دلایل و اثرات دمای بیش از حد روغن در سیستم هیدرولیک چیست؟

مقدمه

سیستم های هیدرولیک تمایل به تولید گرما در حین کار دارند، به خصوص زمانی که تحت بار زیاد یا کار طولانی مدت هستند، دمای روغن هیدرولیک تمایل به افزایش دارد. دمای بیش از حد روغن نه تنها بر عملکرد سیستم تأثیر می گذارد، بلکه فرسودگی قطعات را تسریع می کند و حتی باعث خرابی زودهنگام تجهیزات می شود. بنابراین، درک عمیق عوامل مؤثر بر دمای روغن هیدرولیک، تأثیر منفی دمای بیش از حد روغن بر روی سیستم و استراتژی‌های مدیریت دما مؤثر برای اطمینان از عملکرد کارآمد و پایدار سیستم هیدرولیک ضروری است.

1. چه چیزی باعث دمای بیش از حد روغن سیستم هیدرولیک می شود؟

علت اصلی دمای بالای روغن این است که انباشت گرما در سیستم هیدرولیک از ظرفیت اتلاف حرارت سیستم بیشتر است. دلایل اصلی افزایش دمای روغن در سیستم هیدرولیک عبارتند از:

(1) اتلاف حرارت ناکافی

گرما در سیستم هیدرولیک عمدتاً از اصطکاک داخلی و کاهش فشار ناشی می شود. هنگامی که دستگاه های دفع گرما مانند کولر و رادیاتور نتوانند به موقع این گرما را تخلیه کنند، دمای روغن به تدریج افزایش می یابد. خرابی یا طراحی نامناسب تجهیزات خنک کننده منجر به اتلاف حرارت ناکافی می شود.

(2) انتخاب نامناسب ویسکوزیته روغن هیدرولیک

اگر ویسکوزیته روغن هیدرولیک خیلی زیاد یا خیلی کم باشد، بر عملکرد عادی سیستم تأثیر می گذارد. اگر ویسکوزیته خیلی زیاد باشد، مقاومت جریان روغن را افزایش می دهد و باعث افزایش دمای روغن می شود. اگر ویسکوزیته خیلی کم باشد، اثر روانکاری را کاهش می دهد، اصطکاک سیستم را افزایش می دهد و گرمای بیشتری تولید می کند.

(3) بار و فشار بیش از حد سیستم

عملکرد طولانی مدت بار زیاد یا فشار بالا باعث اصطکاک و استرس بیش از حد بر روی اجزای سیستم می شود و گرمای زیادی تولید می کند. اگر سیستم برای مدت طولانی تحت بار زیاد کار کند و نتواند گرما را به طور موثر دفع کند، دمای روغن همچنان افزایش می‌یابد.

سایش اجزای هیدرولیک و نشت داخلی

سایش قطعاتی مانند پمپ های هیدرولیک، شیرها و محرک ها می تواند باعث نشتی داخلی شود که اتلاف انرژی را به گرما تبدیل می کند و باعث افزایش دمای روغن می شود. با افزایش سن قطعات، نشت داخلی افزایش می یابد و دمای سیستم بیشتر می شود.

(4) آلودگی نفت

آلودگی روغن هیدرولیک می تواند منجر به کاهش عملکرد روغن و افزایش اصطکاک و کشش شود. تجمع آلاینده هایی مانند ناخالصی ها، رطوبت و محصولات اکسیداسیون باعث تغییر ویسکوزیته روغن، کاهش قابلیت خنک کنندگی و روانکاری آن و در نتیجه افزایش دمای روغن می شود.

(5) نرخ جریان روغن برگشتی خیلی سریع یا خیلی آهسته است

دبی روغن هیدرولیک در سیستم نیز بر دما تأثیر می گذارد. دبی بسیار زیاد باعث افزایش اصطکاک داخل سیستم و تولید گرمای اضافی می شود، در حالی که دبی بسیار کم ممکن است منجر به گردش ضعیف روغن، اثر خنک کنندگی ضعیف و مشکل در کاهش دمای روغن شود.

2. اثرات دمای بالای روغن

دمای بیش از حد روغن در سیستم هیدرولیک مجموعه ای از اثرات منفی را به همراه خواهد داشت که بر عملکرد، قابلیت اطمینان و عمر سیستم تأثیر می گذارد. اثرات اصلی دمای بیش از حد روغن بر روی سیستم هیدرولیک به شرح زیر است:

(1) ویسکوزیته روغن کاهش می یابد

با افزایش دمای روغن، ویسکوزیته روغن هیدرولیک کاهش می یابد و در نتیجه اثر روانکاری ضعیف در سیستم هیدرولیک، افزایش اصطکاک و سایش و کاهش عمر قطعه ایجاد می شود. علاوه بر این، کاهش ویسکوزیته نیز می تواند منجر به افزایش نشت داخلی قطعات هیدرولیک و کاهش راندمان سیستم شود.

(2) پیری مهر و موم

عملکرد طولانی مدت در دمای بالا باعث تسریع پیری، سخت شدن و تغییر شکل مهر و موم های لاستیکی، کاهش اثر آب بندی، نشت روغن هیدرولیک و در نتیجه بر عملکرد سیستم می شود.

(3) آسیب به قطعات هیدرولیک

دمای بالا ممکن است سایش سطح قطعات هیدرولیک را تشدید کند و منجر به خرابی زودرس اجزای کلیدی مانند میله های پیستون و پمپ های هیدرولیک شود. در عین حال، عملیات طولانی مدت در دمای بالا نیز ممکن است منجر به تخریب عملکرد مواد فلزی، مانند ضعیف شدن استحکام و شکست خستگی شود.

(4) اکسیداسیون و زوال روغن

دمای بیش از حد روغن باعث تسریع اکسیداسیون روغن هیدرولیک، تولید لجن، مواد اسیدی و سایر ناخالصی ها می شود و باعث خراب شدن روغن هیدرولیک می شود. خراب شدن روغن بر روانکاری، خنک کنندگی و تمیزی سیستم تأثیر می گذارد و باعث آسیب بیشتر به اجزای هیدرولیک می شود.

(5) کارایی سیستم کاهش می یابد

هنگامی که دمای روغن بیش از حد بالا باشد، افت فشار سیستم هیدرولیک افزایش یافته و بازده قطعات کاهش می یابد. به عنوان مثال، ظرفیت خروجی پمپ کاهش می یابد، سرعت پاسخ محرک کاهش می یابد و راندمان کلی سیستم کاهش می یابد.

در نتیجه گیری

یک استراتژی موثر مدیریت دمای روغن برای عملکرد صحیح سیستم هیدرولیک شما حیاتی است. در اینجا چند روش کلیدی مدیریت دما آورده شده است:

(1) سیستم نظارت بر دما و هشدار اولیه

نصب سنسورهای دما و دستگاه های نظارتی برای نظارت بر دمای روغن هیدرولیک در زمان واقعی. ایجاد آستانه های دما و مکانیسم های هشدار برای تشخیص به موقع دمای غیرعادی روغن و اتخاذ تدابیر. اپراتورها از طریق پایش بیدرنگ داده های دما، می توانند مشکلات احتمالی را زود تشخیص دهند و از خرابی های ناشی از دمای بیش از حد جلوگیری کنند.

(2) نگهداری و مراقبت منظم

به طور مرتب تجهیزات خنک کننده سیستم، مخزن روغن، فیلتر و خطوط لوله را بررسی کنید تا مطمئن شوید که سیستم به طور عادی کار می کند. به خصوص در شرایط بار بالا، تمیز کردن و تعویض به موقع قطعات قدیمی یا آسیب دیده می تواند به طور موثر از بروز مشکلات دمای بیش از حد روغن جلوگیری کند.

(3) روغن هیدرولیک مناسب را انتخاب کنید

با توجه به محیط کار و الزامات سیستم، روغن هیدرولیک با کیفیت بالا با پایداری حرارتی خوب و شاخص ویسکوزیته بالا را انتخاب کنید. روغن با کیفیت بالا می تواند عملکرد روانکاری خوب را در دماهای بالا حفظ کند و مشکلات ناشی از نوسانات دما را کاهش دهد. علاوه بر این، تعویض منظم روغن برای جلوگیری از خراب شدن روغن نیز از اقدامات مهم مدیریت دما است.

(4) بهینه سازی حجم کار و مدیریت انرژی

با چیدمان مناسب حجم کاری سیستم، از عملیات طولانی مدت با بار زیاد خودداری کنید. انتخاب اندازه مناسب پمپ ها، شیرها و محرک ها برای کاهش تلفات انرژی در سیستم می تواند به طور موثر تولید گرما را کاهش دهد. با بهبود بهره وری انرژی سیستم، کاهش نوسانات دما و حفظ عملکرد روان سیستم.