33-99 No. Mufu E Rd., Distrito ng Gulou, Nanjing, China [email protected] | [email protected]
33-99 No. Mufu E Rd., Distrito ng Gulou, Nanjing, China [email protected] | [email protected]
Bukod sa pagpapadala ng enerhiya, ang langis na gawa sa petrolyo ay may isa pang mahalagang tungkulin: ang pagpapahid. Parehong mga tungkulin — ang pagpapadala ng enerhiya at ang pagpapahid — ay malakas na naaapektuhan ng viskosidad. Dahil dito, ang viskosidad ang pinakamahalagang katangian ng langis na hidrauliko.
Ang pagpapahid ay ang proseso ng pagbawas ng panlaban (friction) sa pagitan ng dalawang ibabaw na nasa kontak at gumagalaw nang magkaugnay.
Ang pagpapahid ay isang mahalagang tungkulin ng langis na hidrauliko. Kung wala ang pagpapahid, ang panlaban sa pagitan ng mga gumagalaw na bahagi ay nagdudulot ng labis na pagsuot at paglikha ng init. 
Ang panlaban ay isang puwersa na tumututol sa paggalaw. Kahit ang mga ibabaw na tila makinis ay mikroskopikong rugad. Kapag dalawang ibabaw ang kumakalat sa isa't isa, ang mga mikroskopikong mataas na punto ay sumasalubong, lumalabas, nagkakasundo nang maikli, at pumuputol — ang ganitong pagputol ang tinatawag na panlaban. Mas rugad ang ibabaw, mas malaki ang kailangang puwersa para maghila at mas maraming panlaban ang nabubuo.
Figura 3-1 Ang panlaban ay nangyayari kapag ang mga mikroskopikong mataas na lugar sa dalawang ibabaw ay sumasalubong, pansamantalang nagkakasundo, at pumuputol habang ang mga ibabaw ay gumagalaw.
Kung may film ng langis sa pagitan ng dalawang metal na ibabaw, nawawala ang direktang metal-sa-metal na kontak. Ang mga ibabaw ay gumagalaw sa loob ng film ng langis imbes na sa isa't isa, na nagpapababa nang malaki ng panlaban.
Anumang likido ay maaaring bumuo ng film ng langis, ngunit ang ilang likido ay mas mainam kaysa sa iba. Halimbawa, ang tubig ay ginamit bilang unang hydraulic fluid, ngunit ang kanyang film ay mahina at madaling putulin. Ang petroleum-based hydraulic oil ay bumubuo ng mas matibay at mas tumitipid na film.
Ang lubricity ay ang kakayahan ng isang likido na bumuo ng isang film na mahirap putulin. Ito ay nakasalalay sa:
Ang petroleum hydraulic oil ay may mahusay na lubricity. Ibuhos ito sa isang bakal na plato at makikita mo ang malaki at makapal na pelikulang langis na sumasaklaw sa ibabaw at nananatili roon. Ibuhos ang tubig sa parehong plato, at nabubuo ang manipis na pelikula ngunit madaling nababali. Ibuhos ang mercury, at bumubuo ito ng mga bilog na butil — ang mercury ay halos walang adhesion sa bakal, kaya ang kanyang lubricity ay napakahina.
Figura 3-2 Pagkukumpara ng lubricity. Ang mabuting lubricity ay nangangailangan ng parehong likas na makapal na pelikula at malakas na adhesion sa ibabaw na metal. Nanalo ang langis sa parehong aspeto.
Ang tamang viscosity ng hydraulic oil ay dapat magbalanse ng dalawang pangangailangan: dapat sapat ang kapal ng langis upang makabuo ng mabuting pelikula, ngunit dapat pa rin itong sapat na likido upang mabilis na dumaloy. Ang balanseng ito ay tatalakayin sa susunod.
May dalawang mahahalagang tungkulin ang langis sa isang hydraulic system:
Ang parehong mga pagpapaandar na ito — at ang kanilang panghuling epekto sa sistema — ay malakas na naaapektuhan ng viskosidad. Tingnan natin muna ang kahulugan ng viskosidad, pagkatapos ay suriin ang epekto nito sa pagbuo ng init, paglalagay ng lubrication, dynamic lubrication, clearance flow, at iba pa.
Tulad ng lahat ng likido, ang petroleum hydraulic oil ay binubuo ng mga molekula na nag-aatract sa isa't isa. Ang molecular attraction sa isang likido ay mas malakas kaysa sa isang gas, ngunit mas mahina kaysa sa isang solid (kung saan ang mga molekula ay nakakabit sa mga tiyak na posisyon). Dahil ang mga molekula ng likido ay maaaring umalis o lumipat sa isa't isa, ang isang likido ay maaaring tumulo nang patuloy.
Ang viskosidad ay isang katangian na sumasalungat sa daloy ng mga molekula ng likido sa isa't isa — ito ay isang anyo ng panloob na friction. Ang isang likido na may mataas na viskosidad (tulad ng honey o molasses) ay dumadaloy nang mabagal at may malaking paglaban. Ang isang likido na may mababang viskosidad (tulad ng tubig o cooking oil) ay dumadaloy nang madali.
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang likido ay binubuo ng mga molekula na palaging gumagalaw at kumikilos nang sabay-sabay, na nagpapakita ng pagkaakit sa isa't isa. Kapag ang mga molekula ay gumagalaw nang mabagal, mas malakas ang kanilang pagkaakit sa isa't isa, at mas mataas ang paglaban sa daloy — kaya't mataas ang beskosidad. Kapag ang mga molekula ay gumagalaw nang mabilis (kapag pinainitan), lumalabo ang kanilang pagkaakit at bumababa ang beskosidad.
Ang mantika ng melasa mula sa refriyerator ay may napakataas na beskosidad — mahirap at mabagal itong ilagay sa isang lalagyan. Pagpainitin mo ito sa kalan, tumatalaga ang bilis ng mga molekula, lumalabo ang pagkaakit, bumababa ang beskosidad, at madali nang dumadaloy sa loob ng isang funnel.
Isa sa mga paraan upang sukatin ang beskosidad ng langis ay gamit ang Saybolt Universal Seconds (SUS, na kilala rin bilang SSU). Ang SI unit nito ay sentistokes (cSt). Ang SUS ay pinangalanan kay George Saybolt, na nagpanukala ng Saybolt viscometer sa US Bureau of Standards noong 1919.
Paraan: Ibuhos ang likido sa isang lalagyan at iinitin hanggang sa nais na temperatura ng pagsubok. Hilahin ang panlabas na plug sa ilalim at simulan ang stopwatch sa parehong sandali. Itigil ang stopwatch kapag eksaktong 60 mL ng likido ang tumulo sa isang erlenmeyer. Ang nakalipas na oras sa segundo ang kumakatawan sa viscosity sa SUS sa temperatura na iyon.
Halimbawa: Kung ang langis na iniinit sa 100°F (37.7°C) ay tumatagal ng 143 segundo upang tumulo, ang kanyang viscosity ay 143 SUS @ 100°F (37.7°C). Kung ang parehong langis na iniinit sa 130°F (54.4°C) ay tumatagal ng 82 segundo: viscosity = 82 SUS (17.7 cSt) @ 130°F (54.4°C). Ang viscosity ay laging nakasalalay sa temperatura, kaya kailangan mong palaging ipahayag ang parehong halaga at temperatura. Ang "150 SUS (32 cSt)" nang walang tinukoy na temperatura ay pinaikli para sa 150 SUS (32 cSt) @ 100°F (37.7°C).
Figure 3-5 Saybolt viscometer. Ang langis ay iniinit sa itinakdang temperatura, at sinusukat ang oras habang eksaktong 60 mL nito ang tumutulo sa erlenmeyer. Ang oras sa segundo = viscosity sa SUS.
Ang viskosidad ay nagbabago rin kasabay ng presyon ng sistema. Habang tumataas ang presyon, tumataas din ang viskosidad (ipinapakita ng kurba sa larawan). Ang pagtaas ng presyon mula 0 hanggang 3,000 psi (207 bar) ay maaaring itaas ang viskosidad ng karaniwang langis na hidrauliko para sa industriya ng humigit-kumulang 40%.
Larawan 3-6 Ang viskosidad ay tumataas kasabay ng presyon. Sa 3,000 psi (207 bar), maaaring 40% na mas mataas ang viskosidad kaysa sa presyon ng atmospera.
Ang viskosidad ay direktang nakaaapekto sa pagbuo ng init. Ang langis na may mataas na viskosidad (halimbawa: 500 SUS / 107.9 cSt) ay lumilikha ng mas malaking panloob na resistensya sa daloy kaysa sa langis na may mababang viskosidad (halimbawa: 150 SUS / 32 cSt), kaya’t lumilikha ito ng higit na init sa sistema.
Sa karamihan ng mga hidraulikong sistema, ang saklaw ng operasyonal na viskosidad ay 150–250 SUS (32–53.9 cSt) sa 100°F (37.7°C).
Ang viskosidad ay isang paglaban sa daloy, kaya maaaring mukhang hindi nais. Ngunit may malaking epekto ito sa paglilipat—napakahalaga ito sa pagbuo ng mabuting pelikulang langis. Ang mas mataas na viskosidad ay nangangahulugan ng mas makapal at mas matibay na pelikula. Ngunit kailangan din ng langis na dumaloy nang malaya, kaya ang tamang viskosidad ay dapat magbalanse sa parehong pangangailangan.
Figure 3-7 Ang kapal ng pelikulang langis ay nagbabago depende sa viskosidad. Ang mataas na viskosidad ay nagbibigay ng mas makapal na pelikula ngunit tumataas ang paglaban sa daloy. Ang mababang viskosidad ay madaling dumadaloy ngunit maaaring putulin ang manipis na pelikula sa ilalim ng beban.
Ang kakayahang bumuo ng matibay na pelikulang langis ay isang mahalagang katangian ng petroleum hydraulic oil. Tinatawag namin itong lubricity. Maaaring mukhang mahirap lubrikin ang mga bahagi na gumagalaw nang mabilis dahil ang bilis ay maaaring tanggalin ang pelikula—ngunit sa katunayan, ang viskosidad ng likido ay karaniwang nakakapigil dito.
Kapag isang stationary na metal na bloke ay nakatayo sa isang oiled na ibabaw ng metal at isang puwersa ang nagpupush sa kanya, ang nangungunang gilid ng bloke ay binubuhat nang bahagya. Ang langis ay tumututol na makuha (dahil sa viscosity), at nabubuo ang isang wedge ng langis sa ilalim ng bloke. Ang wedge ay sumusuporta sa bloke habang ito ay gumagalaw — tulad ng isang bangka sa tubig. Hanggang sa ang presyon sa gumagalaw na bloke ay nananatili sa loob ng tiyak na saklaw, ang wedge ng langis ang nagpipigil sa mga ibabaw na magkaroon ng direktang metal na kontak. Ito ay dynamic (hydrodynamic) na lubrication.
Ang mga low-viscosity na likido tulad ng tubig, sa mga kondisyong may mababang bilis at mataas na load, ay madaling makuha — hindi mabubuo nang buo ang wedge, at madaling sirain ang film.
Kapag ang mga komponente ng sistema ay gumagalaw, ang hydrodynamic na proseso ay nagbibigay ng mabuting lubrication. Ngunit sa panahon ng start-up, o kapag ang presyon na nagpapagalaw sa mga komponente ay labis, ang kakayahan ng langis na bumuo ng matibay na film (lubricity) ay naging lubhang mahalaga.
Figura 3-8 Hydrodynamic lubrication. Habang gumagalaw ang bloke, nabubuo ang isang patak ng langis na sumusuporta sa beban at pinipigilan ang mga ibabaw na makipag-ugnayan nang direkta (metal-to-metal contact).
Nakaaapekto rin ang viscosity kung gaano kahusay ang pag-seal ng langis sa mga maliit na puwang sa pagitan ng mga gumagalaw na bahagi. Maraming hydraulic component (mga bomba, motor, valve) ang umaasa sa metal-to-metal sealing — walang rubber seal sa pagitan, halimbawa, ng piston at ng kanyang bore sa isang piston pump. Mayroon lamang isang manipis na film ng langis sa puwang ng clearance.
Ang mga puwang sa pagitan ng mga bahaging ito ay kumikilos tulad ng mga fixed orifice — patuloy na binabawasan ang maliit na daloy ng leakage. Ang leakage na ito ay parehong naglalagay ng lubrication at nagse-seal. Ang sobrang kakaunti ng leakage ay nangangahulugan ng hindi sapat na lubrication; ang sobrang dami naman ay nangangahulugan na nawawala ang daloy ng sistema, bumababa ang kahusayan, at lumilikha ng hindi kinakailangang init.
Para sa pinakamahusay na pag-seal, ang mga agwat ay dapat na maging kasingmaliit posible — ngunit hindi naman kasingmaliit na hindi na makapagpapadali ng paglilipat ng langis para sa paglilinis, at hindi naman kasingmalaki na magdudulot ng labis na pagtagas. Ang optimal na agwat ay nagbabalanse sa pag-seal at sa paglilipat ng langis.
Kapag ang viscosity ng langis ay napakababa (napakamahina ng langis), ang pagtagas sa pamamagitan ng mga agwat ay naging labis. Ito ay nagpapababa ng daloy na umaabot sa mga aktuator at nagdudulot ng hindi kinakailangang init. Kapag ang viscosity ay napakataas, ang film ay nabubuo pa rin ngunit tumataas ang resistensya sa daloy at bumababa ang kahusayan ng sistema.
Figure 3-9 Epekto ng mababang viscosity sa panloob na pagtagas. Sa mahinang langis, tumataas ang pagtagas sa pamamagitan ng mga metal-sa-metal na agwat, na nagpapababa ng daloy na umaabot sa aktuator.
Ang viscosity ng hydraulic oil ay isang mahalagang parameter sa isang hydraulic system. Ngunit ang viscosity ay nagbabago kasama ang temperatura, kaya kung ang sistema ay hindi kayang panatilihin ang pare-parehong temperatura ng operasyon, ang viscosity ng langis ay dapat manatiling kahit papaano’y matatag sa buong saklaw ng temperatura ng operasyon.
Ang Indeks ng Viskosidad (VI) ay naglalarawan kung gaano kalaki ang pagbabago ng viskosidad batay sa temperatura. Ang relasyon na ito ay gumagamit ng pamantayan ng ASTM (American Society for Testing and Materials) na tsart ng viskosidad-at-temperatura: kapag inilalagay sa tsart na ito ang viskosidad ng langis sa dalawang magkaibang temperatura, ang resulta ay isang tuwid na linya. Maaari nang basahin ang viskosidad sa anumang iba pang temperatura mula sa linyang iyon (ang paraan na ito ay wasto lamang para sa base oil na walang kemikal na additives; ang mga additive ay maaaring makaapekto sa likas na relasyon ng viskosidad at temperatura).
Kung dalawang kurba ng langis ang ilalagay sa parehong tsart, ang mas pahalang na linya ang may mas mataas na VI. Halimbawa:
Ang Langis A ay may mas patag na linya — ang viskosidad nito ay mas kaunti ang pagbabago batay sa temperatura — kaya ang Langis A ay may mas mataas na Indeks ng Viskosidad.
Nang ipakilala ang konsepto ng VI, ang saklaw nito ay mula sa 0 (pinakamababa, pinakasensitibo sa temperatura) hanggang 100 (pinakamahusay, pinakakawalan ng sensitibidad sa temperatura). Ang mga modernong pamamaraan sa pag-refine ay nakakaprodukto ng mga langis na may VI na higit sa 100. Sa mga modernong hydraulic system, kadalasang kinakailangan ang VI ≥ 90, bagaman sa mga system na tumatakbo sa isang relatibong pare-parehong temperatura, mas kaunti ang epekto ng VI.
Figura 3-10: ASTM chart ng viscosity-temperature. Mas pahalang ang linya, mas mataas ang Viscosity Index — ibig sabihin, mas kaunti ang sensitibidad ng langis sa pagbabago ng temperatura.
Ang petroleum hydraulic oil ay isang mabuting lubricant para sa mga hydraulic system, ngunit may tiyak na saklaw ng viscosity kung saan ito gumagana nang pinakamainam. Kung ang viscosity ng langis ay sobrang mababa, ang film ng langis ay sobrang manipis (tulad ng tubig), at ang mga bahagi ay nasusugatan. Kung ang viscosity ay sobrang mataas, hindi makapapasok ang langis nang sapat na mabilis sa mga bearing, at ang mga bahagi ay nawawalan ng sapat na lubrikan.
Ang mga bahagi ng rotary — tulad ng mga hydraulic pump at motor — ay kailangang lubusang lubrikin gamit ang mabuting lubrication para sa mga bilihin. Ang mga tagagawa ng pump ay nagtatakda ng saklaw ng viscosity para sa kanilang mga produkto. Kung ang mga bahaging ito ay wastong nilubrikan, ang lahat ng iba pang bahagi ng sistema ay lubos ding nalulubrikan.
Kapag alam na ang kinakailangang saklaw ng viscosity, ang saklaw ng operating temperature ng sistema ang magdedetermina kung aling partikular na hydraulic oil ang dapat piliin. Halimbawa, kung ang isang sistema ay nangangailangan ng viscosity sa pagitan ng 70–250 SUS (15–54 cSt) at ang operating temperature ay nasa 80–140°F (26.7–60°C), piliin ang Oil Y. Kung ang saklaw ng temperatura ay 110–170°F (43.3–76.7°C), piliin ang Oil Z.
Kahit sa mga industrial na kapaligiran, maaaring maging napakababa ang temperatura. Upang matiyak na ang pump ay makakakuha ng langis nang normal sa panahon ng startup, ang mga tagagawa ng pump ay nagtatakda ng maximum na pinapayagang startup viscosity: karaniwang 1,000 SUS (216 cSt) para sa piston pumps, at 7,500 SUS (1,618 cSt) para sa vane at gear pumps.
Figure 3-11 Pagpili ng grado ng langis batay sa temperatura ng operasyon. Ang nakapaloob na banda ay nagpapakita ng saklaw ng gumagamit na viskosidad. Pumili ng langis kung saan ang kanyang banda ay sumasaklaw sa iyong saklaw ng temperatura ng operasyon.
Ang ASTM chart ng viskosidad ay hindi nagpapakita ng punto ng pagbuhos. Sa napakababang temperatura, ang langis na petrolyo ay tumitigil na ganap sa pagdaloy — ang mga kristal ng parafin na may anyo ng kandila ay lumalabas mula sa langis at nagbublock sa daloy. Ang punto ng pagbuhos ay ang pinakamababang temperatura kung saan ang langis na hidrauliko ay maa pa ring dumaloy, na sinusukat sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratorio ng ASTM.
Sa isang tunay na sistema, kung natutugunan ang pinakamataas na kinakailangan sa viskosidad sa panahon ng pagsisimula, karaniwan nang hindi na kailangang suriin nang hiwalay ang punto ng pagbuhos. Gayunpaman, kung ang sistema ay maaaring gumana sa napakababang temperatura, ang punto ng pagbuhos ng langis ay dapat na hindi bababa sa 20°F mas mababa sa pinakamababang inaasahang temperatura ng operasyon.
Ang datos tungkol sa punto ng pagbuhos para sa anumang partikular na langis ay maaaring makita sa kanyang sheet ng impormasyon tungkol sa produkto.
Habang tumatakbo ang isang hydraulic system araw-araw, ang petroleum oil ay napapailalim sa mga mahigpit na kondisyon. Maaaring lumitaw ang ilang problema na nakaaapekto pareho sa langis at sa sistema: lubrikipasyon sa mataas na presyon, oksidasyon ng langis, kontaminasyon ng tubig, pagpasok ng hangin, at kontaminasyon ng solidong partikulo. Ang mga kemikal na additive sa langis ay nakakatugon sa maraming ng mga problemang ito.
Mahalaga: Ang mga kemikal na additive ay hindi kayang ganap na lutasin ang bawat problema ng langis, at walang anumang langis na maaaring maglaman ng bawat additive. Hindi umiiral ang isang "super oil" na kaya gumawa ng lahat. Maraming additive ang hindi compatible sa isa't isa — ang paghalo ng mga langis na may iba't ibang additive package mula sa iba't ibang supplier ay maaaring magdulot ng mapanganib na reaksyon.
Ang isang petroleum hydraulic oil ng mabuting kalidad ay hindi palaging mabuting lubricant sa mataas na presyon. Kapag tumataas ang presyon, mas madaling sirain ang oil wedge sa pagitan ng mga gumagalaw na bahagi, at ang adhesive film (lubrikipasyon) ay naging napakahalaga. Ang mga kemikal na additive ay maaaring mapabuti ang lubrikipasyon sa mataas na presyon o ang boundary lubrication.
May tatlong uri ng additive na pampigil sa pagkakalbo:
Ang tatlong uri na ito ay hindi maaaring gamitin nang sabay-sabay sa iisang langis — sila ay may iba't ibang layunin. Ang mga additive na nagbibigay ng katas o wear-reducing (WR) ay para sa mga sistemang may mababang presyon (sa ilalim ng 1,000 psi / 68.97 bar). Ang mga extreme pressure (EP) additive ay pangunahin para sa mga sistemang may presyon na higit sa 3,000 psi (207 bar) o para sa mga lubricant ng gear at machine tool. Ang mga anti-wear (AW) additive naman ay para sa gitnang saklaw ng presyon (1,000–3,000 psi / 68.97–207 bar).
Upang suriin kung ang isang langis ay may anti-wear additive, tingnan ang pangalan ng langis o kumonsulta sa data sheet ng tagapagkaloob. Halimbawa: "Hamony 48 AW" (Gulf Oil Co.) — ang "AW" ay nangangahulugan ng anti-wear; "Sunvis 816 WR" (Sun Oil Co.) — ang "WR" ay nangangahulugan ng wear-reducing.
Maraming tagapag-produce ng pinong langis ang hindi nagla-label ng nilalaman ng anti-wear sa pangalan ng produkto; para sa mga tiyak na uri ng langis, kumonsulta lagi sa data sheet. Kung ang isang sistema ay may labis na problema sa pagsuot at ang langis ay walang anti-wear additive, maaaring makatulong ang paglipat sa isang AW langis — ngunit unang kumpirmahin na ang pagsuot ay hindi dulot ng kontaminasyon ng langis.
Ang oksidasyon ay ang kemikal na reaksyon ng isang materyal sa oksiheno — isang karaniwang proseso. Kapag kumain ka ng mansanas at ang kanyang pulutong ay naging kayumanggi, iyon ay oksidasyon. Ang isang sira sa gilid ng kotse na nakakalantad sa hangin ay nagrereaksyon sa oksiheno at namumuhunan. Maraming bahagi ng mundo, kabilang ang langis, ay oksidado sa paraang ito.
Ang oksidasyon ng langis sa isang hidrauliko na sistema ay nangyayari pangunahin sa dalawang lugar: ang reservoir at ang outlet ng bomba. Parehong kasali ang pagkakalantad ng langis sa oksiheno, ngunit iba-iba ang proseso ng oksidasyon sa bawat isa.
Sa reservoir, ang bukas na ibabaw ng langis ay nagrereaksyon sa oksiheno sa hangin. Kasama sa mga produkto ng reaksyon na ito ang mga mahinang asido at mga materyales na katulad ng sabon. Ang mga asido ay kumukoroda sa mga ibabaw ng mga sangkap at nagdudulot ng madilim na mga mantsa. Ang mga sabon naman ay sumasakop sa mga ibabaw ng mga sangkap at binabara ang mga maliit na butas sa mga port na pampagsensiya ng presyon at sa mga daanan ng lubrication.
Ang init ay nagpapabilis sa oksidasyon ng langis. Ang bawat 18–20°F (10–11°C) na higit sa karaniwang temperatura ng reservoir (130°F / 54.4°C) ay humahati-hati nang halos sa dalawa ang bilis ng oksidasyon. Ang mga partikulo ng bakal, tanso, at mga patak ng tubig sa loob ng langis ay nagpapabilis din sa oksidasyon.
Ang pangalawang lugar kung saan nangyayari ang oksidasyon ng langis ay sa outlet ng bomba. Kung may sira sa suction line na nagpapapasok ng hangin o kung ang returning oil ay nagdudulot ng agitasyon sa reservoir at nagpapapasok ng mga hangin-bubules sa inlet ng bomba, ang mga bubules na ito ay dadating sa mataas na presyur na outlet ng bomba at biglang mabiburst (lalabas nang malakas) sa ilalim ng mataas na presyur. Ang prosesong ito ay nagbubuo ng napakataas na lokal na temperatura. Ayon sa mga kalkulasyon, kapag ang isang bubule ay kinokompress mula sa halos zero hanggang 3,000 psi (207 bar), ang temperatura ay maaaring umabot sa 2,100°F (1,149°C). Sa temperaturang ito, ang langis ay sumusunog, na nagbubuo ng mga deposito na katulad ng resin at isang maanghang, nakakasumpong na amoy ng pagsunog.
Kung ang mga produkto ng oksidasyon ay nabuo sa outlet ng bomba, ang resin ay natutunaw sa langis. Kapag ang resin ay nakakapag-ugnay sa mainit na mga ibabaw (tulad ng rotor ng bomba, spool ng relief valve, atbp.), ito ay nagpapahiwatig mula sa langis bilang mga deposito ng varnish sa mga ibabaw na iyon, na nagdudulot ng pagkakalubog at pagkakabit ng mga gumagalaw na bahagi.
Ang resin sa loob ng langis ay kumikombina rin sa alikabok at mga partikulo upang makabuo ng sludge, na sumisira sa mga maliit na butas sa mga valve at filter, at pinipigilan ang init na lumabas sa pamamagitan ng mga pader ng reservoir. Ang pagbagsak ng mga bubble sa outlet ng bomba ay isang pangunahing sanhi ng mabilis na oksidasyon ng langis.
Figura 3-14: Pagbagsak ng hangin na bubble sa outlet ng bomba. Kapag ang mga bubble ay kinokompress mula sa mababang presyon papuntang mataas na presyon, ang lokal na temperatura ay maaaring lumampas sa 2,000°F — sapat na upang pasabugin ang langis at makabuo ng mga deposito ng varnish.
Ihambing ang isang sample ng langis mula sa sistema (na posibleng oksidado) sa isang bagong sample ng langis mula sa drum, sa parehong temperatura. Ang bago at di-nakagamit na langis ay may kakaibang pakiramdam na pandikit kapag hinipo sa pagitan ng pulgar at daliri, at nananatili ito sa mga daliri. Ang oksidadong langis naman ay pakiramdam na parang tubig — tumutulo ito tulad ng tubig, na may mahinang pandikit at pagkakadikit.
Ang langis na oksidado dahil sa pagsabog ng mga bula ay may matulis at maanghang na amoy. Kung ang sample ay nagpapakita ng mga palatandaan ng oksidasyon, ipadala ito sa laboratorio para sa pagsusuri. Kung hindi na maaaring i-recondition, linisin ang sistema at punuan muli ng bagong langis.
Anumang langis na hydrauliko ay may kasamang ilang halaga ng kahalumigmigan. Sa maliit na dami, ang tubig ay nababahagi sa napakaliit na mga patak at dinala ng langis. Hindi maghalo ang tubig at langis (maliban sa mga langis na nababalatan ng tubig); sa malaking dami, ang tubig ay lumulubog sa ilalim ng reservoir.
Kung ang langis ay mayroon nang mga asido at resin na nabuo dahil sa oksidasyon, ang mga ito ay pa-pabilisin ang pagkakatipon ng tubig.
Ang pangunahing pagsubok ay ang paghahambing ng sample na may suspetsa sa isang bagong sample ng langis. Ilagay ang bagong langis sa isang salamin na bote at itaas ito patungo sa liwanag — malinaw ito na may kaunting mga ugat o bubble. Kung ang isang sample ay naglalaman ng 0.5% na tubig, mukhang madilim o nabulag-bulagan ito. Sa 1% na tubig, mukhang gatas ang itsura nito.
Isa pang paraan: mainitan ang madilim o nabulag-bulagan na sample — kung lumilinaw ito pagkalipas ng ilang panahon, malamang ay may tubig. Kung ang langis ay naglalaman ng malaking halaga ng tubig, karamihan sa tubig ay magsisimulang umupo sa ilalim sa long term; ang sentrifugal na paghihiwalay ay maaaring paikliin ang proseso kung mahalaga ang oras.
Kung ang langis ay naglalaman lamang ng kaunting tubig (< 0.5%) at ang mga kinakailangan ng sistema ay hindi lubhang mahigpit, maaaring hindi kailangang palitan ito agad. Ang tubig sa langis ay pabilisin ang oksidasyon at binabawasan ang lubricity; ang mismong tubig ay unti-unting nae-evaporate, ngunit ang mga produkto ng oksidasyon na dulot nito ay nananatili at patuloy na nagdudulot ng pinsala. Kung ang kalidad ng langis ay nasa hangganan, ipadala ito sa laboratorio.
Figura 3-16: Biswal na pagsubok para sa tubig. Ang halaga ng tubig sa langis ay maaaring tinataya batay sa antas ng pagkamadilim ng sample kapag inilalagay ito sa ilalim ng liwanag.
Mula sa pananaw ng isang hydraulic system, ang corrosion ay ang kemikal na pag-atake sa mga ibabaw ng mga bahagi na dulot ng mga acid na nabuo habang nag-o-oxidize ang langis. Ang rust ay ang oxidation ng mga ibabaw na gawa sa bakal na dulot ng tubig sa loob ng langis.
Ang corrosion ay nagpapalusaw ng metal at inaalis ito — kaya binabawasan nito ang laki at timbang ng mga bahaging may mataas na presisyon. Ang rust naman ay nagdaragdag ng materyal sa mga ibabaw ng bakal — kaya tumataas ang kanilang laki at timbang. Kapag nagbabago ang laki ng mga bahaging may mataas na presisyon, naaapektuhan ang kanilang kahusayan at pagganap. Hindi tinatanggap ang corrosion o rust sa anumang hydraulic system.
Kahit ang napakaliit na halaga ng tubig sa loob ng langis ay maaaring magdulot ng rust sa mga ibabaw ng mga bahaging yari sa bakal. Sa natural na kondisyon, ang langis lamang ay hindi sapat na proteksyon laban sa corrosion, at halos imposible na pigilan ang lahat ng tubig na pumasok sa isang hydraulic system — kaya karamihan sa mga hydraulic oil ay naglalaman ng mga rust inhibitor, na bumubuo ng isang kemikal na protektibong film sa mga ibabaw ng metal.
Ang interaksyon ng hangin at langis sa reservoir ay nagdudulot din ng mga produkto ng oksidasyon na sa huli ay sumasalakay sa mga ibabaw ng metal at pabilis ng karagdagang oksidasyon ng langis. Kaya naman, idinaragdag din ang mga inhibitor ng oksidasyon — ang mga kemikal na ito ay nakikisalungat sa chain reaction ng oksidasyon.
Ang oksidasyon sa mataas na temperatura mula sa pagpuputok ng mga bubble sa outlet ng bomba ay hindi maiiwasan gamit lamang ang kimika; ito ay maaaring kontrolin lamang sa pamamagitan ng pag-alis ng hangin sa daloy ng inlet ng bomba. Ang mga additive na R&O (Rust and Oxidation) ang pangunahing additive package sa karamihan ng pang-industriyang hydraulic oil. Ang mga langis na may ganitong additives ay minsan tinatawag na "R&O oils." Ang premium-grade na transparent (malinaw) na R&O oils ang pinakamataas ang kalidad; ang mas mababang grado ng turbine oils ay maaari pa ring angkop para sa maraming aplikasyon ng hydraulic at itinatakda bilang "below turbine quality R&O."
Ang langis na bumabalik sa reservoir ay dapat magpalabas ng anumang hangin na nakapaloob sa sistema. Sa ilang mga sistema, ang mga sira sa suction-side ay napakalubha, at kapag ang langis na bumabalik ay sumisplats sa reservoir, nabubuo ang tubig-bula — na kalaunan ay nagdudulot ng pagkuha muli ng hangin na nakapaloob sa bomba, na nagpapakita ng kawalan ng katatagan ng sistema, pabilis ng oxidation, pagbuo ng ingay, at posibleng pagbubuhos ng langis mula sa reservoir, na lumilikha ng panganib sa kapaligiran.
Ang pinakamahusay na solusyon ay ayusin ang mga sira at i-redesign ang return circuit, halimbawa: gamit ang isang reservoir baffle, o gamit ang mas malaking return line upang mabawasan ang bilis ng langis na pumapasok sa reservoir. Dahil sa mga kadahilanang pang-ekonomiya, pang-praktikal, o pang-pagsasanay, maaaring gamitin ang mga kemikal na additive bilang kapalit.
Ang mga aditibong pampigil ng pagbubulaklak ay nagpipigil sa pagbubulaklak ng langis. Ang ilan ay gumagana sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng maliit na mga bula upang mabuo ang malalaking bula na tumatayog sa ibabaw at pumuputok. Ang isa pang uri ay gumagana sa pamamagitan ng paghihigpit sa paglabas ng hangin upang mabawasan ang pagbubulaklak, ngunit nadadagdagan nito ang bilang ng maliit na mga bula sa loob ng sistema. Kapag pipiliin ang isang aditibong pampigil ng pagbubulaklak, siguraduhing piliin ang uri na nagpapahintulot sa hangin na lumabas — hindi ang uri na nagpapakulong pa ng higit pang hangin.
Suriin ang pagbubulaklak ng langis sa pamamagitan ng pagkuha ng sample mula sa imbakan. Ang visual na inspeksyon ay mabilis na nagpapakita kung may hangin ang langis. Dapat kunin ang mga sample sa pinakamalapit na posibleng lugar sa inlet ng bomba upang ang sample ay kumakatawan sa tunay na langis na pumapasok sa sistema.
Iba pang palatandaan ng hangin sa loob ng sistema: mataas na tono at di-regular na ingay mula sa bomba; ang bomba ay maaaring paminsan-minsan ay gumawa ng malakas na tunog na parang pagpaputok, parang may baril na binabaril sa loob. Ang hindi regular na galaw ng silindro at hindi matatag na mga pagbabasa sa pressure gauge ay mga karagdagang palatandaan ng hangin.
Figure 3-18 Hangin sa hydraulic system. Ang pamumuo ng hugis-bula sa ibabaw ng reservoir (kaliwa) o ang ingay na galing sa pump (kanan) ay parehong indikasyon ng problema sa pagpasok ng hangin.
Ang pinakamalaking problema sa hydraulic oil habang ginagamit ay ang kontaminasyon. Ang mga kontaminante ay maaaring tubig, hangin, o solidong partikulo — at ang mga solidong partikulo ang pinakakaraniwan at pinakasirang uri.
Ang mga solidong kontaminante ay maaaring mag-block sa mga orpisyo ng control valve, magdulot ng pagkakapit ng mga gumagalaw na bahagi, pabilisin ang pagkasira, at pasimulan ang oxidation ng langis.
Ang isang kontaminante ay anumang hindi nabubuhos na substansiya sa langis. Ang mga kontaminante ay pumapasok sa sistema sa maraming paraan: habang ginagawa, inaassemble, inilalagay sa imbakan, at inii-transport ang mga bahagi ng sistema; mula sa panlabas na kapaligiran sa pamamagitan ng mga nasira o naka-wear na seal ng cylinder rod o isang nabigong reservoir breather; at mula mismo sa sistema — ang mga nasira na panloob na bahagi ay patuloy na nagpapalabas ng mga metalikong partikulo. Ang kontaminasyon ay hindi kailanman tumitigil.
Walang kemikal na pampalasa ang maaaring tanggalin ang mga kontaminante mula sa langis o pigilan ang pagpasok nila dito. Ang layunin ng mabuting disenyo at pangangalaga ng sistema ay panatilihin ang kontaminasyon na huwag pumasok, at ang pag-alis ng kontaminasyon mula sa langis ay tungkulin ng mga filter at ng koponan ng pangangalaga.
Ang nakalilikha ng mata ay hindi maaaring matukoy nang maaasahan ang antas ng kontaminasyon. Ang pagtingin sa langis sa loob ng isang salamin na bote sa ilalim ng liwanag ay hindi isang tumpak na pagsusuri para sa kontaminasyon — maraming mga partikulo na nakakasama sa mga hidrauliko na sistema ang sobrang maliit upang makita. Ang tumpak na pagsusuri sa kontaminasyon ay nangangailangan ng pagsusuri sa laboratorio.
Ang indikador ng pagkablock ng filter ng sistema ay nagbibigay ng isa pang paraan para suriin ang kontaminasyon. Kung ang filter ay may tamang sukat para sa sistema at ang indikador ay gumagana nang maayos: ang indikasyon na "malinis" ay nangangahulugan na sapat na malinis ang langis para sa sistema; ang indikasyon na "kailangan ng serbisyo" ay nangangahulugan na kailangan ng pangangalaga o kapalit ang filter; kung ang indikador ay nagpapakita ng pagbypass, ang langis ay napakadumi at kailangan ng agarang serbisyo ang filter.
Figura 3-19 Indikador ng kondisyon ng filter. "Malinis" (nasa itaas): ang langis ay katanggap-tanggap. "Kailangan ng serbisyo" (nasa gitna): kailangan ng pagpapanatili o palitan ang elemento. "Nabypass" (nasa ibaba): ang langis ay napakadumi — kailangan ng agarang pagpapanatili.
Tulad ng nabanggit, ang langis na hydrauliko ay may maraming tungkulin sa sistema at naglalaman ng iba’t ibang mga additive upang suportahan ang mga tungkuling iyon. Karapat-dapat itong bigyan ng espesyal na pansin habang naka-imbak, habang inililipat papunta sa reservoir, at sa buong panahon ng operasyon ng sistema.
Habang naka-imbak, ang pangunahing layunin ay panatilihing nasa pinakamahusay na kondisyon ang langis. Ang kontaminasyon ng langis sa mga drum na naka-imbak ay hindi lamang nakakawaste — maaari rin itong magbigay ng degradadong langis sa sistema at makapinsala sa katiyakan nito.
Ang mga drum ay dapat imbakin sa malinis at tuyo na lugar. Kung inimbak ang mga drum sa labas, dapat ilagay ang mga ito sa gilid upang maiwasan ang pagtipon ng tubig sa itaas at pumasok sa loob sa pamamagitan ng seal ng bung.
Bago magsimulang ilipat ang langis, linisin ang takip ng drum, pagkatapos ay ihanda ang lahat ng kailangang kasangkapan at kagamitan: flexible hose, transfer pump, funnel, reservoir fill filter, at malinis na mga kamay. Suriin kung ang pangalan ng brand at ang viscosity sa drum ay tugma sa kailangan. Hindi lahat ng hydraulic oil ay naglalaman ng parehong mga additive, kaya inirerekomenda na huwag i-mix ang mga langis mula sa iba't ibang supplier maliban kung pinahihintulutan ito ng supplier.
Kapag nasa loob na ng sistema ang langis, panatilihin at subaybayan ito sa mga itinakdang panahon. Ang pagpapanatili ng langis ay kasama ang: pagpuno hanggang sa minimum na antas (gamitin ang parehong langis o isang langis na compatible sa umiiral na langis), pagharap sa mga sira o leakage, at pagpapalit ng filter element.
Ang regular na pagpapalit ng elemento ng filter ay lubhang kapaki-pakinabang. Ang kontaminasyon ay napakaharmful sa langis dahil ito ay nagpapabilis ng oksidasyon, lalo na kapag ang mga partikulong kontaminante ay bakal, uling, o tanso. Ang mga filter ay nag-aalis ng karamihan sa kontaminasyon mula sa daloy, ngunit hindi kayang purihin ang kontaminasyon nang lubusan mula sa sistema — sila lamang ang nagpapanatili ng kalidad ng langis. Kung ang indikador ng filter ay nagbabala ngunit hindi agad naipapagamot, malalaking halaga ng hindi na-filter na kontaminasyon ang dadaloy pababa, na nakaaapekto sa mga bahagi, at ang mga kontaminante na nahuli sa maruming elemento ay mananatiling nasa sistema, na patuloy na nagpapabilis ng oksidasyon.
Maaaring linisin at gamitin muli ang mga mesh-type na elemento ng filter. Ang kahusayan ng paglilinis ay nakasalalay sa kahusayan ng paglilinis mismo, hindi sa paraan ng paglilinis.
Karaniwang paraan: iwan sa malinis na solvent o mainit na tubig na may sabon, pagkatapos ay ipalabas ang alikabok gamit ang compressed air. Ang paggamit ng malambot na brush (bagong paint brush) ay tumutulong sa paglinis ng mesh. Huwag gamitin ang wire brushes o mga abrasive na materyales. Pagkatapos linisin, itaas ang elemento patungo sa liwanag at suriin — ang mga kulay abo o itim na bahagi ay nangangahulugan na kailangan pa ng karagdagang paglilinis ang elemento.
Ang ultrasonic cleaning ay mas mahal ngunit mas madali: ilagay ang maruming elemento sa ultrasonic cleaner sa isang itinakdang oras, pagkatapos ay alisin ito nang malinis at handa nang muling gamitin. Ang mga filter element na may rating na 40 μm o mas pino ay dapat linisin gamit ang ultrasonic cleaner upang maibalik nang epektibo ang kanilang serbisyo.
Figura 3-20 Paglilinis ng mesh filter element. (Kaliwa) Ultrasonic cleaner para sa mga pino na elemento. (Kanan) Pagtaas ng malinis na elemento patungo sa liwanag upang suriin ang natitirang nablock na mga bahagi.
MGA PANGUNAHING KONSEPTO – KABANATA 3
|
Konsepto |
Mahalagang Katotohanan |
Pangkalahatang Implikasyon |
|
Ang viscosity |
Pagtutol sa daloy; bumababa kapag mainit, tumataas kapag malamig/o may presyon |
Dapat manatili sa 150–250 SUS (32–54 cSt) @ 100°F para sa karamihan ng mga sistema |
|
Viscosity Index (VI) |
Kung gaano katatag ang viskosidad sa buong saklaw ng temperatura |
Kailangan ang VI >= 90 para sa mga modernong hydraulic system |
|
Punto ng pagbuhos |
Pinakamababang temperatura kung saan patuloy pa ring tumatagos ang langis |
Dapat nasa kahit 20°F na mas mababa sa pinakamababang temperatura ng pagpapatakbo |
|
Film ng langis / lubricity |
Kakayahan na bumuo at panatilihin ang isang film sa pagitan ng mga ibabaw |
Mahalaga sa pagsisimula at mataas na presyon — tumutulong ang mga additive na AW |
|
Mga uri ng additive |
WR (oiliness), AW (anti-wear), EP (extreme pressure) |
I-match ang additive sa saklaw ng presyon; huwag i-mix ang mga hindi compatible na langis |
|
Oksidasyon |
Ang langis ay nakikireaksa sa oksiheno — nagdudulot ng mga asido, putik, at barnis |
Gamitin ang mga langis na may anti-rust at anti-oxidant (R&O); panatilihing mababa ang temperatura; alisin ang mga hangin na bula |
|
Pagkalason ng tubig |
Nagpapalala ng karat at pabilis ng proseso ng oksidasyon |
Pang-visual na pagsubok: madilim o cloudy = 0.5% tubig; gatasan o milky = 1% tubig |
|
Kontaminasyon |
Mga solidong partikulo — ang pangunahing sanhi ng mga kabiguan sa hydraulic |
Panatilihin ang mga filter; suriin nang regular ang indicator; palitan ang langis kung kinakailangan |
Malakip ka sa HOVOO, isang pabrika ng sigla mula sa Tsina. Paggawa ng PU, Rubber at PTFE seals. Kasama sa mga seal ang O-ring, piston seal, rod seal, Gray ring at gas seal.
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
