hidraulicna ulja, kontaminacija i odrzavanje cistoce ulja
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
1/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 1
1. OSNOVNE FUNKCIJE HIDRAULIKIH FLUIDA
Hidraulini sistem sastoji se od hidraulinih komponenti kao to su: hidrauline pumpe, regulacionekomponente, hidraulini motori, hidraulini rezervoar i hidraulini fluid. Osnovna funkcija hidraulinogfluida je prenos i distribucija hidrauline energije. Pored osnovne funkcije hidraulini fluid obavlja i
sledee funkcije:Podmazivanje komponenti, posebno pumpi i hidraulinih motora koji su optereeni velikim
mehanikim pritiscima te ulje mora da ima veliku mo noenja i sposobnost usporavanja habanjaelemenata pomenutih komponenti. Ove funkcije hidraulinih ulja se najee obezbjeujudodavanjam aditiva na bazi fosfora i cinka.
Zaptivanje u podruiju bezkontaktnog sistema za zaptivanjeHlaenje komponenti hidraulinog sistema preuzimanjem i emitovanjem toplote.ienje povrina na komponentama od raznih neistoa (kontaminenata). Izdvajanje vode iz sistema (deemulziona karakteristika) i izdvajanje nerastvorenog vazduha iz
sistema
Rasprskavanje pjene koju stvara vazduh pri izdvajanju na povrini hidraulinog fluida.
Da bi se obezbijedio optimalan ekonomini rad hidraulinog sistema hidraulini fluid, kao njegovaosnovna komponenta, mora da posjeduje odgovarajue karakteristike. Karakteristike hidraulinog sistemazavise od namjene hidraulinog sistema i uslova u kojima hidraulini sistem, ili jedan njegov dio,izvrava svoju funkciju. Izbor hidraulinog fluida vri se prema najnepovoljnijim uslovima u kojimahidraulini sistemizvrava datu funkcijuu odreenom vremenskom periodu. Karakteristike hidraulinogfluida su:
Gustina fluida
Viskoznost fluida iskazan odgovarajuim indeksima viskoznostiKiselinski broj ili neutralizacioni broj koji je konstantan kod odreenog tipa uljaOksidaciona stabilnost odnosno hemijska stabilnost ulja
Temperatura plamita koja ukazuje i na stepen rafinacije uljaTemperatura stinita Isparljivost fluida
Deemulziono svojstvo kojim se iskazuje otpornost ulja da sa vodom stvara emulziju
Brzina izdvajanja vazduha kojim se iskazuje brzina kretanja mjehuria nerastvorenog vazduha uhidraulinom fluidu.
Pjenuanje fluida kojim se iskazuje brzina pucanja idvojenih vazdunih mjehuria na povrinifluida
Antikorozivno svojstvo koje govori o sposobnosti hidraulinog fluida da titi metalne povrinekomponenti od djelovanja vode, vazduha i sopstvenih kiselina fluida
Podnoenje visokih pritisaka kao bitna osobina iskazuje sposobnost ulja da, pri visokimmehanikim pritiscima, razdvajaju povrine komponentiAntihabajua karakteristika iskazuje sposobnost fluida da uspori proces habanja usljed trenjaToplotni kapacitet koja se definie kao osobina fluida da akumulira odreenu koliinu toploteToplotna provodljivost koja se definie kao sposobnost fluida da emituje toplotu okoliniTermika stabilnost iskazuje sposobnost fluida da hemijski ne dregadira u prisustvu visokih
temperatura
Hidraolitika stabilnost kao osobina fluida da sa vodom ne gradi vrste spojeveKompatibilnost sa materijalima zaptivnih komponenti definie neutralno djelovanje na materijale
zaptivaa, i to na promjenu tvrdoe zapitivaa i bubrenje zaptivaaFiltrabilnost iskazuje sposobnost fluida da se suho i vlano filtrira
Biorazgradiost, kao bitna osobina fluida u novije vrijeme, a koja govori o sposobnosti fluida da serazgradi u vremenskom ciklusu bioloke razgradnje.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
2/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 2
2. PODJELA FLUIDA
Svakodnevna i iroka upotreba hidraulinih sistema je uslovila razvoj i primjenu hidraulinih fluidarazliitih karakteristika, a koje zavise od konstrukcija komponenti i sistema, pritisaka, optereenja,zahtijeva u pogledu funkcionalnosti, geografskih i klimatskih podruija primjene.
Klasifikacija hidraulinih fluida po kvalitetnom nivou definisana je meunarodnim standardom ISO
6743-4. Standardom se obrauju grupe hidralinih fluida:HH, HL, HM, HR, HV, HG. Pregledklasifikacije hidraulinih fluida, sa osnovnim karakteristikama i porijeklu, dat je u tabeli 1.
Tabela 1. Klasifikacija hidraulikih ulja i tenosti
Tip hidraulinogfluida - L
Oznaka prema standardu Osnovna struktura
hidraulinog fluidaISO JUS DIN
Hidraulika uljaH
L-HH L-HH HH
Rafinisano mineralno ulje bez
inhibitora
L-HL L-HL HL
HH + inhibitor rei korozije
L-HM L-HM HLP-D HLP + detrdentno disperzantniaditivi
L-HR L-HR
HL + aditivi za stabilizaciju
viskoznosti
L-HV L-HV HV
HM + aditivi za stabilizaciju
viskoznosti
L-HG L-HG
HM + anti stick-slipaditivi
Sintetiketenosti L-HS L-HS
Nezapaljive sintetiketenosti
Tekozapaljivetenosti
HF
L-HFA L-HFA HFA
Emulzija ulja i
vode
L-HFAE L-HFAE
Emulzija ulja u vodi sa najvie20% gorivog materijala
L-HFAS L-HFAS
Vodeni rastvor hemikalija sa
najmanje 20% vode
L-HFB L-HFB HFB
Emulzija vode u ulju sa najvie25% gorivog materijala
L-HFC L-HFC HFC
Rastvori polimera sa najmanje
35% vode
L-HFD L-HFD HFD
Sintetike tenosti
bez vode
L-HFDR L-HFDR HFDR
Sintetika tenost na bazi esterafosforne kiseline
L-HFDS L-HFDS HFDS
Tekozapaljiva tenost na bazihloniranog ugljendioksida
L-HFDT L-HFDT HFDT
MjeavinaHFDR i HFDS
L-HFDU L-HFDU HFDU
Tekozapaljive tenosti drugogsastava
Biorazgradive
tenosti
HETG
Hidraulike tenosti biljnogporijekla
HEPGSintetike hidraulike tenosti na
bazi poliglikola
HEESSintetike hidraulike tenosti na
bazi estera
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
3/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 3
3. MINERALNA HIDRAULINA ULJA
3.1. Karakteristike mineralnih hidraulikih ulja
Hidraulika mineralna ulj a tipa HL su ulja iji se indeks viskoznosti kree oko 90. Legirana suaditivima koji spreavaju koroziju i oksidaciju. Nije pogodno za upotrebu na hidraulinim sistemima
niskog pritiska jer ne posjeduju sposobnost smanjenja trenja i habanja elemenata hidraulikihkomponenti. Koriste se kod sporohodnih i manje preciznih maina i ureaja male snage, baziranih nahidraulici.
Hidraulika mineralna ulja tipa HM (HLP-D) se koriste u hidraulinim sistemima koji rade savisokim pritiscima i optereenjima. Ovaj tip ulja sadri aditivena bazi cinka i fosfora, za spreavanjehabanja elemenata. Ulja tipa HM sadre i aditive za oksidacionu stabilnost i zatitu od korozije.
Navedene osobine pruaju mogunost iroke upotrebe i primjene ovog tipa hidraulinih ulja.Ulja tipaHM se koriste u sistemima sa irokim podruijima radnih pritisaka i optereenja. Nedostatak ovog tipaulja je taj to se ne smiju koristiti u hidraulinim sistemima kod kojih komponente imaju leajeveizraene na bazi olova, zbog njegove sklonosti prema hemijskim reakcijama sa aditivima u ulju. Indeksviskoznosti ulja HM se kree oko 100, a ponekad dostie vrijednost i do 120, to je rezultat prirodnih
karakteristika ulja.Hidrulika mineralna ulja tip HV, takozvana multigradna ulja, imaju indeks viskoziteta preko 130.
Legirana su aditivima za stabilizaciju viskoznosti uslijed promjene temperature. Koriste se u hidraulikimsistemima koji rade na razliitim temperaturama u kratkim vremenskim periodima. Primjenjuju se kod
brzohodnih i preciznih maina.
Slika 1. Dijagram promjene viskoznosti u funkciji promjene temperature
Hidraulika mineralna ulja tipa HR su ulja kvalitetnog nivoa HL ali sa aditivima za stabilizaciju
viskoznosti uslijed promjene temperature. Kako je navedeno, ova ulja sadre aditive za poveanjeotpornosti prema koroziji i oksidaciji.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
4/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 4
Hidraulina mineralna ulja tipa HG su ulja kvalitetnog nivoa HM ali sa dodatnim aditivima za
smanjenje trenja i smanjenje habanja komponenti hidraulikog sistema. Prvenstveno se koriste zasmanjenje trenja klizanja u komponentama koje rade na malim brzinama kretanja. Primjenjuju se
podmazivanje kliznih staza i u kombinovanim hidraulikim sistemima kao to su maine alatke.
Tabela 2.Karakteristike hidraulikih ulja tip HM
Karakteristika Metoda HLP15 HLP22 HLP32 HLP46 HLP68 HLP100
ISO viskozna
gradacija ISO 3675 VG15 VG22 VG32 VG46 VG68 VG100
Kinematika viskoznost(max) na 40oC (mm2s-1)
ISO 3104
ISO 3105
13,5
16,5
19,8
24,2
28,8
35,2
41,4
50,6
61,2
74,8
90
110
Indeks viskoznosti
(min) ISO 2909 130
Taka teenja oC(max) ISO 3016 -42 -42 -36 -36 -30 -21
Taka plamita otv. sudao
C (min) ISO 2592 100 140 160 160 180 180Zatita od ranjapostupak A ISO 7120 Prolazi
Korozija bakra,
max. ISO 2160 Stepen 2100oC u toki 3 sataBrzina izdvajanja
vazduha, 50oC, u
minutama, max.
ISO 9120 7 7 7 12 12 20
Deemulzivnost do 3 ml
54 i 82oC, u minutama,
max.
ISO 6614 Navodi proizvoa
FZG A/8.3/90; stepenoptereenja, min. ISO - 10Oksidaciona stabilnost,
kiseline max. mgKOH/g
poslije 1000 h
ISO 2,0
Pjenazapremina
mi, max.
Na 24oC
ISO 6247
150/0
Na 93,5oC 75/0
Na 24oC 150/0
3.2.
Izbor mineralnih hidraulikih ulja
Namjena maine, uticaj okoline na hidrauliki sistem, pritisak i radna temperatura ulja, zahtijevihidraulikih komponenti i dr. su osnovni kriterijumi u odnosu na koje se vri izbor hidraulikogmineralnog ulja koje e se koristiti u posmatranom sistemu. Pojedinani zahtijevi se posmatrajuintegralno, na primjer radni pritisak i temperatura, pri emu je potrebno poznavati uticaj svakogkriterijuma posebno. Meutim, izbor mineralnih ulja se najee vri prema najuticajnijem kriterijumu,na primjer prema najosjetljivijoj komponenti hidraulinog sistema, recimo aksijalnoj klipnoj pumpi.
Viskoznost na radnoj temperaturi i radni pritisak, odnosno antihabajua karakteristika su najeizahtijevi komponenti hidraulikog sistema koji se postavljaju prilikom izbora hidraulikih mineralnihulja. Kako je viskoznost hidraulinog ulja povezana sa radnom temperaturom, a unutranji mehaniki
pritisci povezani sa radnim pritiscima, zahtijevi komponenti, radna temperatura, mehaniki pritisci i radnipritisci se moraju posmatrati integralno.Viskoznost kod servo i proporcionalnih ventila se ne povezuje sa mehanizmom podmazivanja, poto
ovi ventili imaju regulaciju poloaja radnih elemenata. Protoci kroz zazore zavise od promjenjivihpoloaja radnih elemenata i viskoznosti hidraulinih ulja. Poloaji navedenih elemenata zavise od
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
5/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 5
upravljakih signala, koji su rezultat rada odgovarajueg programa. Poloajiradnih elementata,a samimtim i protoka, su u funkciji od jaine dovedenih elektrinih impulsa. Osnovni uslov za odravanjekonstantnog potoka je konstantna vrijednost viskoznosti. Ona se definie proraunom, a u tokuekspolatacije se odrava ugraivanjem odgovarajuih elemenata za hlaenje ili grijanje. U postupkuizbora viskoznosti hidraulikog ulja, potrebno se rukovoditi sledeim pitanjima:
Da li se koristi mineralno hidrauliko ili motorno ulje, Da li se u sistemu koristi hidrauliko ulje tipa HM ili HV
Kolika je temperatura okoline Zahtijev najosjetljivije komponente u pogledu optimalne viskoznosti
Da li je ugraen sistemza hlaenje ili grijanje uljaZahtijev najosjetljivije komponente po kriterijumu viskoznosti je kriterijum kome se prolagoavaju
svi ostali zahtijevi hidraulinog sistema. Prvenstveno se vri izbor viskozne grupe hidraulinog ulja naosnovu temperature okoline, a zatim i definisanjem gornje i donje radne temperature, kojim se odreuju
potrebne granice radne viskoznosti.
Kod definisanja radne viskoznosti uvjek se mora voditi rauna o zahtijevima pumpe i hidromotora. Usluaju da je hidrauliki sistem baziran na servokomponentama, tada se zahtijev motora i pumpe morauklopiti u zahtijev servokomponente. U tabeli 3. i 4. su date preporuke vodeih svjetskih proizvoaa u
pogledu radne viskoznosti.
Tabela 3. Granice viskoznosti za pumpe i motore prema Rexroth-u
Pumpa ili hidraulikimotor
Kinematika viskoznost (mm2s-1)
Radno podruije Najnia kratkodozvoljena
Najvia kratkodozvoljena
Zupasta sa spoljnjimozubljenjem 10 do 300 - 1000
Zupasta sa unutranjimozubljenjem 20 do 300 - 2000
Krilnapumpa 25 do 160 16 800
Klipnoaksijalna pumpa ili
motor
Optimalno: 16 do 36
Maksimalno: 16 do 100 10 1000
Klipnoradijalna
pumpa 10 do 200 - -
Vijanapumpa 80 do 200 . -
Tabela 4. Granice viskoznosti za pumpe i motore prema Vickers-u
Tip pumpe ili motora Kinematika viskoznost (mm2s-1)
Viskozna klasa
ISO VG
Radna
viskoznost
Najvia kratkodozvoljena
Zupasta pumpa i motor 32 do 68 13 do 54 860Krilna pumpa 32 do 68 13 do 54 860
Krilni motor 32 do 68 13 do 54 860
Klipnoaksijalna 32 do 68 13 do 54 860
Klipnoradijalna 32 do 68 13 do 54 860
Redna klipnoradijalna 32 do 68 13 do 54 110
Podruije radne temperature ulja se definie u odnosu na potrebno potruije viskoznosti. Podruijeradne temperature se odrava sistemom za zagrijavanje ili hlaenje ulja, ukoliko toplota koja segenerisala unutar sistema nije jednaka toploti koja se emitovanla zraenjem preko povrine rezervora,cjevovoda i komponenti u okolinu sistema. Definisanje potrebne temperature ulja u hidraulikom sistemuse odreuje pomou dijagrama, kao to prikazano na slici 2.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
6/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 6
Slika 2.Definisanje radnih podruija temeperature ulja u sistemu sa koaksijalnom pumpom
U dijagramu temperatura dinamiki viskozitet ucrtane su prave koje predstavljaju promjeneviskoznosti za hidraulina mineralna ulja tipa HM sa indeksom viskoznosti 100. Viskozne grupeobuhvaene dijagramom su: VG 10, VG 22, VG 32, VG 46, VG 68, VG 100. Na primjer, ako se analiziraklipnoaksijalna pumpa ija su podruija viskoznosti definisani u tabeli 4. minimalna, maksimalna ioptimalna temperatura e se odrediti na nain kako je to prikazano na dijagramu i navedeno u tabeli.
Tabela 5. Izbor potrebne temperature uljaprema prethodnoj slici
Viskozna grupa
ISO
Teperatura ulja oC za
Optimalnu
radnu viskoznost (mm2s-1)
Kratko dozvoljenu
radnu viskoznost (mm2s-1)
Najmanju
16 mm2s-1
Najviu36 mm2s-1
Najmanju
10 mm2s-1
Najviu1000 mm2s-1
VG 22 48 oC 28 oC 62 oC -18 oC
VG 32 58 oC 37 oC 73 oC -13 oC
VG 46 67 oC 45 oC 82 oC -6 oC
VG 68 76 oC 54 oC 92 oC 2 oC
Optimalno podruije radne viskoznosti odrava se ravnoteom generisane i emitovane toplote uokolinu ili pomou sistema za hlaenje ili grijanje. Najvia viskoznost ulja je viskoznost u momentu
putanja sistema u rad. Najnia viskoznost se ostvaruje kod neplaniranog zagrijavanja sistema, kod viihtemperatura okoline, na primjer pri radu u ljetnjem periodu.
Da bi ulje uspjeno obavilo funkciju podmazivanja u hidraulikom sistemu, potrebno je da imasposobnost podnoenja visokih pritisaka i da ima sposobnost da uspori habanje. Krilne pumpe zahtijevajuulje sa karakteristikama podmazivanja zbog svoje specifine konstrukcije. Ulja za ovu pumpu se testirajutestovima FZG i sa krilnom pumpom, a najmanje na nivou kvaliteta koji je odreen za tip ulja HM.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
7/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 7
Kod hidraulikih sistema sa ugraenim klipnoaksijalnim pumpama razlikuju se etiri stepenaoptereena pod dejstvom pritiska:
Stepen pr itiska 0nazivni pritisak 80 do 125 bara, potreban stepen optereenja do 5 prema FZGtestu
Stepen pr i tiska 1nazivni pritisak 125 do 200 bara, potreban stepen optereenja od 5 do 6 premaFZG testu
Stepen pr i tiska 2nazivni pritisak 200 do 250 bara, potreban stepen optereenja od 6 do 9 prema
FZG testuStepen pr itiska 3 nazivni pritisak 250 do 320 bara, potreban stepen optereenja vei od 10
prema FZG testu i intezitetu troenja zupanika manjim od 0,27 mg/kWh
3.3. Odravanje i dijagnostika uljnog punjenja
3.3.1. Odravanje uljnog punjenja
Odravanje temperature ulja je u funkciji odravanja viskoznosti ulja u granicama propisanim za
komponentu hidraulikog sistema koja postavlja njotrije zahtijeve. To su najee pumpa ili servoventilako je u pitanju hidraulini sistem sa servokomponentama.
Odravanje potrebne zapremine ulja se postie dosipanjem ulja iste vrste i od istog proizvoaa. Utoku rada hidraulinog sistema odreena koliina ulja istie u okolinu kroz nedovoljno zaptivvena mjesta,
preko olabavljenih spojeva na prikljucima komponentama, kroz zaptivake elemente, a posebno prekohidraulikih cilindara. Manjak ulja u sistemu uslovljava intezivniju degradaciju ulja uslijed veegoptereenja, oneienja i zagrijavanja preostale koliine ulja u sistemu.
Odravanje dozvoljenog sadraja vode se postie dodavanjem aditiva ulju koji imaju odbojnost kastvaranju spojeva sa vodom. Voda u ulju moe biti u rastvorenom obliku (emulzija) ili nerastvorenomobliku.
Odravanje dozvoljenog sadraja vrstih estica, koje se u sistem unose iz okoline ili se stvaraju usamom sistemu kao produkti habanja komponenti, se izvodi primjenom razliitih tipova filtera za uljekoji se postavljaju neposredno prije ulaza u pumpu, odnosno sistem.
3.3.2. Di jagnostika stanja ul ja
Zbog porasta sadraja vode, vrstih estica i drugih kontaminenata u toku rada hidraulikog sistemadolazi do promjene fizikih i hemijskih osobina hidraulikih ulja. Veliina uljnih punjenja u hidraulikimsistemima se kree od 1 do 50000 litara. Shodno tome neophodno je primjeniti razliite tipove ocjenestanja hidraulikog ulja u sistemu. Vremenski period upotrebe kod manjih punjenja se definie
vremenom eksploatacije sistema. Kod eksploatacije hidraulikih sistema sa veim uljnim punjenjemvremenski period upotrebe se definie na osnovu stvarne promjene karakteristika ulja (npr. prati seprisustvo vode i i vrstih estica u ulju).
Dozvoljene granice vrijednosti karakteristinih veliina hidraulikog ulja, kao to su sadraj vode ihemijske karakteristike ulja, definiu se u skladu sa proizvodnom koncepcijom ulja. Dozvoljeni sadrajvrstih estica se definie na osnovu konstrukcije hidraulikih komponenti, a najee na osnovu tipa ikonstrukcije pumpe ili servoventila. Intervali ispitivanja zavise od koliine uljnog punjenja, stanja uljnog
punjenja i cijene ispitivanja ulja. U skladu sa navedenim kriterijumima moe se izvriti podjela uljnihpunjenja u odnosu na veliinu i preporueni kriterijum zamjene ulja.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
8/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 8
Tabela 6.Naelna preporuka kriterijuma zamjene ulja klase HM
Veliina uljnogpunjenja
Zapremina rezervoara u litrama
1 do
25
25 do
50
50 do
100
100 do
200
200 do
500
Vie od500
Mijenja se po kriterijumu
vremena korienja sistem nije optereen,nema kontaminacije
612mjeseci
12mjeseci
12mjeseci
12 do 24mjeseci
12 do 24mjeseci
-
Mijenja se po kriterijumu
vremena korienja sistem je optereen i/ilijeintezivna kontaminacije
6
mjeseci
612mjeseci
612mjeseci
12
mjeseci
12
mjeseci
-
Mijenja se po kriterijumu
vremena korienja ili naosnovu ispitivanja
- - - + + -
Uljno punjenje
se ispituje - - - moe korisno je obavezno
3.3.3. Ocjena karakteristika hidraulikog mineralnog ulja
Ocjene karakteristika mineralnih ulja vri se u skladu sa propisanim metodama i u skladu saprocedurama propisanim standardima. Prilikom ocjene stanja mineralnih ulja treba imati u vidu sledee:
Boja mineralnih uljase mjeri po metodi UNION. U toku koritenja ulja boja se postepeno mijenja,tako da vremenom prelazi u tamniju nijansu. Ova promjena boje ukazuje na proces oksidacije ulja ili na
pojavu kontaminenata. Prelaz boje u mljeno utu boju ukazuje na prodor vode u ulje ondnosno nastvaranje emulzija.
Kinematika viskoznost se ispitje prema standardu JUS B.H8.022. U toku korienja uljaviskoznost raste. Dozvoljeni porast viskoznosti kree se do 10% nazivne vrijednosti. Pad viskoznosti uljau sistemu znai da je dolo do mjeanja sa uljem nie viskoznosti ili sa drugim tenostima koje imajuniu viskoznost. Kod ulja tipa HV, iji stepen viskoznosti prelazi i 120, u poetnoj fazi moe doi doopadanja viskoznosti zbog izdvajanja polimera odnosno aditiva za stabilizaciju viskoznosti uslijed
promjene temperature. Ako se proces smanjenja viskoznosti stabilizuje na nekoj vrijednosti, onda se to
smatra normalnom pojavom.Gustina ulja se ispituje prema standardu JUS B.H8.015. U toku upotrebe ulja gustina ulja raste zbog
rastvaranja kotaminenata u ulju. Dozvoljeni porast gustine ulja se kree u granicama od 5 do 10 %.Gustina novog ulja istog viskoziteta zavisi od baznog ulja u sistemu.
Neutralizacioni broj se ispituje prema standardu JUS B.H8.619. Polaznu vrijednost
neutralizacionog broja definie proizvoa ulja. U toku upotrebe ulja raste kiselost, pa dolazi do porastaneutralizacionog broja. Kod novog ulja ovaj broj zavisi od aditiva kojima je legirano mineralno ulje.
Neutralizacioni broj kod novog ulja kree se u irokim granicama od 0,2 do 1,1 mg KOH/g, a najee od0,4 do 0,6 mg KOH/g. Kada neutralizacioni broj naraste na vrijednost koja je za od 0,3 do 0,4 mg KOH/g
vea od polazne vrijednosti, obavezno treba izvriti detaljno ispitivanje ulja. Ova pojava je uglavnomuzrokovana poetkom hemijske degradacije ulja. Prilikom ocjene nominalne vrijednosti neutralizacionog
broja i dozvoljenih odstupanja istog, neophodno je konsultovati proizvoaa ulja. Prilikom putanjasistema u rad, kod hidraulikih ulja sa veim neutralizacionim brojem moe doi do malog padavrijednosti, pri emu se to smatra normalnom pojavom. Daljom upotrebom ulja neutralizacioni broj se nemijenja. Na kraju odreenog vremenskog perioda dolazi do poveanja neutralizacionog broja, to je znak
poetka hemijske degradacije ulja, pa je ulje potrebno zamjeniti (slika 3.).
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
9/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 9
Slika 3.Dijagram promjene neutralizacionog broja kod hidraulikog mineralnog ulja HM
Sadraj vodeu ulju se ispituje prema standardu JUS B.H8.150. Sadraj vode u ulju se ograniavanajee na 0.05% do 0,1% . Kod pojedinih tipova ulja dozvoljeni sadraj vode u ulju moe da bude ivei. Pri prisustvu vode ulje mijenja boju u uto bijelu. Hidrauliko ulje sa vodim iznad dozvoljenogsadraja gradi stabilnu emulziju i mijenja karakteristike, bez obzira na nivoe ostalih karakteristika.
Korozijase ispituje prema standardu JUS ISO 216. Postupak se izvodi tako to se ispituje korozijabakarne trake, koja u ulju lei 3 sata na temperaturi od 100oC. Polazna vrijednost stepena korozije je 1a, apromjena je dozvoljena najvie do nivoa 1b.
Plamitese ispituje prema standaradu ISO 2592. Porast take plamita ukazuje na proces starenjaulja ili na isparivanje lakoisparljivih komponenti u ulju, iji je uzrok najee neka hemijska promjena uulju. Dozvoljena promjena take plamita se kree u granicama 10oC, a maksimalno moe i do20oC.
Pjenjenje se ispituje prema standardu ASTM D-892. Standardom nise dozvoljena promjena
propisanih vrijednosti. Pojava pjene na povrini ulja u rezervoaru koja se javlja nakon odreenog perioda
upotrebe ulja je znak da je dolo do gubitka aditiva (izrauju se na bazi Si) za sprijeavanje pjenjenja,koji se dodaju u milionitim dijelovima zapremine. Naknadni pokuaji dodavanja pomenutih aditiva needati oekivane rezultate, jer je ve dolo do promjene hemijskih karakteristika ulja, pa je ulje, pri pojavi
pjene, neophodno zamjeniti.
Deemulziona karakteristika se ispituje prema standardu JUS B.H8.053. Prema standardu nije
dozvoljeno odstupanje propisanih vrijednosti. Pri pojavi emulzije, ulje je potrebno zamjeniti.
Brzina izdvajanja vazduha se ispituje prema standardu DIN 51381. Prema standardu nije
dozvoljeno odstupanje propisanih vrijednosti brzina izdvajanja vazduha. Ukoliko se primjeti da u ulju
postoje mjehurii nerastvorenog vazduha koji se sporo ili se uopte ne izdvajaju iz zapremine, ulje jepotrebno zamjeniti.
Slika 4. Oprema za ispitivanje karakteristika ulja
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
10/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 10
Sadraj vrstih esticase ispituje prema standardima ISO 11171 i ISO 4406 iz 1999 godine. Ovajnain ispitivanja bie detaljnije obraeno.
Sposobnost podmazivanjase ispituje prema standardu ASTM D-2266. Standardom nije doputenoodstupanje od propisanih vrijednosti. Ispitivanje po pomenutom standardu se izvodi testiranjem sa 4
kugle.
3.3.4.
Nivoi i spitivanja ulj nog punjenja
Ispitivanje uljnog punjenja se najee dijeli po obimu ispitivanja odnosu po obimu i brojukarakteristika koje se ispituju. Dijeli se u dva nivoa i to:
I spiti vanje 1.nivoa vri se u definisanim vremenskim intervalima i traje sve dok su vrijednostikarakteristika u propisanim granicama. U ovom nivou se ispituje:
Boja (vizuelno) pri emu promjena ukazuje na potreban oprez pri ocjeni stanja ulja, Viskoznost na temperaturama 40 oC i 100 oC pri emu se promjena viskoznosti na potrebu
ispitivanja 2. nivoa.
Gustina, ako isporuilac ulja garantuje stalnu vrijednost, a svaka promjena ukazuje na potrebuispitivanja 2. nivoa
Neutralizacioni broj pri emu promjena ukazuje na potreban oprez kod ocjene stanja ulja. Ukolikoje izmjerena vrijednost iznad dozvoljene, potrebno je izvriti zamjenu ulja.
Sadraj vode se ispituje povremeno, a ukoliko je voda prisutna, voda se treba izdvojiti iz ulja ili seulje treba zamjeniti.
Sadraj vrstih estica se ispituje povremeno, a ukoliko je ulje kontaminirano sa vrstimesticama, lje treba filtrirati.
I spiti vanje 2. nivoa se vri ukoliko se utvrdi da neka od navedenih karakteristika u 1. nivouispitivanja izlazi iz granica dozvoljenih vrijednosti. U drugom nivou se ispituje:
Boja (vizuelno)
Viskoznost na 40oC i 100oC
Gustina
Neutralizacioni broj
Korozija Cu trake
Taka plamita Pjenuanje Deemulzivna karakteristika
Sadraj vode Sadraj vrstih estica
Osim navedenog ispitivanja ulja u okviru prvog i drugog nivoa, korisno je redovno praenje sadraja
vrstih estica i sadraja vode u ulju, zato to se oni ne nalaze ni u kakvoj vezi sa ostalimkarakteristikama ulja.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
11/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 11
4. TEKOZAPALJIVE TENOSTI
Podjela i osnovne karakteristike tekozapaljivih tenosti definisane su standardom ISO/DIS 6071, aupustva za koritenje propisima VDMA 24314 i VDMA 24317. Osnovna podjela tekozapaljivih tenostii osnovne fizike i hemijske karakteristike su prikazane na sledeoj slici:
Slika 5. Osnovna podjela tekozapaljivih tenosti
Nenjutovske tenosti su takve tenosti kod kojih viskoznost nije konstantna pri promjeni brzineteenja. Kod nekih nenjutovskih tenosti, pri promjeni brzine teenja, viskoznost se smanjuje a kod nekih
poveava. Emulzione tenosti spadaju u nenjutovske tenosti, dok na primjer voda i ulje spadaju unjutovske tenosti. Viskoznost ulja na niskim temperaturama ima veliku vrijednost, pa se ulje tada ponaakao nenjutovska tenost. Sadraj vode je od presudnog znaaja za osobine emulzije, pa se stoga morauvjek odravati na propisanom nivou. Pri smanjenju udjela vode u tenosti, mijenja se viskozitet ikarakteristika zapaljivosti emulzije.
4.1. Emulzija ulje u vodi - HFA
Ove vrste emulzija su niske viskoznosti, pa su proticanaj kroz zazore unutar sistema veoma velika.
Kako im je sposobnost podmazivanja mala zbog karakteristine viskoznosti i oblika (kao tenost) nekoriste se u hidraulinim sistemima koji rade iznad 70 bara. Zbog svojih karakteristika, i pri radu naniskim pritiscima, treba raunati na krai radni vijek osjetljivih komponenti hidraulikog sistema,naroito pumpi i servoventila. Upotreba HFA emulzija je ogranieno do radne temperature od 50oC, jer
pri viim temperaturama dolazi do isparavanja vode iz emulzije. Ove emulzije su osjetljive i nabakterioloko djelovanje, jer se pri viim temperaturama razvijaju bakterije koje mogu da razgrade
emulziju, poveaju viskoznost, zaepe zazore na komponentama, dovedu do zaepljenja filtera i mogu daprouzrokuju neugodan miris.Postoje dva osnovna tipa emulzija tipa ulje u vodi i to: HFAE i HFAS.Emulzija HFAEje emulzija ulje u vodi odnosno emulzija gdje je estica ulja opkoljena vodom, sa
najvie 20% zapaljivog materijala u zapremini. Moe biti:
TEKOZAPALJIVE TENOSTI
HFA
Emulzija
ulje u vodi
HFB
Emulzija
voda u ulju
HFC
Rastvor polimera
u vodi
HFD
Sintetikatenost bez vode
HFAE- emulzija ulje u vodi
- mikroemulzija organskih
hemikali a
HFAS
Rastvor vode sa solima ili
organskim tvarima
HFD...RFosfat ester
HFD...S
Hlorisani ugljovodonici
HFD...T
Mjeavina HFD...R i HFD...S
HFD...U
Drugi spojevi
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
12/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 12
Emul zij a ulja u vodi koja se sastoji od emulzirajueg mineralnog ulja i vode. Namjena ovihemulzija je za koritenje u hidraulinim sistemima rudarskih postrojenja.
Mikroemulzij a organskih hemikalij asa poboljanom karakteristikom podmazivanja, pri emu jesadraj vode i do 95% zapremine. Namjenjena je za upotrebu u hidraulikim sistemima uindustriji.
Emulzija HFASje rastvor vode sa solima ili vodeni rastvor organskih estera koji najee nisunosioci mineralnog ulja. Uee vode u emulziji jese kree od 80% do 95%.
Tabela 7. Orjentacione vrijednosti karakteristika tekozapaljivih tenosti
Karakteristika HFA HFB HFC HFD
Osobina
tekozapaljivosti Vrlo dobra Dobra Vrlo dobra DobraKinematika viskoznost(mm2s-1/50oC) 1 d0 40
Nenjutovska
tenost VG40-100 VG 22 -68 VG 15100Odnos viskoznosttemperatura Dobar - Vrlo dobar Nije dobar
Gustina(kg/dm3) 0,99 0,95 1,041,09 1,151,45Neutralizacioni broj
(mgKOH/g) - - - 0,1
PH
vrijednost 8,0 do 9,5 7 7,5 do 11 0,1
Temperatura primjeneminimalno tmin 5
oC 5oC -10oC 0oC
Temperatura primjenemmaksimalno tmax 50oC 50oC 50oC 80oC
Temperatura primjene
optimalno tmin 40oC 40oC 40oC 70oCSadraj vode u
procentima (%) 95 Vie od 40 35 do 55 Manje od 0,1Koeficijent prelaza
toplote (J/m2hK) Oko 2,26 Oko 1,89 Oko 1,15 Oko 0,41
Specifini toplotnikapacitet (J/kgK) Oko 4,19 Oko 3,4 Oko 3,31 1,05 do 1,38
Koeficijent stiljivosti(m3/m3bar) 10-5 3 10-5 3 10-5 3 do 4 10-5
Izdvajanje
vazduha - Kao kod
mineralnog ulja
UmjerenoLoe
Stvaranje
pjene - Vee nego kod mineralnog ulja
4.2. Emulzija voda u ulju - HFB
Emulzija voda u ulju odnosno emulzija kod koje jeestica vode opkoljena uljem ima sadraj vodeoko 40% ukupne zapremine. esto se naziva i invertna emulzija. Prema njemakim proisima, upotrebaove emulzije u hidraulikim sistemima u rudnicima. Ove emuzije imaju dobru sposobnost podmazivanja
jer u emulziji dominira ulje odgovarajueg viskoziteta. Visoka koliina rastvorene vode omoguava ovojemulziji i dobru karakteristiku hlaenja. Emulzijama tipa HFB se najee dodaju aditivi za spreavanjekorozije i pjenjenja koji se javljaju uslijed prisustva vode.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
13/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 13
4.3. Rastvor polimera u vodi - HFC
Ovaj tip tekozapaljivih tenosti sadri od 35% do 50% vode. Preostala zapremina otpada na glikol.Glikol je sintetika hemikalija iz familije etilena ili drugih glikola, koji su postojani antifrizi. Rastvori
polimera sadre i aditive za smanjenje korozije i aditive za sprijeavanje pjenuanja. Imaju dobrusposobnost podmazivanja na manjim brzinama smicanja. Na veim brzinama smicanja, uslijed relativno
visoke viskoznosti, dolazi do pojave podpritiska u zazorima, koji su pratea pojava kavitacije. HFCtenosti se ne smiju mjeati sa drugim tenostima.
4.4. Sintetike tenosti bez vode - HFD
Sintetike tenosti su dobijene mjeanjem sintetikih hemikalija radi dobijanja odgovarajuihkarakteristika. Prema ISO standardu ove tenosti se djele na: Fosfat estere
Poliol estere
Halogenirane hidrokarbonate
Mjeavine fosfat estera ili poliol estera i petrolejaPrema VDMA 24317 sintetike tenosti bez vode se dijele na: HFD...Rfosfat estere HFD...Shlorirani ugljendioksid HFD...Tmjeavinu HFD...R i HFD...S HFD...Udruge sintetike spojeve, kao na primjer Polyalkilenglikol ili Polyol Ester
Ranijih godina, u hidraulikim sistemima gdje postoji opasnost od poara, najee se koristio fosfatester. Njegove radne temperature mogu se kretati od 50 oC do 60oC, a ukoliko je ona vea potrebno jeee kontrolisati stanje karakteristika ulja, a u prvom redu neutralizacionog broja. Fosfat ester jeagresivan u odnosu na standardne elastine materijale koji se koriste za izradu zaptivaa, savitljivihcrijevovoda i mijehova akumulatora koji se koriste u hidraulikim sistemima sa mineralnim uljem. Uhidraulinim sistemima u kojima se koristi fosfat ester neophodno je koristiti materijale koji su otporni nanjegovo agresivno djelovanje, u prvom redu materijale kao to je fluorelastomer odnosno Viton. Fosfatester otapa boje kojima su obojene komponente hidraulikog sistema. Takoe, kancerogenijeg jedjelovanja na ljude u odnosu na mineralna ulja, te ne smije da doe u direktan dodir sa ljudskom koom.
5. BIORAZGRADIVE TENOSTI
Pod pojmom biorazgradivosti podrazumjeva se sposobnost materijala da se bioloki u odreenom
vremenu. Bioloku razgradnju vre ivi mikroorganizmi. Biorazgradivost je prirodna karakteristikamineralnih ulja koja se koriste za obnavljanje funkcije podmazivanja svih vrsta tribolokih sistema iobavljanje funkcije prenosa hidraulike energije.
Mineralna ulja imaju dug ciklus bioragradnje, koji traje i po nekoliko desetina godina. Prilikom
upotrebe hidraulinih mineralnih ulja, treba imati u vidu sledee informacije: Jedna petina svih zagaenja svih vodenih tokova na planeti potie od mineralnih ulja, koja su
iskoriena ili su istekla iz sistema, Jedna tona ulja u vodi odgovara zagaenju koje potie od jednog grada sa40 000 stanovnika, Jedan litar mineralnog ulja moe da zagadi 1 000 000 litara pitke vode, Oko 10 godina je potrebno atmosferskim padavinama da saperu ulje koje je prosuto po obradivoj
zemlji.
Zbog sporog procesa biorazgradnje, prosuto ulje unitava floru, faunu, mikrofloru i mikrofaunu.Osim tla, mineralna ulja su veliki zagaivai povrinskih i podzemnih voda. Osnovni mehanizamzagaenja povrinski voda je rezultat razlijevanja ulja po povrini u tankom sloju (debljine jednogmolekula ulja), odnosno formiranje uljnog filma, koji sprijeava prodor kiseonika u vodu.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
14/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 14
Slika 6.Podjela hidraulikih biorazgradivih tenosti
U grupi biorazgradivih ulja za hidrauliku, razvile su se dvije grupe: na bazi biljne osnove i na
sintetikoj osnovi.
5.1. Hidraulika ulja na biljnoj osnovi HETR (TG Trigliceridi)
Podruije primjene ovog tipa ulja je u hidraulikim sistemima mobilne mehanizacije, naroitomehanizacije u poljoprivredi, umarstvu, vodoprivredi i graevinarstvu. Ulja tipa HETR posjeduje dobru
podmazivaku karakteristiku. Imaju visoki indeks viskoznosti koji se kree oko 200, a promjenaviskoznosti uslijed promjene temperature je veoma povoljna. Gustina ovih ulja je 0,92 g/ml. Dozvoljenu
koliinu vode propisuje proizvoa ulja i ona je najee oko 0,1% ukupnog volumena. Vei procenatvode u ovom tipu ulja dovodi do poveanja oteenja i ranja zaptivaa. Granina vrijednostneutralizacionog broja je 2,0 mgKOH/g. Zamjena ulja u sistemima se vri nakon 500 sati rada, a drugazamjena ulja nakon 1000 sati rada. Ukoliko se vri ispitivanje karakteristika ulja svakih 300 radnih sati,
prva zamjena ulja je maksimalno nakon 2000 radnih sati ili jednom godinje.
5.2. Glikoli kao hidraulika tenost HEPG (PG Poliglikol)
Podruije primjene ovog tipa je u hidraulikim sistemima kod kojih postoji mogunost prodora vodeu hidrauliki sistem, npr. kod ploveih objekata, bager brodova, predvodnica brodova. Koriste se i namjestima gdje se ulje mora jednostavno saprati vodom (postrojenja za punjenje) ili tamo gdje nije
dozvoljeno isticanje ulja kroz nedovoljno zaptivena mjesta hidraulikog sistema (avionska pista).Glikolisu postojani na proces starenja od biljnih ulja. Mjeanje glikola sa mineralnim uljima nije dozvoljeno, aglikoli nisu kompatibilni sa zaptivaima koji su izraeni od poliuretana. Glikoli su agresivni na plastinematerijale, kao to su pleksiglas, materijali kliznih leajeva, itd. Prva zamjena ulja obavlja se nakon 500radnih sat, a sledea i svaka druga nakon 2000 radnih sati, a najdue jednomgodinje.
5.3.
Sintetiki esteri kao hidraulika tenost HEES (E Esteri)
U zavisnosti od kiseline i alkohola, postupka prerade estera i dodatnih aditiva, kod ovog tipa ulja
moe doi do oscilacija fizikih i hemijskih karakteristika. Standardima je predvieno da se tenost sasadrajem estera iznad 50% oznaava sa HEES. To povlai da se i ester sa 49% biljnog ulja moe
BIORAZGRADIVE TENOSTI
Biljno porijeklo HETGSintetikoporijeklo
Baza na ulju repice Poliglikol HEPG Sintetiki ester HEES
Polietilen - glikol Polialkilen - glikol
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
15/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 15
oznaiti sa HEES. Ovi tipovi tenosti koriste se u hidraulikim sistemima gdje radna temperatura nijeprevisoka, nego ogovara biljnom ulju. HEES tenosti imaju bolju hidrolitiku stabilnost od biljnih ulja, aslabiju od mineralnih ulja. Hidraoliko cijepanje se treba izbjegavati pa se sadraj vode treba odravati naniskom nivou. Kao materijal za zaptivae u komponentama najbolje je koristiti FPM, ali tada treba voditirauna o radnoj temperaturi. Kod upotrebe drugih materijala za zaptivae, npr. NBR treba ispitatikompatibilnost materijala i tenosti. Mjeanje ovih tenosti sa vodom i mineralnim uljima nijedozvoljeno. Prva zamjena ulja se vri nakon 500 radnih sati, a druga nakon 1000 radnih sati. Ukoliko se
vri ispitivanje karakteristika ulja svakih 300 radnih sati, prva zamjena ulja je maksimalno nakon 2000radnih sati ili jednom godinje.
6. MEHANIZMI KONTAMINACIJE ULJA
U uljima koje se koriste u hidraulikim sistemima u funkciji podmazivanja i prenosa hidraulikeenergije nalazi se tri vrste nepoeljnih supstanci, koji se nazivaju kontaminati, i to: vrste estice, vazduh i
voda.
Mineralna ulja imaju sposobnost, kao i sve tenosti, da apsorbuju vazduh. Vazduh u mineralnimuljima moe da egzistira u dva oblika: u rastvorenom i nerastvorenom stanju.
Rastvoreni vazduh se ne vidi u masi hidraulinog ulja. Sposobnost ulja da rastvara vazduh, priatmosferskom pritisku, je oko 9 % i raste proporcionalno poveanju pritiska ulja. Rastvoreni vazduh u
principu ne utie na njegove fizike karakteristike, pa ni do promjene stiljivosti ulja kod poveanjaradnog pritiska.
Nerastvoreni vazduh u ulju egzistira u obliku mjehuria. Takav vazduh dovodi do poveanjakoeficijenta stiljivosti ulja, te smanjenje moi noenja uljnog filma na mjestima kontakta elementa ukomponentama hidraulikkog sistema.
Vazduh u ulju dovodi do intezivnijih hemijskih procesa i hemijske degradacije ulja. Moe dovesti dolokalnog zagrijavanja ulja uslijed pojave nakupljanja estica vazduha na pojedinim mjestima u volumenuulja to ima za posljedicu promjene termikih karakteristika tog dijela mase. Pojava poroznosti u uljnomvolumenu uslijed prisustva vazduha, smanjuje nosivost ulja te smanjuje nosivu povrinu izmeuelemenata unutar komponenti. Ove injenice dovode do pojave aeracionog habanja komponenti.
U hidraulikim sistemima vazduh utie na stepen kopresibilnosti ulja i proces habanja pumpi zbogneprekidne transformacije iz rastvorenog u nerastvoreno stanje uslijed promjene pritiska. Stalna promjena
stanja vazduha u uljnoj masi je od velikog znaaja kod svih sistema sa kliznim leajevima kod kojih seunutar samog leaja stvaraju zone podpritiska i zone nadpritiska. Negativno djelovanje vazduha jeizraeno kod hidraulikih sistema za podmazivanje turbina. Rastvoreni vazduh je neophodno izdvojiti
dok se ulje nalazi u rezervoaru hidraulikog sistema.Glavne karakteristike ulja koje govore o problematici rastvorenog vazduha su brzina izdvajanjavazduha i pjenjenje. Brzina izdvajanja vazduha iz ulja se definie kao vrijeme kretanja vadunogmjehuria od dna prema povrini uljne mase na duini od jednog metra. Kada mjehurii vazduha dospijuna povrinu uljne mase, stvaraju pjenu. Ova pjena mora brzo da se rasprskava, i to u vremenu koje mora
biti krae od vremena formiranja novih vazdunih mjehuria, odnosno ulje mora da ima dobruantipjenuavu karakteristiku. Antipjenuava karakteristika ulja se obezbjeuje prirodnim karakteristikamaulja ili dodavanjem aditiva koji smanjuju povrinski napon pjene.
Voda u uljumoe da bude slobodna i vezana (vrsta emulzija). Voda u ulju djeluje prvenstvenonegativno na uljnu masu, na ubrzanje procesa korozionog habanja, a kod visokoaditivnih ulja voda moeda razgradi i ispere aditive. Voda negativno djeluje stvarajui vrste emulzije mlijeno ute boje. Takoe
poveava i viskoznost ulja i ubrzava stvaranje kiselih spojeva u ulju. Kada ovaj proces dostigne kritinutaku, ulje se pretvara u visoko viskoznu pastu.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
16/28
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
17/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 17
Slika 9. Odnosi veliina vrstih estica okruglog oblika
Svi sluajevi kontakta vrstih estica sa povrinama na mainskim i hidraulikim elementima, a uodnosu na formiranje oblika habanja, mogu se svrstati u tri osnovan tipa, i to: erozivno habanje,
abrazivno habanje i utiskivajue habanje (kao oblik abrazivnog habanja).
Slika 10.Mehanizmi habanja povrina sa vrstim esticama
Habanje elemenata uslijed djelovanja vrstih estica je naintezivnije i najnepoeljnije na mjestimakoja su optereena i kod kojih postoji neki od vidova kretanja. Najvei uticaj na intezitet oteenja
povrina ima tvrdoa povrine koja je izloena habanju i tvrdoa vrste estice. Osim navedena dvaglavna parametra na intezitet habanja utie i optereenje, veliina zazora na hidraulikim komponentama,
broj, veliina i oblik vrstih estica.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
18/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 18
Prilikom formiranja modela habanja hidraulikih komponenti treba se rukovoditi sledeimsmjernicama:
estice vee od zazora na komponentama vjerovatno nee ui u zazor, te nee uestvovati umehanizmu habanja u zazorima,
estice koje su srazmjerno manje od zazora na komponentama vjerovatno nee intezivnijedoprinjeti intezitetu habanja u zazorima izmeu elementata komponenti,
estice koje su neznatno manje od veliine zazora kotralju se ili kliu du zazora i inteziviraju
proces habanja komponenti.Uzimajui u obzir naprijed navedene smjernice, sa isto teoretskog stanovita, u ulju se ne smije nai
vrsta estica ija veliina prelazi 1/3 veliine najmanjeg zazora u koponentama hidraulikog sistema.
7. KLASIFIKACIJA ISTOE ULJA
Pojmom opti kriterijumi za ocjenu istoe ulja za podmazivanje definie se broj vrstih esticaodreene veliine u uzorku ulja zapremine 100 ml, odnosno 1 ml po novom standardu, bez obzira nanjihov materijal, oblik i porijeklo. Broj izmjerenih estica se razvrstava u klase sa oreenim kodovima,
koji se odnose na broj vrstih estica odreenog podruija dimenzija. U svjetu je u upotrebi nekolikostandarda koji se odnose na definiciju istoe ulja i koji je razvrstavaju u odreene klase.
7.1. Klasifikacija prema standardu ISO 4406
U svijetu su na snazi su dva standarda:
ISO 4406 (stari standard), kojim se definie dozvoljeni sadraj vrstih estica veliine 5 i 15 m,odnosno 2, 5 i 15 m u 100 ml ulja. Kod ovog standarda mjerenje vrstih estica se izvodi u dvijedimenzije, a kalibracija mjernih ureaja je definisana standardom ISO 4402
ISO 4406/1999 (novi standard) kojim se definie dozvoljeni sadraj vrstih estica veliine 4, 6 i14 m u 1 ml uljnog uzorka. Kod ovog standarda mjerenje vrstih estica se izvodi u tridimenzije, a kalibracija mjernih ureaja je definisana standardom ISO 11171
Uslijed razlike u nainu mjerenja po vaea dva standarda, odnosno u mjerenu vrstih estica u dvijei tri dimenzije, javlja se odstupanje izmjerenih veliina. Ispitivanjem se pokazalo da: vrstoj estici veliine 2 m mjerenoj u dvije dimenzije odgovara vrsta estica veliine od 4,4
m mjereno u tri dimenzije,
vrstoj estici veliine 5 m mjerenoj u dvije dimenzije odgovara vrsta estica veliine od 6,4m mjereno u tri dimenzije,
vrstoj estici veliine 15 m mjerenoj u dvije dimenzije odgovara vrsta estica veliine od 13,6
m mjereno u tri dimenzije,Zbog jednostavnije koleracije starog standarda sa novim standardom usvojeno je da se po istom
principu jednostavno zamjene veliine: 2 m sa 4 m
5 m sa 6 m
15 m sa 14 m
Standardom ISO 4406 broj vrstih estica razvrstava se kodnim brojevima od 1 do 24, a novimstandardom ISO 4406:1999 kodnim brojevima od 0 do 28, prema tabeli 8. Prema starom standardu ISO
4406 stepen istoe ulja definie se ukupnim brojem vrstih estica iznad 2, 5 i 15 m u uzorku uljazapremine 100 ml. Novim standradom ISO 4406:1999 stepen istoe ulja se definie sa tri kodna broja
kojima je odreen broj estica iznad 4, 6 i 14 m u uzorku ulja zapremine 1 ml. Mjerenje se u ovomsluaju izvodi u tri dimenzije i zbog razlikovanja se oznaava sa oznakom (c), to znai da je kod -oznaka formirana prema novom standardu.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
19/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 19
Slika 1. Sistem oznaavanja istoe ulja po starom i niovom standardu
Na primjer, moe se pojaviti oznaka prema starom standardu: 18/15 ili 20/18/15. Prema novomstandardu oznaka, odnosno kod moe da bude oblika: 20/18/15.
Tabela 8. Kodne oznake prema standardu ISO 4406 (stari i novi standard)
ISO 4406 (stari standard) ISO 4406:1999 (novi standard)
Broj estica u 100 ml Kodnibroj
Broj estica u 1 ml KodnibrojNajmanje Najvie Najmanje Najvie
- - - 1 300 000 2 500 000 28
- - - 640 000 1 300 000 27
- - - 320 000 640 000 26
- - - 160 000 320 000 25
8 000 000 16 000 000 24 80 000 160 000 24
4 000 000 8 000 000 23 40 000 80 000 23
2 000 000 4 000 000 22 20 000 40 000 22
1 000 000 2 000 000 21 10 000 20 000 21500 000 1 000 000 20 5 000 10 000 20
250 000 500 000 19 2 500 5 000 19
130 000 250 000 18 1 300 2 500 18
64 000 130 000 17 640 1 300 17
32 000 64 000 16 320 640 16
16 000 32 000 15 160 320 15
8 000 16 000 14 80 160 14
4 000 8 000 13 40 80 13
2 000 4 000 12 20 40 12
1 000 2 000 11 10 20 11
500 1 000 10 5 10 10250 500 9 2,5 5 9
130 250 8 1,3 2,5 8
64 130 7 0,64 1,3 7
32 64 6 0,32 0,64 6
16 32 5 0,16 0,32 5
8 16 4 0,08 0,16 4
4 8 3 0,04 0,08 3
2 4 2 0,02 0,04 2
1 2 1 0,01 0,02 1
- - - 0,00 0,01 0
Kod definisanja broja vrstih estica u uzorku uljapotrebno je imati u vidu da se uvjek rauna saukupnim brojem estica veih od naznaene veliine. To znai da su u broju estica veliine:
x y z
estice >15 m
estice > 5 m
estice > 2 m (neobavezno)
x y z
estice > 14 m
estice > 6 m
estice >4 m
KODNI BROJEVI KODNI BROJEVI
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
20/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 20
4 m ukljuene sve vrte estice jednake i vee od 4 m 6 m ukljuene sve vrste estice jednake i vee od 6 m 14 m ukljuene sve vrste estice jednake i vee od 14 m
Tabela 9.Pregled najee korienih kombinacija kodnih brojeva
Kombinacija
kodnih
brojeva
Broj vrstih estica u 1 ml uljado 4 m(c)
odgovara 2 m
do 4 m(c)
odgovara 2 m
do 4 m(c)
odgovara 2 m
min. max. min. max. min. max.
20/18/15 5 000 10 000 1 300 2 500 160 320
19/17/15 2 500 5 000 640 1 300 160 320
19/17/14 2 500 5 000 640 1 300 80 160
18/16/14 1 300 2 500 320 640 80 160
18/16/13 1 300 2 500 320 640 40 80
17/15/13 640 1 300 160 320 40 80
17/15/12 640 1 300 160 320 20 40
16/14/12 320 640 80 160 20 40
16/14/11 320 640 80 160 10 2015/13/10 160 320 40 80 5 10
7.2. Klasifikacija prema standardu NAS 1683
Ovim standardom, koji je amerikog porijekla, definie se klasa istoe ulja u odnosu na sadrajvrstih estica ije su veliine u rasponu od 2 do 5, 5 do 15, 15 do 25, 25 do 50, 50 do 100 i preko 100m. Novim standardom NAS 1638-01/1964 definie se 16 klasa istoe ulja. U odnosu na stari standard uovom novom standardu su uvedene nove klase 13 i 14, a definie se i broj vrstih estica veliine od 2 do5 m. Veza ovog standarda sa standardom ACFTD dat je u tabel xx. ACFTD je standard amerikog
porijekla kojim se definiu sadraji vrstih estica u teinskim odnosima.
Tabela 10. Klasifikacija prema standardu NAS 1683-01/1964
Klasa
NAS
Broj vrstih estica u uzorku ulja veliine 100 mlSadrajvrstihestica
ACFTD
mg/l25 m 515 m 1525 m 2550 m 50100 m > 100 m
00 625 125 22 4 1 0 -
0 1 250 250 44 8 2 0 0,01
1 2 500 500 88 16 3 1 -2 5 000 1 000 178 32 6 1 -
3 10 000 2 000 356 63 11 2 -
4 20 000 4 000 712 126 22 4 0,1
5 40 000 8 000 1 425 253 45 8 -
6 80 000 16 000 2 850 506 90 16 0,2
7 160 000 32 000 5 700 1 012 180 32 0,5
8 320 000 64 000 11 400 2 025 360 64 1
9 640 000 128 000 22 800 4 050 720 128 3
10 1 280 000 256 000 45 600 8 100 1 440 256 5
11 2 560 000 512 000 91 200 16 200 2 880 512 71012 5 120 000 1 024 000 182 400 32 400 5 760 1 024 2013 2 048 000 364 800 64 800 11 520 2 048 40
14 4 096 000 792 000 129 600 23 040 4 096 80
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
21/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 21
7.3. Klasifikacija prema standardu SAE 4059
Prethodna verzija ovog amerikog standarda kojom je bilo definisano sedam klasa istoe ulja,proirena je na 15 klasa. Uveden je sitem brojanja vrstih estica u dvije i tri dimenzije. Kalibracijamjernog ureaja za mjerenje kontaminacije ulja prema ovom standardu, propisana je standardom ISO4402 odnosno ISO 11171. U tabeli 11. je prikazan novi standard SAE AS 4059:D iz koje se vidi da se
pojedine grupe vrstih estica oznaavaju kodnim slovom A, B, C, D, E i F. Kod ovog standarda takoese mjere podruije veliina vrstih estica 4, 6 i 14 m, ali i stice veliine 21, 38 i 70 m, to jeomoguilo da se grupe formiraju kao i kod standarda ISO 4406:1999.
Tabela 11. Pregled standarda SAE AS 4059
Kalibracija
ISO 4402 > 1 m > 5 m > 15 m > 25 m > 50 m > 100 m
Kalibracija
ISO 11171 > 4 m(c) > 6 m(c) > 14 m(c) > 21 m(c) > 38 m(c) > 70 m(c)
SAE kod A B C D E F
000 195 76 14 3 1 000 390 152 27 5 1 0
0 780 304 54 10 2 0
1 1 560 609 109 20 4 1
2 3 120 1 220 217 39 7 1
3 6 250 2 430 432 76 13 2
4 12 500 4 860 864 152 26 4
5 25 000 9 730 1 730 306 53 8
6 50 000 19 500 3 460 612 106 16
7 100 000 38 900 6 920 1 220 212 32
8 200 000 77 900 13 900 2 450 424 64
9 400 000 156 000 27 700 4 900 848 128
10 800 000 311 000 55 400 9 800 1 700 256
11 1 600 000 623 000 111 000 19 600 3 390 512
12 3 200 000 1 250 000 222 000 39 200 6 780 1 020
Koleracija oznaavanja karakteristinih grupa ili klasa istoe ulja prema standardima NAS 1638 -01/1964, ISO 4406/1999 i SAE AS 4059:D data je u sledeoj tabeli:
Tabela 12. Korelacija grupa istoa ulja
NAS 1638 ISO 4406:1999 SAE AS 4059:D
3 14/12/9 4
4 15/13/10 5
5 16/14/11 6
6 17/15/12 7
7 18/16/13 8
8 19/17/14 9
9 20/18/15 10
10 21/19/16 11
11 22/20/17 12
12 23/21/18 13
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
22/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 22
8. ZAHTIJEVI U POGLEDU POTREBNE ISTOE ULJA
U hidraulinom sistemu ili sistemu za podmazivanje je potrebno definisati potreban stepen istoeulja. Postoji nekoliko naina definisanja potrebne istoe ulja. U tabeli 13. daje se ukupnni pregled
potrebnog stepena istoe ulja za pojedine komponente hidraulikih ili mainskih sistema.
Tabela 13.Zahtijevi komponenti u pogledu potrebne isoe ulja prema ISO 4406 i NAS 1638
Hidraulikekomponente
Radni pritisak sistema
ispod 70 bara od 70 d0 210 bara iznad 210 bara
Standard ISO NAS ISO NAS ISO NASKrilne pumpekonstantne 20/18/15 9 19/17/14 8 18/16/13 7Krilnepromjenjiv kapacitet 19/17/15 8 18/16/14 7/8 17/15/13 6/7Klipne pumpekonstantne 19/17/15 8 18/16/14 7/8 17/15/13 6/7Krilnepromjenjiv kapacitet 18/16/14 7/8 17/15/13 6/7 16/14/12 5/6Zupaste pumpe 20/18/15 9 19/17/14 8 19/17/14 8Razvodni ventili 20/18/15 9 20/18/15 9 19/17/14 8
Ventili pritiska 19/17/14 8 19/17/14 8 19/17/14 8Ventili protoka 19/17/14 8 19/17/14 8 19/17/14 8
Nepovratni ventili 20/18/15 9 20/18/15 9 20/18/15 9
Proporcionalni ventili 18/16/13 7 18/16/13 7 17/15/12 6
Servo ventili 16/14/11 5 16/14/11 5 15/13/10 4
Cilindri 20/18/15 9 20/18/15 9 20/18/15 9
Krilni motori 20/18/15 9 19/17/14 8 18/16/23 7
Aksijalno klipni motori 19/17/14 8 18/16/13 7 17/15/12 6
Radijalno klipni motori 20/18/14 8/9 19/17/14 8 18/16/13 7
Zupanici 17/15/12 6
Kotrljajui leajevi 16/14/11 5Klizni leajevi 15/13/10 4Turbinska postrojenja ISO 17/16/14 (NAS 6/7) do ISO 16/14/11 (NAS 5)
Novo ulje -bava ISO 20/18/15 ili NAS 9
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
23/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 23
9. UREAJI ZA PREIAVANJE ULJA - FILTERI
Filteri su komponente hidraulikog sistema kojeimaju zadatak da iz ulja izdvoje vrste estice.Savremene konstrukcije filtera u hidraulinim sistemima imaju i funkciju izdvajanja vode iz ulja, ali umanjim koliinama.
Na slici 11. je dat prikaz osnovne konstrukcije filtera koji se satoji iz sledeih elemenata: aica,
odnosno tijelo odnosno omota elementa za filtraciju (1),filterski uloak odnosno element za filtraciju(2), vijak (3), zaptiva (4), izlazno prikljuno mjesto odosno mjesto gdje se veu komponente koje dolazenakon filtera u sistemu npr. pumpa (5), elektroidikator odnosno element za indikaciju zaprljanja filtera
(6), kuite (7) i nepovratni ventil sa funkcijom proputanja ulja samo u predvienom smjeru (8).
Slika 11. Presjek osnovne konstrukcija filtera
Fiteri se najee dijele prema radnom pritisku: filteri niskog pritiskared veliine pritisaka od 10 do 25 bara filteri srednjeg pritiskared veliine pritisaka od 25 do 85 bara filteri visokog pritiskared veliine pritisaka do 425 bara
Filteri se mogu podjeliti i prema mjestu gdje se ugrauju odnosno prema namjeni filtera. Dijele se na: usisneradni pritisak do 1 bar, povratneklasa filtera niskog pritiska, potisneklasa filtera srednjeg i visokog pritiska,
linijske (sekundarni filter)klasa filtera niskog pritiska, filtere vazduhanajvii radni pritisak do 1 bar, mobilni filteriradni pritisak do 7 bara, filteri za blokovsko izvoenje, filteri za modulno izvoenje.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
24/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 24
Efikasnost filtriranja zavisi od konstrukcije zavisi od konstrukcije i karakteristika filterskog ulokaodnosno elementa za filtraciju. Filterski uloak moe biti povrinski ili dubinski, to zavisi od mjesta inaina izdvajanja vrstih estica.Oni se izrauju od prirodnog ili sintetikog materijala.
Za ocjenu sposobnosti filtera da izdvoji vrste estice iz ulja mora se znati vrijednosti parametarakarakteristinih konstrukcionih parametara i elemenata. Najei karakteristike kojim se ocjenjujeefikasnost filtera su sledee:
Sposobnost izdvajanja vrstih esticadefinie se tzv. beta faktorom. Beta faktor (x) predstavlja
odnos broja vrstih estica definisane veliine (x), na ulazu i izlazu iz filtera. Beta faktor se za isti filtermoe definisati i za ostale razliite veliine vrstih estica (x), bez obzira na deklarisani beta faktor. Ovakakteristika predstavlja osnovnu karakteristiku filtera.
Stepen izdvajanja vrstih estica se definie u odnosu na izmjerenu vrijednost beta faktora uprocentualnom iznosu, i dat je obrascom:
x
S
100100 (%)
Na osnovu prethodnog obrasca moe se izvriti proraun sposobnosti izdavajanja vrstih estica.Ovakakteristika predstavlja osnovnu karakteristiku filtera.
Tabela 14.Proraunska tabela sposobnost izdvajanja vrstih estica
x S (%) Napomena
2 50,00
Minimalni stepen izdvajanja:
Od 100 estica veliine (x)50 se zadri u filteru
20 95,00
Nominalni stepen filtriranja:
x 20, od 100 estica veliine (x)5 se ne zadri u filteru
75 98,66
Minimalna vrijednost za hidraulike sisteme:x 75, od 100 estica veliine (x)
1,33 se ne zadri u filteru
100 99,00
Apsolutni stepen filtriranja:
Od 100 esticaveliine (x) 1 se ne zadri u filteru- najnia vrijednostx, koja se zahtijeva za hidraulike sisteme novije konstrukcije
200 99,50 Visok stepen izdvajanja vrstih estica500 99,80 Visok stepen izdvajanja vrstih estica
Finoa filtriranja se definie kao nominalna i apsolutna isoa filtriranja. Predstavlja jednu odbitnijih karakteristika filtera.
Nominalna finoa filtriranjase definie u funciji veliine vrste estice u obliku kugle, iji je stepenzadravanja 95%, a beta faktor x 20.Nominalna finoa filtriranjase navodi samo za filtere izraene od
pojedinih vrsta materijala, kao to su: papir, iana mreica, metalna vlakna, itd. Papirni filteri, naprimjer, mogu da imaju nominalnu finou filtriranja 10 m, a iani 20 m. Ako se finoa filtriranjadefinie kao nominalna, to se posebno naglaava uz brojanu oznaku finoe filtriranja.
Apsolutna finoa filtriranjase definie kao sposobnost filtera da izdvaja vrste estice odreene nanivou 99%, to odgovara najmanje beta faktoru x 100. Ovaj vid definicije finoe filtriranja se koristikod opisa vieslojnih i vlaknastih filtera. Ako se daje apsolutna finoa filtriranja, onda se to posebnonaglaava uz brojnu oznaku.
Radni pritisak filterapredstavlja najvei doputeni pritisak kojem smijemo izloiti filter. Na osnovuradnog pritiska proraunati su elementi fitera: kuite i filterski uloak.
Radna temperatura filtera definie podruije minimalne i maksimalno dozvoljene vrijednostitemperature kojoj smijemo izloiti filterski uloak i materijal zaptivakih elemenata.
Protokkroz filter se definie kao maksimalna dozvoljena vrijednost protoka (l/min) kod viskoznostiulja koja se posebno naglaava u katalogu prizvoaa.
Kapacitet izdvajanja vrstih estica se definie teinom (g) vrstih estica koje filter izdvaja izadrava u kuitu ili filterskom uloku sve do pada pritiska do dozvoljene granice. Pad pritiska je
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
25/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 25
uslovljen sabranim otporima koje prua kuite filtera (konstrukcija), filterski uloak i filterski kola.Filterski kola predstavlja izdvojene vrste estice.
Pad pritiska se definie u fukciji protoka ulja definisane viskoznosti kao zbir pada pritiska krozkuite i pada pritiska kroz element za filtraciju.
10.FILTER U SISTEMU CIRKULACIJE ULJA
Pozicija ugradnje filtera se razlikuje kod hidraulinih sistema i sistema za podmazivanje. Da bi seobjasnilo filtriranje odgovarajuom vrstom filtera na karakteristinim mjestima u hidraulinim sistemima,na slici 12.je dat primjer jednog hidraulikog sistema.
Slika 12. Opta ema otvorenog hidraulikog sistema sa svim
karakteristinim mjestima ugradnje filtera
Usisni filter (1) se postavlja samo kod sistema kod kojih postoji intezivna kontaminacija ulja, u
rudarskim kopovima i mjestima gdje postoji poveana koncentracija praine. Konstrukcijski su izvedenibez kuita, samo sa nepovratnim ventilom i filterskim ulokom velike povrine okaca, i to od 100 m panavie.
Potisni filter (2)je filter visokog pritiska i najee se postavlja neposredno iza pumpe. Imaju veistepen finoe filtriranja ulja i to do 15 m, a rjee i do 25 m.
Potisni filter u pomonoj grani hidraulinog sistema (3) ugrauju se u hidraulike sisteme sakomponentama potpuno razliitih zahtijeva u pogledu zahtijva istoe ulja. Ugrauju se na mjestima gdje
postoje razvodnici servo i klasine hidraulike. Ovi filteri imaju visok stepen proiavanja, i to safinoom filtriranja vrstih estica od 2 do 5 m.
Filteri ugraeni unutar komponente (4) su filteri karakteristinih konstruktivnih rijeenja.Ugrauju se najee u servo ventile. Konstruktivno su izvedeni u obliku patrone koja se smijeta unutar
komponente. Finoe filtriranja su do 3 m.Povratni filter (5)ugrauje se u svaki otvoreni hidrauliki sistem. Imaju ugraen nepovratni ventil.Ovaj filter se dimenzionie za nivo niskog pritiska i finou filtriranja koja je usklaena premanajosjetljivijom komponentom hidraulikog sistema. Stepen filtriranja je najee oko 10 m. Ovaj vidfiltera se najee pojavljuje u hidraulikim sistemima.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
26/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 26
Vazduno ulivni filter (6) se ugrauje na poklopcu rezervoara. Osnovna funkcija mu je dapreiava vazduh koji se unosi u rezervoar za vrijeme oscilovanja nivoa ulja u rezervoaru. Na ovommjestu moe se koristiti i uljni filter koji slui za preiavanje ulja koje se dosipa u sistem.
Sekundarni filter (7)se ugrauje u sisteme sa rezervoarima veih dimenzija i kod kojih je intezivanproces kontaminacije iz okoline. Ovi filteri su autonomne cjeline, mogu da se ugrade u zajednikirezervoar kojim se opsluuje vie hidraulikih sistema, sistema za podmazivanje. Ovaj vid filtera se moekonstruisati i kao mobilni sistem.
11.UREAJ ZA VAKUUM DEHIDRACIJU I FILTRIRANJE ULJA
Osnovni princip koji se koristi u ovim ureajima se zasniva na djelovanju sile na komponente u ulju,koje se uslijed razliitih gustina razdvajaju.
U starijim konstrukcijama ovih ureaja kao sila za separaciju pojedinih komponenti koje se nalaze uulju koristila se sila zemljine tee. Na dnu bi se izdvojila komponenta sa najveom gustinom, a na vrhuuljne mase komponenta sa najmanjom gustinom. Ureaji koji su koristili silu zemljine tee su izbaeni izupotrebe jer je proces separacije bio dosta dug i nepotpun uslijed malog inteziteta sile.
U novijim konstrukcijama kao sila za separaciju se koristi centrifugalna sila koja se dobija rotiranjem
posude u kojoj se nalazi ulje koje je potrebno razdvojiti na komponente. Prve konstrukcije ovihseparatora su bile konstruktivno izvedene sa bubnjem cjevastog oblika. Bubanj je bio malog prenika ivelike duine isluio je prvenstveno za separaciju vrstih estica iz ulja. Nedostatak centrifugalne sileveeg inteziteta kompezovao se duim proticanjam kroz bubanj. Osnovni nedostatak im je bio nedovoljankapacitet i nizak stepen izdvajanja vrstih estica.
Cjevasti separator se kasnije zamjenio sa separatorima sa tanjirima u bubnju. Proces razdvajanja se
odvija unutar bubnja u tankim slojevima ulja koje se nalaze izmeu tanjira. Sluio je prvenstveno zaizdvajanje vrstih estica iz ulja, a mogao moga je da izdvoji i druge komponente npr. vode.
Razvoj monijih maina sa mogunou i do 30 000 obrtaja u minuti razvijene se razliiti tipovikonstrukcija separatora. Glavni nedostatak ovih visokobrzinskih separatora su visoka cijena i visoka
upotreba energije. Prilikom procesa razdvajanja u ovim tipovima separatora dodaje se do 2% vode tomoe za posljedicu da ima ispiranje aditiva iz ulja.
Razvoj tehnike izdvajanja vrstih estica filter ureajima kod kojih se tenost dovodi pod visokimpritiskom, a vrste estice se izdvajaju na povrini ili u dubini filterskog uloka, stavlja ovaj vidseparatora u iroku upotrebu.
Znaajan segment primjene filterskih postrojenja je u separaciji kontaminanata iz ulja zapodmazivanje. U skladu sa sve viim zahtijevima u pogledu veliine vrstih estica koje se morajuizdvojiti i posebno vrstih estica ija se gustina neznatno razlikuje od gustine baze, razvijaju se filteri saviim stepenom izdvajanja i veim protocima i kapacitetima. Povean broj sistema kod kojih se
pojavljuje dodatni zahtijev u pogledu dozvoljenog sadraja vode. Ovo je uslovljeno uljima noveformulacije sa povienom koliinom aditiva.
Danas se proizvode filteri koji istovremeno izdvajaju i vrste estice i vodu iz ulja. Stepen izdvajanjavode iz ulja je relativno mali. Ove konstrukcije se proizvode po specifinim zahtijevima jer nisuracionalno rjeenje za hidrauline sisteme. Za ove vrste filtera specijaliziralo se nekoliko velikih svjetskih
proizvoaa (HYDAC). Ovi tipovi ureaja koristi kombinovani stepen izdvajanja: vode i gasova pomou vakuuma vrstih estica pomou filterskih uloaka odgovarajue finoe filtriranja
Na slici 13.je prikazan ureaj za vakuum dehidraciju i fitriranje firme HYDAC, pod nazivom FAM(Fluid Aqua Mobil). Osnovne karakteristike ovog ureaja su: Tip osnovnog fluida koji se obrauje:
mineralno ulje,
transformatorsko ulje, biorazgradivo ulje,
sintetiki fluidi, tekozapaljivi fluidi.
Kontaminanti koji se izdvajaju:
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
27/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Seminarski rad 27
vrste estice do stepena istoe ISO 16/13/10 (NAS 4) filterom finoe filtriranja 2 m(apsolutno)
rastvoreni gas do 100%
slobodna voda do 100%
vezana voda do 90%
slobodna voda do 10 ppm
Kapacitet filtera u pogledu prihvata izdvojenih vrstih estica prema ISO 4572, i to 200 do 2500 g
zavisno od tipa Kapacitet izdvajanja slobodne vode 1,89 do 7,56 l/h, zavisno od tipa
Slika 13.Izgled ureaja za vakuum dehidraciju i filtriranje FAM proizvoaa HYDAC
Na slici 14. je prikazana hidraulina ema sa rasporedom komponenti ureaja FAM. Ovaj ureajsadri sledee komonente: rezervoar sistema za podmazivanje ili hidrauliku (1), razvodni ventil 2/2 (2),vakuum komora (3), senzori nivoa ulja u komori (4), vakuum regulator (5), termometar (6), vizuelni
pokaziva nivoa ulja (7), vakuummetar (8), nepovratni ventil (9) i (15), vakuumpumpa (10), rezervoar zasakupljanje izdvojene vode (11), runi venti (12), ventil za ogranienje pritiska uljne pumpe (13), pumpa(14) i filter sa vizuelnim pokazivaem i elektrinom kontrolom zasienja (16).
Proces rada ureaja FAM, odnosno izdvajanja kontaminanata iz ulja se vri u dva zasebna dijela. Uvakuum komori izdvaju se voda i gasovi, a filteru vrste estice. Ureaj se puta u rad dovoenjemrazvodnog ventila u otvoreni poloaj. Istovremeno se u funkciju stavlja elektromotor vakuum pumpe, a
pumpa za transport ulja iz vakuum komore prema filteru ukljuuje se tek kada nivo ulja u komoridostigne nivo senzora poloaja. Ukoliko nije usaglaena koliina ulja koja se doprema u vakuum komorusa koliinom ulja koja se prema filteru transportuje pumpom, nivo ulja u vakuum komori se poveava ikada dostigne nivo senzora poloaja, dvopoloajni ventil se zatvara. Ukoliko je doprema ulja manja odkoliine ulja koja se iz vakuum komore potiskuje prema filteru, nivo ulja opada i kada dostigne nivosenzora ureaj se automatski iskljuuje.
U toku rada ulje se u vakuum komori rasprskava i zahvaljujui stvorenom podpritisku pomouvakuum pumpe, iz sitnih, mikronskih veliina kapi izdvajaju se voda i rastvoreni vazduh. Oni se izvakuum komore transportuju u rezervoar. Veliina vakuuma u komori podeava se na regulacionomventilu. Ulje se pumpom potiskuje prema filteru, a zatima prema rezervoaru sistema za podmazivanje ili
hidrauliku.
-
7/24/2019 Hidraulicna Ulja, Kontaminacija i Odrzavanje Cistoce Ulja
28/28
Doc. dr Darko Kneevi Hidraulina ulja, kontaminacija i odravanje istoa ulja
Slika 14.Hidraulika ema ureaja za vakuum dehidraciju
i filtriranje FAM proizvoaa HYDAC
12. LITERATURA
[1] Vladimir Savi, Mitar Jocanovi, TEHNIKA PODMAZIVANJA, materijal za seminar iz oblastipodmazivanja, IKOS, Novi Sad, Srbija, 2005.
[1] Mitar Jocanovi, PRILAZ NAUNOM ISTRAIVANJU I DEFINISANJU MODELA ZAPRORAUN PROTICANJA VRSTIH ESTICA SA ULJNOM MASOM KROZ ZAZORE UFUNKCIJI KONSTRUKTIVNIH RADNIH PARAMETARA HIDRAULINIHKOMPONENATA, doktorska disertacija, FTN, Novi Sad, Srbija, 2010.