ved pumpeudgangen. Hvis sugeledningen lækker luft, eller hvis returølen forstyrrer beholderen og får pumpeindgangen til at suge luftbobler ind, når disse luftbobler frem til pumpeudgangen under højt tryk og pludseligt imploderer (kollapser voldeligt) under det høje tryk. Denne proces genererer ekstrem lokal varme. Beregninger viser, at når en boble komprimeres fra næsten nul til 3.000 psi (207 bar), kan temperaturen nå op på 2.100 °F (1.149 °C). Ved denne temperatur antænder olien og danner harpiksagtige aflejringer samt en skarp, brændende lugt.
Hvis oxiderede produkter dannes ved pumpeudgangen, opløses harpiksen i olien. Når harpiksen kommer i kontakt med varme overflader (pumpe-rotor, trykreguleringsventilspole osv.), udfældes den fra olien som laklag på disse overflader, hvilket får bevægelige dele til at sidde fast og blokere.
Harpiksen i olien kombinerer sig også med støv og partikler og danner slam, som blokerer små åbninger i ventiler og filtre samt forhindrer, at varme kan afgives gennem beholderens vægge. Bobleimplosion ved pumpeudgangen er en betydelig årsag til hurtig olieoxidation.
Figur 3-14: Bobleimplosion ved pumpeudgangen. Når bobler komprimeres fra lavt til højt tryk, kan de lokale temperaturer overstige 2.000 °F — tilstrækkeligt til at antænde olien og danne laklag.
Sammenlign en prøve af olie fra systemet (muligvis oxideret) med en frisk olieprøve fra tromlen ved samme temperatur. Frisk olie føles tydeligt klæbrig, når den gnides mellem tommelfinger og pegefinger, og bliver siddende på fingrene. Oxideret olie føles vandagtig – den løber af som vand med dårlig klæbrighed og adhæsion.
Olie, der er oxideret ved bobleimplosion, har også en skarp, ætsende lugt. Hvis prøven viser tegn på oxidation, sendes den til et laboratorium til analyse. Hvis olien ikke kan genoprettes, skal systemet spules og fyldes op med frisk olie.
Enhver hydraulikolie indeholder en vis mængde fugt. I små mængder opdeler vandet sig i små dråber og transporteres af olien. Vand og olie blander sig ikke (undtagen vandopløselige oliesorter); i større mængder sætter vandet sig på bunden af beholderen.
Hvis olien allerede indeholder syrer og harpikser, der er dannet ved oxidation, vil disse accelerere vandophobningen.
Sammenligning af mistænkt prøve med en frisk olieprøve er den grundlæggende kontrol. Hæld frisk olie i en glaskolbe, og hold den op mod lyset — den er klar med lette bobler. Hvis en prøve indeholder 0,5 % vand, ser den sløret eller tåget ud. Ved 1 % vand ser den mælkelignende ud.
En anden metode: opvarm den mælkelignende/slørede prøve — hvis den bliver klar efter et stykke tid, var der sandsynligvis vand til stede. Hvis olien indeholder en stor mængde vand, vil det meste af det til sidst bundfælde; centrifugalseparation kan fremskynde denne proces, hvis tiden er afgørende.
Hvis olien kun indeholder en lille mængde vand (< 0,5 %) og systemkravene ikke er ekstremt strenge, behøver den muligvis ikke udskiftes straks. Vand i olie accelererer oxidationen og reducerer smøreevnen; vandet fordamper selv efterhånden, men de oxidationsprodukter, det har forårsaget, forbliver og fortsætter med at forårsage skade. Hvis oliens tilstand er grænsefaldende, send den til et laboratorium.
Figur 3-16 Visuel vandkontrol. Mængden af vand i olie kan anslås ud fra, hvor sløret prøven ser ud, når den holdes op mod lyset.
Fra et hydraulisk systemperspektiv er korrosion den kemiske angreb på komponentoverflader forårsaget af syrer dannet under olieoxidation. Rust er oxidationen af jernbaserede overflader forårsaget af vand i olien.
Korrosion opløser metal og spüler det væk — hvilket reducerer størrelsen og vægten af præcisionsdele. Rust tilføjer materiale til jernoverflader — hvilket øger deres størrelse og vægt. Når præcisionskomponenter ændrer størrelse, påvirkes deres effektivitet og ydeevne. Både korrosion og rust er uacceptabelt i et hydraulisk system.
Selv meget små mængder vand i olien kan forårsage rust på jernkomponentoverflader. Under naturlige forhold giver olie alene ikke tilstrækkelig beskyttelse mod korrosion, og det er praktisk talt umuligt at holde al vand ude af et hydraulisk system — så indeholder de fleste hydraulikolier rustinhibitorer, som danner en kemisk beskyttende film på metaloverflader.
Luft-olie-interaktionen i reservoaren frembringer også oxideringsprodukter, som til sidst angriber metaloverflader og accelererer yderligere olieoxidering. Derfor tilføjes der også oxidationshæmmere – disse kemikalier afbryder oxidationens kædereaktion.
Højtemperatur-oxidation forårsaget af bobleimplosion ved pumpeudgangen kan ikke forhindres alene ved hjælp af kemikaliebehandling; den kan kun kontrolleres ved at fjerne luft fra strømmen ved pumpeindgangen. R&O-additiver er den grundlæggende additivpakke i de fleste industrielle hydraulikolier. Olier med disse additiver kaldes nogle gange for «R&O-olier». Premiumklasse gennemsigtige (klare) R&O-olier er af højeste kvalitet; lavere kvalitetsgrader af turbinolier kan stadig være velegnede til mange hydraulikanvendelser og er mærket som «R&O under turbinokvalitet».
Olje, der returnerer til reservoaret, bør frigøre al luft, der er opløst i systemet. I nogle systemer er luftlækkagerne på sugesiden alvorlige, og når den returnerende olje sprøjter ind i reservoaret, dannes skum – hvilket til sidst får til at luft bliver suget tilbage ind i pumpen, hvilket forårsager systemustabilitet, accelererer oxidationen, frembringer støj og kan potentielt få oljen til at løbe over kanten af reservoaret, hvilket skaber en miljørisiko.
Den bedste løsning er at rette lækagerne og omkonstruere returneringskredsløbet, f.eks. ved at bruge en baffle i reservoaret eller ved at bruge et større returneringsrør for at reducere oljens hastighed, når den kommer ind i reservoaret. Af økonomiske, praktiske eller uddannelsesmæssige årsager kan kemiske tilsætningsstoffer dog anvendes i stedet.
Antiskumtilsætninger forhindre olieskumning. Nogle virker ved at samle små bobler til større bobler, der stiger til overfladen og brister. En anden type virker ved at forhindre luftafgivelse for at reducere skum, men øger samtidig antallet af små bobler i systemet. Når du vælger en antiskumtilsætning, skal du sikre dig, at du vælger den type, der tillader luftens afgivelse – ikke den type, der fanger mere luft.
Kontroller olieskum ved at tage en prøve fra reservoiret. Visuel inspektion fortæller dig hurtigt, om olien indeholder luft. Prøverne skal tages så tæt på pumpeindgangen som muligt, så prøven repræsenterer den olie, der faktisk træder ind i systemet.
Andre tegn på luft i systemet: højfrekvent, uregelmæssig lyd fra pumpen; pumpen kan periodisk frembringe en kraftig hammerlyd, som om nogen affyrer et våben inde i den. Uregelmæssig cylinderbevægelse og ustabile trykmålingsværdier er også tegn på luft.
Figur 3-18 Luft i hydrauliksystemet. Skum på reservoirets overflade (venstre) eller pumpestøj (højre) indikerer begge problemer med luftindtrængning.
Det største problem med hydraulikolie i brug er forurening. Forureninger kan være vand, luft eller faste partikler – faste partikler er den mest almindelige og mest skadelige type.
Fast forurening kan blokere styringsventilens åbninger, få bevægelige dele til at sætte sig fast, accelerere slid og katalysere oxidation af olien.
En forurening er enhver uopløselig substans i olien. Forureninger trænger ind i systemet på mange måder: under fremstilling, montering, opbevaring og transport af systemkomponenter; fra den eksterne omgivelse gennem slidte cylinderstangtætninger eller en defekt reservoiråndingsventil; samt fra systemet selv – slidte interne dele genererer løbende metalpartikler. Forurening ophører aldrig.
Ingen kemisk tilsætning kan fjerne forureninger fra olie eller forhindre dem i at komme ind. Målet med en god systemdesign og vedligeholdelse er at forhindre forurening i at komme ind, og fjernelse af forurening fra olien er filteres og vedligeholdelsesteamets ansvar.
Det blotte øje kan ikke pålideligt fastslå foruregningsniveauet. At betragte olie i en glasflaske under lys er ikke en præcis foruregningskontrol – mange partikler, der er skadelige for hydrauliske systemer, er for små til at ses. En præcis vurdering af forurening kræver laboratorieanalyse.
Filterets blokeringsindikator i systemet giver en anden mulighed for at kontrollere forurening. Hvis filteret er korrekt dimensioneret til systemet og indikatoren fungerer korrekt: en "ren" indikation betyder, at olien er ren nok til systemet; en indikation om "kræver service" betyder, at filteret kræver vedligeholdelse eller udskiftning; hvis indikatoren viser, at der er gået udenom filteret (bypass), er olien meget snavset, og filteret kræver øjeblikkelig service.
Figur 3-19 Filtertilstandsindikator. "Ren" (øverst): olie er acceptabel. "Service påkrævet" (midten): service eller udskift filterelementet. "Bypasset" (nederst): olie er meget snavset — service skal udføres straks.
Som nævnt har hydraulikolie flere funktioner i systemet og indeholder forskellige tilsætningsstoffer, der understøtter disse funktioner. Den kræver særlig opmærksomhed under opbevaring, transport til beholderen samt gennem hele systemdriften.
Under opbevaring er det afgørende at holde olien i bedst mulig stand. Forurening af olie i opbevaringsdrumme er ikke kun spild – den kan også føre til, at systemet forsynes med degraderet olie og derved kompromittere pålideligheden.
Drumme skal opbevares på et rent og tørt sted. Drumme, der opbevares udendørs, skal ligge på siden for at forhindre, at vand samler sig på toppen og trænger ind gennem propforseglingen.
Før du begynder at overføre olie, rengør tromlelokket, og forbered derefter alle nødvendige værktøjer og udstyr: fleksibel slange, overførselspumpe, tragt, reservoarfyldningsfilter og rene hænder. Kontroller, at mærkenavnet og viskositeten på tromlen stemmer overens med de krævede specifikationer. Ikke alle hydraulikolier indeholder de samme tilsætningsstoffer, så det anbefales ikke at blande olie fra forskellige leverandører, medmindre leverandøren har godkendt det.
Når olien er i systemet, skal den vedligeholdes og overvåges med de specificerede intervaller. Olievedligeholdelse omfatter: efterfyldning til minimumsniveau (brug den samme olie eller en olie, der er kompatibel med den eksisterende olie), håndtering af utætheder og udskiftning af filterelementet.
At skifte filterelementet regelmæssigt er meget fordelagtigt. Forurening er yderst skadelig for olie, da den katalyserer oxidation, især når forurendende partikler består af jern, bly eller kobber. Filtre fjerner de fleste forureninger fra strømmen, men kan ikke fjerne forurening fuldstændigt fra systemet – de opretholder kun olien. Hvis filterindikatoren advarer, men filteret ikke vedligeholdes straks, vil store mængder ufiltreret forurening passere videre nedstrøms og påvirke komponenter, og forureninger fanget i det beskidte element forbliver i systemet og fortsætter med at katalysere oxidation.
Filterelementer af masketyper kan rengøres og genbruges. Rengøringens grundighed afhænger af, hvor omhyggeligt rengøringen udføres, og ikke af selve rengøringsmetoden.
Almindelig metode: Læg i ren opløsningsmiddel eller varmt sæbevand, og blæs derefter rent med trykluft. Brug af en blød børste (ny malingssvamp) hjælper med at rense nettet. Brug aldrig trådbørster eller slibende materialer. Efter rengøring skal elementet holdes op mod lyset og inspiceres – grå eller sorte områder indikerer, at elementet kræver yderligere rengøring.
Ultralydrengøring er dyrere, men mere praktisk: Placer det beskidte element i ultralydrengøreren i en bestemt tid, og tag det derefter ud rent og klar til genbrug. Filterelementer med en filtreringsgrad på 40 μm eller finere skal rengøres med en ultralydrengører for effektivt at genoprette deres levetid.
Figur 3-20: Rengøring af et netfilterelement. (Venstre) Ultralydrengører til fine elementer. (Højre) Hold det rene element op mod lyset for at kontrollere eventuelle tilbageværende tilstoppede områder.
NØGLEKONCEPTER – KAPITEL 3
|
Begrebet |
Nøglefaktum |
Praktisk implikation |
|
Viskositet |
Strømningsmodstand; falder ved opvarmning, stiger ved afkøling/tryk |
Skal ligge mellem 150–250 SUS (32–54 cSt) ved 100 °F for de fleste systemer |
|
Viskositetsindeks (VI) |
Hvor stabil viskositeten er over temperaturområdet |
VI >= 90 kræves for moderne hydrauliske systemer |
|
Gydepunkt |
Den laveste temperatur, hvorpå olie stadig vil flyde |
Skal være mindst 20 °F under den laveste starttemperatur |
|
Oliefilm / smøreevne |
Evnen til at danne og opretholde en film mellem overflader |
Kritisk ved start og højt tryk — AW-tilsætninger hjælper |
|
Typer af tilsætninger |
WR (oliehed), AW (slidbeskyttende), EP (ekstremt tryk) |
Vælg tilsætning ud fra trykområdet; blande ikke inkompatible olier |
|
Oxidation |
Olie reagerer med ilt — danner syrer, slam og lak |
Brug R&O-olier; hold temperaturen nede; eliminer luftbobler |
|
Vandforurening |
Fremmer rustdannelse og accelererer oxidation |
Visuel test: uigennemsigtig = 0,5 % vand; mælket = 1 % vand |
|
Forurening |
Fast partikler — årsag nr. 1 til hydrauliske fejl |
Vedligehold filtrene; inspicer indikatoren regelmæssigt; udskift olie efter behov |
Velkommen til HOVOO, et kinesisk sigillfabrik. Produktion af PU, gummi og PTFE-sigiller. Sigillerne omfatter O-ring, piston sigill, stålsøjle sigill, Gray ring og gas sigill.
EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
