Dijagnostika stanja hidrauličnih ulja

 

 

Nije moguće dati jednu opštu preporuku za interval korišćenja hidrauličnog ulja koji bi važio za sve sisteme. Vreme upotrebe hidrauličnog ulja zavisi od: konstrukcionih karakteristika hidrauličnog sistema, kvaliteta hidrauličnog ulja, radnog režima i klimatskih uslova.

Granice promena karakteristika hidrauličnog ulja:

  • Viskoznost – U toku eksploatacije viskoznost ulja raste. Dozvoljeni porast viskoznosti se kreće do 10%.
  • Gustina – U toku eksploatacije gustina ulja raste. Zavisno od polazne vrednosti dozvoljava se porast 5 do 10%. Mora se voditi računa da gustina novog ulja iste viskoznosti zavisi od porekla baznog ulja.
  • Neutralizacioni broj – U toku eksploatacije neutralizacioni broj ulja raste. Kod novog ulja vrednost zavisi od tipa aditiva, odnosno, od koncepcije proizvođač ulja. Kada neutralizacioni broj poraste porasta 1,5 puta u odnosu na polaznu vrednost, obavezno treba izvršiti detaljno ispitivanje ulja.
  • Sadržaj vode – Sadržaj vode se ograničava od strane proizvođača ulja na 0,1%. To je zadovoljavajuća granica kada se radi samo o sadržaju kondezane vlage iz vazduha.
  • Tačka paljenja – Porast tačke paljenja ukazuje na proces starenja ili isparavanje lako isparljivih komponenti. Dozvoljava se porast ili pad temperature paljenja za 20 0
  • Korozija – Korozija se radi na Cu-traci na 100 0C za 3 časa. Dozvoljava se povećanje korozivnosti ulja sa 1a na 1b.
  • Penušanje – Dozvoljava se odstupanje od vrednosti 40/0 ml/ml do 70/0 ml/ml.
  • Deemulzivnost – Dozvoljava se odstupanje deemulzivnosti na 54 0C od 40-37-3 (15) do 40-37-3 (40) ml-ml-ml (min)

Ako se utvrdi da je došlo do degradacije hidrauličnog ulja, treba odmah pristupiti njegovoj zameni. Hidraulični sistem treba očistiti i isprati od taloga koji je nastao zbog oksidacije ulja i kontaminanata kao što su: prašina, ljuspice, dlačice, opiljci metala itd. Za čišćenje i ispiranje hidrauličnih sistema najbolje je koristiti ulje namenjeno za te svrhe, odnosno čija je viskoznost 12 – 26 mm2/s na 40 0C i sa visokim sadržajem deterdžentnih i disperzantnih aditiva. Rastvarači ili druga hemijska sredstva za pranje se ne preporučuju jer nemaju dovoljnu mazivost, što može prouzrokovati oštećenje pumpe i drugih pokretnih delova. Drugi razlog je što je vrlo teško ukloniti sve tragove tog rastvarača, a to može da izazove degradaciju hidrauličnog ulja u samom početku. Dovoljna je mala količina vode pa da neki od ovih rastvarača postanu vrlo korozivni za čelik i bakar.

 
Problemi koji se javljaju prilikom rada hidrauličnog sistema

Hidraulični sistemi su izuzetno precizni uređaji i zahtevaju posebnu pažnju u smislu izbora i čistoće fluida i opreme. Ako i pored toga dođe do nekih nepravilnosti u radu, uzrok se može naći u jednom od sledećih problema:

  • Korišćenje ulja pogrešne viskoznosti ili pogrešnog tipa
  • Nedovoljno fluida u sistemu
  • Prisutnost vazduha u sistemu
  • Mehaničko oštećenje hidrauličnog sistema
  • Interno ili eksterno curenje
  • Prljavština, voda, mulj ili rđa u sistemu
  • Nepropisno podešavanje
  • Hladnjak ulja začepljen, zaprljan ili curi

Pumpa ne potiskuje ulje

Mogući uzroci su:

  • Nizak nivo ulja u rezervoaru
  • Usisna cev za ulje ili usisni filter začepljen
  • Vazduh u usisnom vodu
  • Pumpa se previše sporo obrće
  • Ulje je previše viskozno
  • Pumpa se obrće u suprotnom smeru
  • Polomljena osovina pumpe ili delovi unutar pumpe
  • Zaprljana pumpa

U slučaju da pumpa potiskuje ulje ali je neodgovarajući pritisak ulja u sistemu, mogući uzroci su:

  • Nepodešenost sigurnosnog ventila ili njegovo curenje. Curenje može nastati zbog istrošenog pakovanja osovine ili zbog oštećenog pakovanja glave
  • Polomljena opruga u sigurnosnom ventilu
  • Krilo ili krila zaglavljena u urezima rotora (kod krilnih)
  • Unutrašnje curenje u regulacionim ventilima ili cilindrima

Pumpa previše bučna

U slučaju da je pojačani zvuk pumpe mogući uzroci su:

  • Delimično začepljena usisna linija
  • Mehurići vazduha u ulaznom ulju
  • Začepljen odušak na rezervoaru
  • Pumpa radi prebrzo
  • Viskozitet ulja previše visok
  • Propuštanje vazduha na cevnim spojevima usisnog dela pumpe, na pakovanju osovine pumpe ili se vazduh uvlači kroz otvor ulazne cevi
  • Filter nedovoljne veličine
  • Glava pumpe previše labava ili neispravna zaptivka glave
  • Zaglavljeno krilo pumpe (krilne)
  • Istrošeni ili polomljeni delovi

Lom delova unutar kućišta pumpe

Lomovi delova hidrauličnog sistema mogu nastati zbog:

  • Previsokog pritiska – iznad nominalne karakteristike pumpe
  • Zaribavanja zbog nedostatka ulja
  • Čvrste materije uklještene u pumpi
  • Preterano zategnutih vijaka na glavi pumpe

Prekomerno habanje

Čvrste čestice u ulju dovode do habanja površine hidrauličnog sistema, pri čemu se formira veliki broj novih čestica, a samim tim i sve intenzivnije oštećenje površina. Posledice se manifestuju preko gubitaka strujanja, nepreciznosti u radu i poremećaja celog hidrauličnog sistema. Pored toga, metalne čestice katalitički utiču na oksidaciju ulja.

Mogući uzroci prekomernog habanja delova hidrauličnog sistema su:

  • Kroz pumpu sa hidrauličnim uljem cirkulišu abrazivne materije što znači da treba ugraditi odgovarajući filter ili češće menjati ulje
  • Viskoznost ulja pri radnim uslovima previše niska
  • Konstantno visok pritisak iznad maksimalne nominalne karakteristike pumpe, pri čemu treba proveriti maksimalnu podešenu vrednost sigurnosnog ili regulacionog ventila
  • Vazduh u sistemu pogoršava podmazivanje, odnosno povećava habanje delova

Intenzivno habanje zaptivačkog čepa se javlja u slučaju da cilindar nije dobro pričvršćen na ram i vibrira, u slučaju nepodešenosti cilindra i produžetka klipnjače ili ako je veliki bočni pritisak na klipnjači.
Vreme rada duže od specificiranog

Mogući uzroci:

  • Vazduh u sistemu
  • Unutrašnje curenje u pogonskom cilindru ili selektor ventilu
  • Istrošena pumpa

Ako je kretanje mehanizma usporeno na početku rada, a kad se dostigne radna temperatura stanje se donekle popravi, mogući razlog je pogrešan izbor viskoznosti ulja. U tom slučaju treba konsultovati uputstvo proizvođača pumpe ili proizvođača ulja o preporučenoj viskoznosti ulja.

Spoljašnje curenje ulja

Najčešći uzroci curenja ulja su:

  • Nedovoljna zategnutost krajnjih kapica ili oštećena zaptivaka
  • Zbog istrošenog pakovanja osovine ili zbog oštećenog pakovanja glave
  • Nedovoljno zategnuto ili oštećeno pakovanje zaptivačkog čepa

Unutrašnje curenje u cilindrima za aktiviranje ili pogonskim ventilima dovode do puzanja mehanizma kada se zaustavi u međupoložaju. U tom slučaju treba zameniti pakovanje klipa ili zameniti cilindar ako su zidovi izgrebani. Ako je uzrok ventil treba ga zameniti ili popraviti.

Unutrašnje curenje može se pojaviti i ako tanjir u selektor ventilu ne naleže. Ako je uzrok mehanička nečistoća, treba očistiti i ukloniti strana tela, a zatim proveriti zazor brega.

Nepravilan rad hidrauličnog motora

Ako se motor ne okreće ili ne razvija propisanu brzinu ili obrtni moment, mogući uzroci su:

  • Zaštitni ventil sistema za preopterećenje nije podešen na dovoljno visok pritisak
  • Zaštitni ventil se zaglavio u otvorenom položaju zbog prljavštine ili nekog drugog razloga
  • Omogućena slobodna recirkulacija ulja u rezervoaru jer je verovatno usmeravajući regulacioni ventil otvoren, centralna ili neka druga povratna linija slučajno otvorena.
  • Pogonjeni mehanizam zapinje zbog nepodešenosti. U tom slučaju treba skinuti motor i proveriti obrtni moment potreban za pogonjeno vratilo.
  • Pumpa ne daje dovoljan pritisak ili ne isporučuje dovoljne količine ulja
  • Neispravno zacevljenje između regulacionog ventila i motora

Pregrevanje ulja u sistemu

Posledica procesa oksidacije ulja je da ona postaju tamnija i gišća, što se naziva procesom starenja hidrauličnog ulja.

Pregrevanje ulja u sistemu je nepoželjno prvenstveno zbog intenzivne oksidacije. Dokazano je da se za svakih 100C porasta temperature ulja iznad radne temperature, oksidacija ulja povećava za 50%. Produkti oksidacije su talog i smole, koji su kiseli i korozivno deluju na metalne delove hidrauličnog sistema, a osim toga dovode do začepljenja vodova i ventila, odnosno njihovo blokiranje.

Pregrevanje može nastati zbog sledećih mogućih uzroka:

  • Zaštitni ventil podešen na veći pritisak od potrebnog. U tom slučaju treba podesiti zaštitni ventil na nešto malo iznad maksimalnog pritiska potrebnog za radni hod. Naravno, treba proveriti uputstva proizvođača u vezi sa maksimalno zadatim pritiscima
  • Unutrašnje curenje ulja zbog habanja
  • Viskoznost ulja previše visoka
  • Pumpe montirane posle remonta previše zategnute. Treba poštovati uputstvo proizvođača
  • Cure protivpovratni ili zaštitni ventili u pumpi
  • Neispravan ili prljav hladnjak za ulje ili neispravna automatska regulacija za rasterećenje
  • Automatski regulator za oslobađanje pritiska ne radi
  • Sužene linije vodova
  • Veliki pritisak u potisnom vodu pumpe se ne rasterećuje propisno. Treba proveriti da li su ventili za rasterećenje u pravilnom položaju
  • Nedovoljno hlađenje
  • Povišena okolna tamperatura
  • Nedovoljna količina ulja u rezervoaru
  • Unutrašnje curenje
  • Rezervoar je nedovoljne zapremine i ne omogućuje odgovarajuće hlađenje ulja. U tom slučaju treba ugraditi veći rezervoar ili montirati hladnjak
  • Cevovodi ili ventili su manjih dimenzija od potrebnih. U tom slučaju treba proveriti brzinu protoka kroz vodove i ventile i uporediti sa preporukama proizvođača. Ako postoji velika razlika, treba zameniti opremom većih dimenzija

Pojava vazduha u ulju

Sa porastom pritiska i temperature povećava se sposobnost ulja da rastvara i apsorbuje vazduh. Pojava vazduha u ulju je veoma štetna jer:

  • povećava kompresibilnost fluida
  • neravnomerno se kreću hidraulički klipovi i sistem vibrira uz buku
  • kavitacija oštećuje pumpe, vodove i zaptivke
  • ulje brže stari

Mere za sprečavanje prodiranja vazduha u ulje su: hermetičko zatvaranje usisnih strana sistema, optimalne dimenzije rezervoara, pažljivo održavanje usisnih vodova i propisane količine ulja u sistemu.

Pojava vode u ulju

Jedan od najvećih kontaminanata je voda koja može prodreti kroz odzračne filtere ili zbog kondenzovanja u rezervoaru hidrauličnog sistema. Pojava vode u hidrauličnom ulju predstavlja veliku opasnost i na ulja i na hidraulični sistem i dovodi do mnogobrojnih problema: razlaže aditive, izaziva koroziju, ubrzava oksidaciju ulja, izaziva pojavu pene, smanjuje debljinu uljnog filma, dovodi do povećanja kiselih produkata i stvaranja uljnog mulja.