3 VELKÉ problémy způsobené vysokými provozními teplotami hydraulických systémů
03.10. 2014by Admin E-konstruktér
Energetická kontaminace, tj. teplo, je největším nepřítelem hydraulického systému.
Dnes
už větším než znečištění částicemi a vodou, hlavně díky široce rozšířené
znalosti a používání filtračních technologií. A existují 3 důvody, proč vysoká
provozní teplota hydraulického stroje způsobuje jeho nespolehlivost.
1. Životnost oleje
Podle
Arrheniova zákona se s každým zvýšením teploty o 10°C
zdvojnásobuje rychlost reakce. Chemické reakce, které nás zajímají, pokud jde o
životnost hydraulických olejů, jsou oxidace – kvůli přítomnosti vzduchu, a
hydrolýza – kvůli přítomnosti vody. Takže čím je olej teplejší, tím vyšší je
rychlost těchto reakcí – a to exponenciálně.
Pro ilustraci, pokud nalejete stolní olej do sklenice, bude trvat dny, ba
dokonce týdny, než ztmavne, což je známka oxidace. Ale nalijte stejné množství
stolního oleje na pánev – která dává oleji velkou styčnou plochu se vzduchem –
pak ji zahřejte a olej zčerná za velmi krátký čas.
2. Viskozita oleje
Provozní
viskozita hydraulického oleje je klíčová jak pro dostatečné mazání,
tak pro efektivní přenos výkonu. Čím vyšší je maximální očekávaná provozní
teplota, tím víc se rozšiřuje teplotní provozní rozsah. A čím širší je teplotní
provozní rozsah, tím je těžší udržet viskozitu oleje v přípustných a
zároveň optimálních mezích.
Podívejme se například na systém s teplotou studeného startu 5°C a
maximální provozní teplotou 110°C. Abychom udrželi viskozitu v rozmezí
800
centistokesů při studeném startu a 25
centistokesů při maximální provozní
teplotě, potřebovali bychom olej ISO VG150 s viskozitním indexem 229. A to
není druh hydraulického oleje, o který si stačí zavolat místnímu dodavateli a
ihned ho odebrat!
3. Životnost těsnění a hadic
Jako všechno ostatní se elastomery používané k výrobě hydraulických
těsnění a hadic pořád zlepšují. Ale teploty oleje přesahující 82°C
urychlují degradaci většiny těchto polymerů. Ve skutečnosti mohou podle jednoho
výrobce těsnění teploty o 10°C vyšší, než jsou doporučené meze, zkrátit
životnost těsnění o 80 a více procent.
A neustálý cyklus ohřívání a ochlazování, proces známý jako stárnutí, se při
vyšších krajních teplotách zintenzivňuje. Stárnutí způsobuje, že tyto polymery
ztrácí svou elasticitu. To nakonec vede k netěsnosti těsnění a hadic.