زمانی که سیلندرهای هیدرولیک به طور مکرر از خرابی مهر و موم، خراش سیلندر، زنگزدگی میله پیستون یا حرکت ناپایدار در شرایط دمای بالا رنج میبرند، حرارت ممکن است تنها مشکل نباشد.
هوا، آب، و آلایندههای جامد میتوانند به روغن هیدرولیک وارد شوند و درون سیلندر گردش کنند. آنها به طور مداوم بر روی مهر و مومهای پیستون، مهر و مومهای میله، حلقههای سایش، سیلندرهای سیلندر، میلههای پیستون، و اجزای شیر تأثیر میگذارند.
دمای بالا به تنهایی آلودگی ایجاد نمیکند. با این حال، اکسیداسیون روغن را تسریع میکند، ویسکوزیته روغن را کاهش میدهد و فیلم روانکاری را تضعیف میکند. در نتیجه، مشکل آلودگی جزئی میتواند سریعتر به سایش، زنگزدگی، نشت و آسیب اجزا تبدیل شود.
وجود هوا باعث کف کردن و حرکت ناپایدار میشود
هوا ممکن است از طریق نشت خطوط مکش، اتصالات شل، سطح پایین روغن در مخزن، طراحی نامناسب خط بازگشت، یا خونگیری ناقص پس از تعمیر و نگهداری به سیستم هیدرولیک وارد شود.
روغن هیدرولیک ممکن است همچنین حبابهای هوای کوچکی داشته باشد که به طور آنی قابل مشاهده نیستند.
برخلاف روغن هیدرولیک، هوا قابل فشردهسازی است. وقتی روغن هوادار به سیلندر هیدرولیک وارد میشود، بخشی از فشار اعمال شده برای فشرده کردن حبابهای هوا قبل از حرکت سیلندر استفاده میشود.
این ممکن است باعث شود:
- تاخیر در پاسخ سیلندر
- حرکت ضعیف یا اسفنجی
- زیرزنی با سرعت پایین
- بیثباتی موقعیت
- نوسانات فشار
- فوم در مخزن
حبابهای هوا همچنین میتوانند فیلم روان کننده را در اطراف مهر و مومهای پیستون، مهر و مومهای میلهای، حلقههای سایش و اجزای راهنما مختل کنند. حرکت مکرر سیلندر ممکن است سپس باعث تولید اصطکاک خشک محلی، گرمای اضافی و سایش سریعتر مهر و موم شود.
آب و میعانات میتوانند به سیستم هیدرولیک وارد شوند
آب ممکن است از طریق هوای مرطوب، شستشوی تجهیزات، باران، نشت خنککنندهها، روغن جدید آلوده، تنفسیهای آسیبدیده یا مخازن باز به روغن هیدرولیک وارد شود.
چگالش یک منبع رایج دیگر است.
پس از آنکه تجهیزات در دمای بالا عمل میکنند و سپس خاموش میشوند، هوای داخل مخزن و لولهکشی خنک میشود. رطوبت در هوای ورودی ممکن است متراکم شده و داخل سیستم جمع شود.
آب ممکن است در روغن هیدرولیک در سه شکل وجود داشته باشد:
- آب حل شده: معمولاً برای چشم قابل مشاهده نیست
- آب امولسیونی: روغن را کلاود یا شیری نشان میدهد
- آب آزاد: در پایین مخزن یا نقاط پایین دیگر جمع میشود
بنابراین ممکن است یک سیستم حاوی رطوبت مضر باشد حتی زمانی که روغن به وضوح آلوده به نظر نمیرسد.
آب میتواند روانکاری را کاهش دهد و باعث امولسیون شدن روغن شود
آب عملکرد روانکنندگی روغن هیدرولیک را تضعیف میکند و ممکن است با افزودنیهای روغن واکنش نشان دهد.
زمانی که روغن امولسیونی میشود، فیلم روان کننده بین پیستون، حلقههای سایش، سوراخ سیلندر، اجزای راهنما و میله پیستون ناپایدار میشود.
این احتمال تماس مستقیم بین سطوح را افزایش میدهد و میتواند تسریع کند:
- سایش پیستون و سوراخ سیلندر
- آسیب حلقه سایش
- سایش میله و بوش راهنما
- آسیب لب مهر و موم
- نشت داخلی
آب همچنین باعث تشکیل لجن و تسریع اکسیداسیون روغن میشود. هنگامی که دما، رطوبت و فشار همزمان وجود داشته باشند، روغن هیدرولیک ممکن است بسیار سریعتر خراب شود.
رطوبت باعث زنگزدگی سیلندر و میله پیستون میشود
آب باقیمانده درون یک سیلندر هیدرولیک ممکن است بورد سیلندر، پیستون، پورتهای هیدرولیک، شیارهای آببند و دیگر سطوح فلزی را خورده کند.
نقاط زنگزدگی و حفرههای روی بورد سیلندر سطح خشنتری ایجاد میکند که بهطور مکرر آببند پیستون را آسیب میزند.
خوردگی یا آسیب به روکش میله پیستون نیز میتواند هر بار که سیلندر حرکت میکند، به آببند و پاککن آسیب برساند. این در نهایت به نشت خارجی منجر میشود و اجازه میدهد آلودگیهای بیشتری به داخل سیلندر وارد شوند.
ذرات زنگزدگی سپس ممکن است با روغن در گردش باشند و به دیگر فضاهای خالی در سیستم هیدرولیک وارد شوند.
بنابراین آلودگی آب باعث خوردگی مستقیم و آلودگی اضافی جامد میشود.
ذرات جامد باعث سایش ساینده میشوند
آلودگیهای جامد رایج شامل:
- گرد و غبار و شن
- ذرات سایشی فلز
- خردههای جوشکاری
- الیاف
- قطعات رنگ
- ذرات زنگزدگی
- قطعات آسیبدیده از آببندها
هنگامی که این ذرات وارد یک سیلندر هیدرولیک میشوند، ممکن است بین آببند میله و میله پیستون یا بین پیستون، حلقههای سایشی و بورد سیلندر محبوس شوند.
نتیجه ممکن است شامل:
- خراشهای میله پیستون
- خراشیدگی بورد سیلندر
- لبههای آببند بریده یا آسیبدیده
- آسیب تسریعشده به حلقههای سایشی
- افزایش نشتی پکینگ پیستون
سایش ناشی از آلودگی باعث ایجاد ذرات فلزی اضافی میشود. این یک چرخه تولید میکند:
آلودگی → سایش اجزا → ذرات جدید → آلودگی و سایش بیشتر
روغن با دماهای بالا ویسکوزیته کمتری دارد و فیلم روان کننده نازک تری فراهم میکند. بنابراین ذرات میتوانند به صورت مستقیمتر با سطوح فلزی و آببندها تماس پیدا کنند و باعث آسیب سریعتر شوند.
دمای بالا باعث تسریع در اکسیداسیون روغن، لجن و ورنی میشود
روغن هیدرولیک در دماهای بالا سریعتر اکسیده میشود.
با deteriorating روغن و افزودنیهای آن، لجن، رسوب و وارنیش ممکن است شکل بگیرد.
این آلودگیهای نرم ممکن است بلافاصله سیلندر را خط بیندازند، اما میتوانند به پیستونها، شیارهای آببند، مسیرهای نرم کننده، پورتها و سطوح سوپاپ بچسبند.
رسوبها ممکن است از حرکت آزاد آببندها جلوگیری کنند یا مسیرهای روغن کوچک را محدود کنند.
علائم ممکن شامل:
- افزایش مقاومت در شروع
- زیرزنی با سرعت پایین
- کوشش غیرطبیعی
- افزایش نشتی داخلی
- حرکت کند یا ناپایدار سیلندر
آب، هوا، فشار بالا و دمای بیش از حد میتوانند این تخریب شیمیایی را تسریع کنند.
کفاوت میتواند باعث آسیب قابل مشاهده شود
کوالیفیکاسیون زمانی رخ میدهد که فشار محلی به قدری کاهش یابد که حفرههای بخار یا حبابها در روغن هیدرولیک تشکیل شوند.
زمانی که این حفرهها به ناحیهای با فشار بالا وارد میشوند، به سرعت فرومیریزند و ضربههای محلی تکراری تولید میکنند.
با گذشت زمان، کوالیفیکاسیون ممکن است حفرههای کوچکی ایجاد کند روی:
- پورتهای هیدرولیک
- سطوح سیلندر
- پیستونها
- اجزای سوپاپ
- شیارهای مهر و موم
هر چه سطح خشن تر شود، نشت داخلی افزایش می یابد و مهر و موم ها ممکن است خراشیده یا بریده شوند.
ورود هوا، اثر دیزل و کاویتاسیون نباید به عنوان یک مشکل دقیقاً مشابه در نظر گرفته شوند:
- ورود هوا به طور عمده باعث قابلیت فشرده سازی، کف کردن و حرکت ناپایدار می شود.
- اثر دیزل به دلیل فشرده سازی سریع حباب های هوا و تولید حرارت محلی رخ می دهد.
- کویتاسیون شامل تشکیل و فروپاشی حفره های بخار در نواحی با فشار کم است.
این شرایط ممکن است به طور همزمان رخ دهند، اما علل و مکانیسم های آسیب آن ها متفاوت است.
چگونه هوا، آب و ذرات زنجیرهای از آسیب ایجاد میکنند؟
در شرایط دمای بالا، مشکلات آلودگی اغلب یکدیگر را تقویت می کنند:
هوا و آب وارد سیستم می شوند
→ اکسیداسیون روغن و افت عملکرد لغزشی
→ مهر و موم ها و سطوح فلزی شروع به سایش می کنند
→ ذرات اضافی و مسیرهای نشت تولید می شوند
→ اصطکاک و نشت داخلی افزایش می یابد
→ دمای سیستم همچنان افزایش می یابد
نتیجه نهایی ممکن است تکرار شکست مهر و موم، خراشیدگی میله، حفره زنی سیلندر، حرکت ناپایدار، خوردگی و عملکرد ضعیف نگه داشتن فشار باشد.
علائم هشداردهنده آلودگی روغن هیدرولیک
هوا، آب و آلودگی جامد باید در هنگام زیر بررسی شوند:
- روغن هیدرولیک به طور مداوم در منبع کف می کند
- روغن شیرین می شود، کدر یا به طور غیرعادی تیره می شود
- سیلندر خزیده، لرزش دارد یا صدای غیرطبیعی تولید می کند
- میله پیستون زنگ زده، خش دار، یا آسیب به روکش نشان میدهد
- بستههای جدید پس از یک دوره کوتاه کاری دوباره نشتی پیدا میکنند
- مواد سیاه یا ذرات فلزی در روغن ظاهر میشوند
- خوردگی در سوراخ، پیستون، پورتها یا شیارهای آببند یافت میشود
- عملکرد سیلندر پس از گرم شدن روغن کمتر پایدار میشود
این علائم نباید تنها با تعویض آببندهای سیلندر مورد توجه قرار گیرند.
چگونه میتوان آسیب ناشی از آلودگی را کاهش داد؟
برای کاهش ورود هوا، خطوط مکش، اتصالات، ورودی پمپ و سطح روغن مخزن را بررسی کنید. از تخلیه روغن برگشتی به طور مستقیم بالای سطح روغن خودداری کنید و پس از تعویض یا تعمیر سیلندر، سیستم را به طور مناسب bleed کنید.
برای کنترل رطوبت، از تنفسکننده مناسب مخزن استفاده کنید، سیستم را از باران و شستشوی با فشار بالا محافظت کنید و مخزن، خنککننده و روغن هیدرولیک را برای آلودگی آب بررسی کنید.
برای کنترل ذرات، از فیتراسیون برگشتی، فشاری یا خارج از خط مناسب استفاده کنید. همچنین باید روغن هیدرولیک جدید قبل از ورود به سیستم فیلتر شود.
سیلندرها، لولهها، شلنگها، منیفولدها و شیرها باید قبل از مونتاژ به طور کامل تمیز شوند. عملکرد فیلتر، وضعیت تنفسکننده و تمیزی روغن باید به طور منظم بررسی شود.
نتیجهگیری
فقط دمای بالا باعث شکست سیلندر هیدرولیک نمیشود، اما به طور قابل توجهی آسیب ناشی از هوا، آب و آلودگیها را افزایش میدهد.
هوا میتواند باعث کف کردن، حرکت ناپایدار و گرمایش محلی به اثر دیزل شود. آب میتواند باعث امولسیون شدن، خوردگی و کاهش روانکاری شود. ذرات جامد میتوانند آببندها، میلههای پیستون و سوراخهای سیلندر را خراش دهند. محصولات اکسیداسیون روغن و کاویتاسیون میتوانند رسوبات، محدودیتها و آسیبهای خوردگی ایجاد کنند.
وقتی یک سیلندر هیدرولیک به طور مکرر در شرایط دما بالا نشتی میکند یا فرسوده میشود، راه حل باید شامل بیشتر از تعویض آببند باشد.
محتوای هوای روغن هیدرولیک، سطح رطوبت، تمیزی، سیستم فیلتر، تنفسکننده مخزن و فرآیند کلی کنترل آلودگی باید مورد بررسی قرار گیرد.
AiSoar Hydraulics راهحلهای سفارشی سیلندر هیدرولیک برای محیطهای کاری با دمای بالا، سنگین و آلوده ارائه میدهد.
