Jaký olej je lepší použít pro hydraulický systém – srovnání pevnosti, viskozity a účinnosti

Ať už se jedná o stacionární hydraulické systémy, jako jsou vstřikovací stroje, lisy a výtahy, nebo mobilní hydraulické systémy na stavebních a zemědělských strojích, vysokozdvižných vozíkech nebo vozidlech, hydraulické kapaliny se používají ve všech těchto systémech a prakticky ve všech průmyslových odvětvích a výrobních závodech.

Hydraulické oleje tvoří více než 10 % celkového prodeje minerálních olejů. Docela levný olej je stále mnohými považován za běžný spotřební materiál. Hydraulické oleje se však již dávno přeměnily ve speciální kapaliny, bez kterých moderní hydraulika přestává fungovat. Čím vyšší je však úroveň produktivity a specializace, tím pečlivěji musí být tyto tekutiny udržovány a sledovány.

Analýza oleje za provozu je spolehlivým způsobem sledování stavu pracovní kapaliny a stupně opotřebení součástí systému.

Hydraulické kapaliny plní širokou škálu úkolů. Přenášejí síly, uvádějí stroje do pohybu, plní řídicí funkce, promazávají pohyblivé části, chrání proti opotřebení a korozi, chladí, tlumí vibrace a odstraňují případné nečistoty. Ale výkon moderních hydraulických systémů se zvyšuje a s tím i požadavky na kapaliny.

Kompaktnější systémy

Nové systémy jsou zpravidla navrženy tak, aby spotřebovaly méně oleje. Snížení objemu oleje však vede ke zkrácení doby, po kterou zůstane v olejové nádobě. To znamená kratší dobu chlazení. Zvyšuje se provozní teplota kapaliny. Aby bylo možné bojovat proti zrychlenému procesu stárnutí způsobenému vyššími teplotami, musí být hydraulické oleje formulovány tak, aby byly odolnější vůči oxidaci.

Zvýšení tlaku čerpadla

Srdcem hydraulického systému je čerpadlo, které vytváří téměř nepřetržitý objemový průtok. Pod vysokým tlakem dopravuje olej do svých pracovních jednotek – hydromotorů a hydraulických válců. V minulosti dosahoval v závislosti na provedení tlak v průměru 400 barů. Dnes musí kapaliny odolat tlaku čerpadla 600 barů nebo více. Proto jsou vyvíjeny inovativní hydraulické kapaliny se zlepšenými mazacími vlastnostmi, díky kterým snesou vyšší mechanické zatížení.

Snížené tolerance vůle, vylepšená technologie ventilů

Zvýšení provozních tlaků je umožněno nejen optimalizací technologie čerpadel, ale také snížením tolerancí vůle, zlepšením povrchové úpravy a přesnější technologií ventilů, což umožňuje komponentům pracovat ještě efektivněji a přesněji. Filtrovatelnost a čistota kapaliny však musí být zvažovány mnohem kritičtěji než v minulosti.

Vyšší energetická účinnost

Hydraulické systémy by také měly spotřebovávat co nejméně energie. Palivo pro dieselové motory v mobilních hydraulických systémech nebo elektřina pro četné stacionární hydraulické systémy představují obrovské náklady. Kapaliny, které snáze proudí při stejné teplotě, protože jsou buď méně husté, nebo obsahují přísady snižující tření, umožňují jejich hospodárnější využití.

Vždy připraven

Očekává se, že hydraulické systémy budou vždy připraveny k provozu a ve stavu maximální provozní bezpečnosti. Moderní systémy tyto požadavky splňují, pokud používají hydraulické oleje určené pro dlouhodobé používání. Ale i jejich použití vyžaduje filtraci a údržbu olejové nádrže a také neustálé sledování oleje pomocí analýzy. Jedním z hlavních přístrojů používaných pro analýzu hydraulických olejů je analyzátor velikosti a počtu částic v kapalině.

Hydraulické kapaliny a DIN 51524 nebo ISO 11158

K dispozici je mnoho hydraulických olejů s různým výkonem a určených pro širokou škálu aplikací. Klasické a nejčastěji používané hydraulické oleje typu HL (HL), HLP (HM), HLPD (HG), HVLP (HV) a HVLPD jsou vyráběny převážně na bázi minerálních olejů. Rychle biologicky odbouratelné hydraulické oleje podle DIN ISO 15380 jsou převážně syntetické oleje na bázi nasycených esterů. Hydraulické systémy se zvýšeným nebezpečím požáru, jako jsou slévárny, ropa a plyn, těžba uhlí a letectví, vyžadují speciální kapaliny, které se obtížně zapalují a samy dále nehoří.

Nejčastěji prodávané hydraulické oleje mají výkonnostní třídy v souladu s DIN 51524 nebo ISO 11158. Důležité minimální požadavky na tyto oleje jsou definovány v DIN 51524 (části 1 – 3) a ISO 11158. Kromě čistě fyzikálních údajů, jako je viskozita, hustota , teplota bod vzplanutí, bod tuhnutí, obsah popela nebo hodnota neutralizace, jsou vyžadovány typické zkoušky relevantní pro oblast použití.

1. Deemulgovatelnost: Udává, zda se voda odděluje od oleje a jak rychle.
2. Charakteristiky odlučování vzduchu: umožňují vyvodit závěry o tendenci ke kavitaci.
3. Pěnění: Určuje, zda má olej tendenci vytvářet na svém povrchu pěnu.
4. Kompatibilita těsnění: vyhodnocuje chování vůči elastomerům.
5. Oxidační stabilita: Poskytuje informace týkající se dlouhodobého používání.
6. Ochrana proti opotřebení: stanovena mechanickým testováním.
7. Stupně čistoty: Určete základní čistotu čerstvého oleje.
8. Filtrovatelnost: udává, zda složení oleje může způsobit problémy s filtrací.

Specifikace DIN však představují pouze nejmenší společný jmenovatel pro výkon kapaliny. Jeden důležitý aspekt DIN vůbec nebere v úvahu: mísitelnost různých hydraulických olejů.

Nerozlišují se oleje bez zinku a oleje obsahující zinek. Hydraulické oleje HLP splňují všechny požadavky normy DIN 51524-3 bez ohledu na to, zda kombinace aditiv obsahují zinek pro dosažení uvedených vlastností. Oleje jsou smíšené, ale jen zřídka jsou vzájemně kompatibilní v jakémkoli poměru. To je zvláště zřejmé, když se zhorší charakteristiky výstupu vzduchu, což poskytuje informaci o tendenci kapaliny ke kavitaci. Při smíchání olejů HLP bez obsahu zinku a s obsahem zinku se zhoršuje filtrovatelnost a kompatibilita těsnění.

Syntetické hydraulické kapaliny jsou moderním trendem

Stále častěji se používají vysoce kvalitní hydraulické kapaliny s nejlepšími základovými oleji nebo syntetickými základovými komponenty. V minulosti byly základem jednoduše rafinované minerální oleje skupiny API I, ale dnes jsou to především hydratované nebo hydrokrakové oleje (syntetizované uhlovodíky) skupiny II a III. Základový olej skupiny IV se svými polyalfaolefiny (PAO) nabízí obzvláště zajímavé vyhlídky, stejně jako skupina V se syntetickými kapalinami, jako jsou estery, polyestery nebo glykoly.

Trend k částečně a plně syntetickým kapalinám má technický základ.

Zvýšená stabilita během stárnutí

Při výrobě syntetických olejů mají oleje skupiny II a III svou molekulární strukturu nasycenou vodíkem a obsah síry snížen na méně než 0,03 %. V olejích skupin IV a V se molekuly tvoří nově. V každém případě se zlepší teplotní chování viskozity (nad VI) a stabilita proti stárnutí. Všechny oleje stárnou v závislosti na teplotě a době používání. Stárnutí se navíc urychluje vystavením znečišťujícím látkám, jako je voda, prach nebo částice z opotřebení. Na rozdíl od minerálních olejů mají hydratované (hydrogenované) oleje nebo čisté syntetické oleje ve své molekulární struktuře méně „slabých míst“, která mohou reagovat s kyslíkem a iniciovat stárnutí. Navíc používáním moderních antioxidantů na bázi fenolů, aminů nebo salicylátů (které neutralizují „volné radikály“) je sklon k oxidaci potlačován až do vyčerpání aditiv. Z tohoto důvodu mohou syntetické oleje zůstat v provozu podstatně déle než minerální oleje.

Snižuje tvorbu usazenin

Vzhledem k výhodám syntetických kapalin a komplexních receptur vyžadují vysoce kvalitní hydraulické kapaliny ve většině případů méně přísad a přísad, které jako reakční produkty mohou vytvářet usazeniny. Vzhledem k přirozeně vysoké hodnotě VI nemusí být chování viskozity a teploty optimalizováno u polymerních sloučenin s dlouhým řetězcem, což může vést k tvorbě lepkavého zbytku. Lepší mazivost pomáhá snižovat vysokotlaká aditiva, jejichž reakční produkty mohou vytvářet tvrdé usazeniny. Je zlepšena filtrovatelnost a jsou zajištěny přesně fungující proporcionální ventily. Zatímco jsou v provozu, snižuje se tím také riziko tvorby usazenin v systému.

Prodloužená provozní teplota, zlepšená energetická účinnost

Účinnost hydraulického systému může být významně ovlivněna viskozitou kapaliny. Čím řidší je hydraulický olej, tím nižší je ztráta proudění a lepší přenos tepla. Příliš řídký hydraulický olej však může vést k vnitřním ztrátám, což negativně ovlivňuje výkon a vede k vyšším teplotám oleje.

Kromě rychlosti čerpadla a provozního tlaku je hydraulická účinnost vysoce závislá na viskozitě oleje vstupující do čerpadla. Vysoká úroveň viskozity oleje nejen zlepšuje chování při studeném startu, ale také zajišťuje, že viskozita zůstává na svém maximu při různých teplotách, čímž se snižují ztráty při čerpání. Kromě zajištění optimální viskozity zlepšuje energetickou účinnost také citlivost přísad snižujících tření, která závisí na provozní teplotě.

Závěr

Moderní hydraulické kapaliny, ať již částečně nebo plně syntetické, obecně poskytují znatelně lepší výkon než konvenční hydraulické oleje. Vydrží déle, poskytují lepší ochranu proti opotřebení a kavitaci a také pomáhají šetřit energii. To však také znamená, že jejich cena je odpovídajícím způsobem vyšší. Aby se investice do těchto moderních kapalin vyplatila a umožnila vám plně využít jejich výkonnostní schopnosti, je nutné hlídat jejich stav.

Vladivostocké zprávy na Telegramu – neustále po celý den.
Přihlaste se k odběru jedním kliknutím!

Viskozita – jedno z důležitých kritérií při výběru hydraulických kapalin. Je známo, že viskozita oleje přímo závisí na teplotě, proto je pro každý typ pracovní kapaliny (hydraulický olej) nastavena provozní provozní teplota.

Teplotní podmínky jsou stanoveny na základě technických údajů a doporučení výrobců zařízení

Viskozita zase určuje takový parametr jako kinematická viskozita. Aniž bychom zacházeli do vědeckých podrobností, tento parametr ukazuje tekutost oleje při normální a vysoké teplotě a může být také uveden v technické dokumentaci produktu.

Hydraulické oleje jsou klasifikovány podle normy ISO 3348. Tato norma bude klasifikovat nejen třídu hydraulických olejů, ale i ostatních průmyslových maziv (například převodové oleje).

Níže je tabulka tohoto standardu, kde: první sloupec — třída viskozity ISO VG (Viscosity Grave – „Viscosity Class“); druhý sloupec – průměrná kinematická viskozita při 40 stupních Celsia; třetí a čtvrtý sloupec – rozsahy kinematické viskozity od minimálních po maximální hodnoty.

ISO VG klasifikace

Třída hydraulických olejů bude v sortimentu VG 10 – VG 150
Hodnoty viskozity od 220 do 3200 budou patřit do třídy převodových olejů a od 2 do 7 do ostatních průmyslových maziv.

• Hydraulické oleje ISO VG 15
• Hydraulické oleje ISO VG 22
• Hydraulické oleje ISO VG 32
• Hydraulické oleje ISO VG 46
• Hydraulické oleje ISO VG 68

Existuje další důležitá klasifikace, která pomůže určit složku hydraulického oleje. Tato klasifikace ukazuje především složení aditiv ve výrobku, které hraje důležitou roli!
Například oleje tř Hlp – doporučeno pro hydraulické jednotky při práci v uzavřených prostorách, kde nejsou nízké teploty a HVLP – obsahuje modifikátory viskozity, které umožňují použití v mobilních komplexech na volném prostranství

Hydraulický olej Н — Pro technické aplikace dnes nehraje žádnou roli. V první řadě mluvíme o základovém oleji bez přísad.

Hydraulický olej NL — Pracovní kapalina s přísadami pro zvýšení odolnosti proti opotřebení a ochranu proti korozi. Navrženo pro použití v hydraulických instalacích za normálních provozních podmínek.

Hydraulický olej HLP — S aktivními složkami pro snížení opotřebení a/nebo zvýšení nosnosti. Hydraulický olej je určen pro průmyslové a mobilní hydraulické systémy.

Hydraulický olej HLPD — S aktivními složkami, které udržují rovnováhu vody a nečistot (účinek detergentu) zabraňuje tvorbě usazenin.

Hydraulický olej HVLP — Nachází uplatnění v mobilních hydraulických zařízeních. Často označovaný jako univerzální hydraulický olej s viskozitně-teplotními charakteristikami. Vhodné pro celoroční použití v otevřených prostorách.

Hydraulický olej HVLPD – spojuje všechny výše uvedené vlastnosti olejů. Používá se v těžkém strojírenství.

Hydraulický olej HEES — Biologicky odbouratelný hydraulický olej, má vlastnosti HVLP a používá se tam, kde je nepřijatelné znečištění vody a životního prostředí.