عوامل موثر در انتخاب روغن هیدرولیک : روغن هیدرولیک یک نوع روغن مخصوص است که برای استفاده در سیستم‌های هیدرولیک استفاده می‌شود. سیستم‌های هیدرولیک از قدرت مایعات برای انتقال نیروها و انرژی استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها شامل اجزایی مانند انتقال کننده‌ها (پمپ‌ها)، سیلندرها، و ولوها می‌شوند.
روغن‌های هیدرولیک باید ویژگیهای خاصی داشته باشند تا بتوانند عملکرد بهینه در سیستم‌های هیدرولیک را ارائه دهند. این ویژگی‌ها شامل ویسکوزیته مناسب، پایداری حرارتی، پایداری شیمیایی، مقاومت به اکسیداسیون و حفظ خواص در دماهای مختلف است.
معمولاً روغن‌های هیدرولیک بر اساس مواد اولیه مختلفی مانند روغن‌های معدنی، روغن‌های مصنوعی (سنتزی) یا روغن‌های گیاهی تولید می‌شوند. انتخاب روغن هیدرولیک مناسب باید با توجه به نیازهای سیستم، شرایط کاری، و استانداردهای مربوطه انجام شود. برای بررسی این موارد تا پایان مقاله با روغن سیتی همراه باشید.
کاربرد روغن هیدرولیک چیست؟
روغن هیدرولیک در انواع مختلف صنایع و بخش‌های مختلف به کار می‌رود. برخی از کاربردهای مهم آن عبارتند از:
صنایع ماشین‌آلات: در این صنایع، سیستم‌های هیدرولیک برای انتقال قدرت و کنترل حرکت در ماشین‌آلات استفاده می‌شوند. از جمله این کاربردها می‌توان به دستگاه‌های حفاری، برش، تراشکاری، و فرز اشاره کرد.
اتومبیل و صنایع حمل و نقل: در خودروها، سیستم‌های فرمان هیدرولیک، سیستم‌های ترمز هیدرولیک، و سیستم‌های تعلیق هوایی از روغن هیدرولیک استفاده می‌کنند. همچنین در صنایع حمل و نقل مانند اتوبوس‌ها و کامیون‌ها نیز از روغن هیدرولیک استفاده می‌شود.
صنعت دریایی: در سکتور دریایی، روغن هیدرولیک برای کنترل سیستم‌های پره‌ها، ولوها، و سیستم‌های ترمز استفاده می‌شود.
صنایع راه‌سازی و ساختمانی: در این صنایع، دستگاه‌های نظیر جرثقیل‌ها، بالابرها، و آسانسورها از روغن هیدرولیک استفاده می‌کنند.
صنعت کشاورزی: تجهیزات کشاورزی مانند تراکتورها، تراکتورهای کشاورزی، و دستگاه‌های خردکن هیدرولیک از روغن هیدرولیک برای انتقال قدرت استفاده می‌کنند.
عوامل موثر در انتخاب روغن هیدرولیک
شاخص ویسکوزیته ( Viscosity Index (VI)):
یک عدد تجربی ، بدون واحد و نشان دهنده تأثیر تغییر دما بر ویسکوزیته سینماتیکی یک روغن است. وقتی مایعات گرم می شوند ، ویسکوزیته آنها کمتر می شود. VI بالا نشان دهنده تغییر نسبتاً کمی ویسکوزیته با دما است. مایعات VI بالا (چند درجه ای) برای کاربردها در دمای عملیاتی وسیع یا در شرایط شدید محیطی توصیه می شود. به طور کلی ، مایعات VI بالا برای تجهیزات سیار توصیه می شود، زیرا در معرض تغییرات محیطی و درجه حرارت بالا هستند.
پایداری برشی (Shear stability):
میزان مقاومت سیال در برابر برش است. پلیمرها، که به عنوان بهبود دهنده های VI شناخته می شوند ، برای تولید مایعات VI بالا با پایداری برشی کم استفاده می شوند که به سرعت تجزیه می شوند و در نتیجه باعث نازک شدن روغن می شوند. ویسکوزیته سیال پس از برش نیز باید برای کاربردهایی که مایعات VI بهبود یافته دارند در نظر گرفته شود.
پایداری حرارتی و اکسیداسیون (Thermal and oxidative stability):
اکسیداسیون واکنش شیمیایی اکسیژن با روغن است که محصولات جانبی اسیدی تولید می کند. سرعت اکسیداسیون توسط دمای بالا ، آب و اسیدهای تولید شده در اثر اکسیداسیون و وجود کاتالیزورهای فلزی مانند مس افزایش می یابد. قانون کلی این است: اکسیداسیون با افزایش دما هر 10 درجه سانتیگراد دو برابر می شود. اکسیداسیون منجر به افزایش ویسکوزیته ، مقدار اسید کل (TAN) بیشتر ، وارنیش و لجن و تیره شدن مایع می شود. میزان اکسیداسیون را می توان با کاهش دمای سیال و استفاده از مایعات فرموله شده با ذخایر پایه با کیفیت ، افزودنی های آنتی اکسیدان و افزودنی های AW پایدار از نظر حرارتی محدود کرد.
پایداری هیدرولیتیک (Hydrolytic stability):
هیدرولیز تجزیه شیمیایی روان کننده ها در واکنش با آب است. مواد افزودنی روان کننده ، به ویژه افزودنی های حاوی روی ، با آب واکنش داده و محصولات جانبی اسیدی را تشکیل می دهند. وجود فلزاتی مانند مس می تواند نقش کاتالیزور را ایفا کند. ذخایر پایه از نوع استر نیز در حضور آب هیدرولیز می شود. روان کننده ها با پایداری هیدرولیتیک خوب در برابر هیدرولیز مقاومت می کنند.
قابلیت فیلتراسیون (Filterability):
فیلترهای ریز مورد استفاده در سیستم های هیدرولیک ممکن است به دلیل فرمولاسیون نامناسب ، آلودگی آب و تخریب مایع ، فیلتر را زود هنگام ببندند. اندازه گیری قابلیت تصفیه به پیش بینی رفتار سیال در کاربردهای فیلتراسیون قبل از استفاده در سیستم کمک می کند.
شفافیت پذیری (Demulsibility):
توانایی آزادسازی آب از مخلوط آب و روغن. این ویژگی برای تجهیزات مورد استفاده در آب و هوای مرطوب که احتمال آلودگی آب زیاد است ، مهم است.
مهار زنگ زدگی و خوردگی (Rust and corrosion inhibition):
مایعات هیدرولیک به طور کلی با مهار کننده های زنگ زدگی و خوردگی فرموله می شوند. بازدارنده های زنگ زدگی به صورت یک لایه نازک روی سطوح فلزی قرار می گیرند و محافظت در برابر زنگ زدگی را ممکن می سازند. مواد افزودنی ضد خوردگی مانع از هیدرولیز شده و از تشکیل مواد اسیدی جلوگیری می. قابلیت مایع برای جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی را می توان با آزمایش زنگ زدگی با استفاده از آب مقطر ، آب نمک و یک نمونه فولادی اندازه گیری کرد.
سازگاری مواد (Material compatibility):
در سیستم های هیدرولیک مواد لاستیکی و الاستومر ، از جمله شیلنگ ، مخزن های انباشت ، مهر و موم و واشرها ، در استفاده می شوند. به دلیل ترکیبات مختلف این اجزا ، مایعات برای سازگاری با الاستومرهای متداول مورد آزمایش قرار می گیرند تا عمر و عملکرد آنها را با آن مایع خاص پیش بینی کنند.
آزاد سازی هوا (Air release):
هوای ورودی معلق می تواند باعث ایجاد ناهنجاری های زیادی از جمله کارایی ضعیف سیستم ، خرابی سیستم از طریق فرسایش (مشابه کاویتاسیون) و تخریب سیال از طریق میکرو دیزل شود. میکرو دیزل زمانی اتفاق می افتد که حباب های هوا از یک منطقه با فشار کم یا منفی به یک منطقه با فشار بالا منتقل می شوند و در اثر فشرده سازی گرم می شده و در نتیجه محصولات جانبی کربن و اکسیداسیون ایجاد می شود. ویژگیهای رهاسازی هوا در سیستم هایی با زمان باقی مانده نسبتاً کوتاه اهمیت بیشتری دارد. یک آزمایش رهاسازی هوا می تواند توانایی یک روان کننده را در جدا کردن هوای ورودی مشخص کند.
تمایل به کف کردن (Foaming tendency):
کف کردن یک مشکل رایج در سیستم های هیدرولیک است. حجم زیاد فوم می تواند باعث سرریز شدن مخازن شود. عواملی که منجر به کف شدن می شوند عبارتند از: آلودگی ، تجزیه مایع ، جذب هوا و طراحی ضعیف سیستم. فرمولاسیون مایع هیدرولیک حاوی مهار کننده های ایجاد کف است ، اما دزهای بسیار زیاد می تواند عوارض جانبی ایجاد کند. آزمایش ایجاد و پایداری کف ، حجم کف تولید شده بلافاصله پس از همزن و هوادهی مایع را توصیف می کند. این آزمون حجم باقی مانده کف پس از زمان مشخصی از توقف هوادهی را اندازه گیری می کند.
همچنین برای کاربردهای خاص مانند برنامه های سازگار با محیط زیست و مقاوم در برابر آتش ، گاهی از مایعات متناوب مانند استرهای فسفات ، پلی استرها ، پلی اترهای پلی اتر ، پلی آلکیلن گلیکول ها ، مایعات بر پایه روغن گیاهی ، گلیکول آب و امولسیون های معکوس استفاده می شود. به عنوان مثال ، اگر مقاومت در برابر آتش بسیار مهم است ، خواص مقاوم در برابر آتش ممکن است مهمترین عامل باشد. به طور مشابه ، در کاربردهای حساس به محیط زیست ، تمرکز بر تجزیه پذیری و سمیت می باشد. انواع دیگر مایعات ، مانند مایعات غذایی و مایعات مشخصات نظامی ، گاهی در کاربردهای هیدرولیکی استفاده می شوند.
چگونه روغن هيدروليك را متناسب با دستگاه مورد نظر و درست انتخاب كنيم؟
از كجا ميدانيد كه روغن هيدروليك را درست انتخاب کرده اید؟ در اغلب تجهيزات نيازمند به روانكاري، پارامترهاي زيادي وجود دارد كه در انتخاب روانكار موثر مي باشد. اينكه از يك محصول ويژه در تجهيزات استفاده مي شود بدين معني نيست كه آن محصول براي استفاده مناسب مي باشد. اغلب روانكارها كه فاقد مشخصات مورد نظر نمي باشند باعث خرابي جبران ناپذير نمي شوند بلكه ميانگين طول عمر تجهيزات را كاهش داده و بنابراين ناديده گرفته مي شوند.
در مورد روغنهاي هيدروليك دو بحث ابتدايي وجود دارد اول درجه گرانروي و دوم نوع روغن هيدروليك ، اين مشخصات نوعا بوسيله نوع پمپ هيدروليك مورد استفاده در سيستم، دماي كاركرد و فشار كاركرد سيستم تعيين ميگردد. اما فقط به اينجا ختم نمي شود. ساير پارامترهاي مورد بحث عبارتند از: نوع روغن پايه، كيفيت نهايي روانكار، و مشخصه هاي عملكرد. مقادير اين پارامترها براساس محيط كاركرد، نوع ماشين و موارد متغير ديگر به طور اساسي تغيير مي كند.
انتخاب كردن بهترين محصول براي سيستم، نيازمند جمع آوري و بكارگيري همه اطلاعات در دسترس مي باشد.
پمپ ها و گرانروي مورد نياز
نوع طراحي پمپ و درجه گرانروي مورد نياز براي آن. سه نوع پمپ عمدتا در سيستم هاي هيدروليك استفاده مي شوند: پره اي، پيستوني و چرخ دنده اي( بيروني يا داخلي). هر يك از اين پمپ ها به منظور كار و عملكرد مشخصي مي باشند. هر نوع پمپ بايستي جهت انتخاب روانكار مورد به مورد تحت ارزيابي قرار گيرد.
پمپ پره اي:
طرح يك پمپ پره اي دقيقا از اسمش قابل تجسم مي باشد. داخل پمپ، گردنده هايي وجود دارد كه بر روي يك شفت نصب شده است كه به طور غير معمول داخل حلقه بادامكي مي چرخد. چنانچه پره ها و گردنده ها در حلقه بادامكي مي چرخند، پره ها بدليل تماس داخلي بين دو سطح دچار سائيدگي مي شوند. به اين دليل، نگهداري اين نوع پمپ ها بسيار گران مي باشد، اما در جريان نگهداري دائمي بسيار خوب عمل مي كنند. ويسكوزيته مورد نياز در پمپ هاي پره اي در دماي كاركرد در محدوده ۱۴ الي ۱۶۰ سانتي استوك مي باشد.
پيستوني:
تقريبا پمپ هاي همه گروههاي هيدروليك از نوع پيستوني بوده و داراي توان بالا و كارايي بيشتري نسبت به پمپ هاي پره اي مي باشند. آنها فشار كاركرد بسيار بالايي تا 6000 psi را توليد مي كنند. محدوده گرانروي در دماي كاركرد از 10 تا 160 سانتي استوك مي باشد.
دنده اي:
پمپ هاي دنده اي در بين سه نوع پمپ ذكر شده داراي كارايي كمتري بوده اما با مقادير زياد آلاينده ها سازگار مي باشند. پمپ هاي دنده اي به اينصورت كار مي كنند كه سيال در بين حجم هواي محبوس شده در دنده ها و ديواره هوزينگ دنده فشرده شده و سپس بيرون رانده مي شود. پمپ هاي دنده اي داراي دو نوع عمده داخلي و خارجي مي باشند.
پمپ هاي دنده اي داخلي محدوده بسيار وسيع گرانروي را فراهم آورده و حداكثر مقدار آن تا 2200 سانتي استوك مي باشد. اين نوع پمپ كارايي خوب و عملكرد آرامي را بوجود مي آورد و قادر به توليد فشارهاي از 3000 تا 3500 psi مي باشد.
پمپ هاي دنده اي خارجي كارايي كمتري داشته اما داراي برخي مزايا مي باشند. نگهداري آنها آسان، و جريان پيوسته و يكنواختي را فراهم مي آورند و خريداري و تعمير آنها پرخرج نيست. همانند پمپ دنده داخلي، اين پمپ ها مي توانند فشارهاي از 3000 تا 3500 psi را توليد كنند اما محدوده گرانروي آنها تا 300 سانتي استوك مي باشد.
