Hydraulický olej: účel a použití |

Hydraulický olej je kapalina používaná v hydraulických systémech k přenosu energie a ovládání strojů. Používá se v různých oblastech, úspěšně se používá ve stavebních a zemědělských strojích, průmyslových zařízeních a automobilové dopravě.

Hydraulický olej je kapalina se speciálním složením, která přenáší energii z jednoho místa na druhé v hydraulickém systému. Jeho hlavním úkolem je přenášet tlak vytvářený čerpadly do hydraulických válců nebo kapalinových spojek, čímž je zajištěno, že práce bude provedena hladce a efektivně.

Přenos tlaku. Hydraulický olej přenáší mechanickou energii z čerpadla na pohony. K tomu dochází v důsledku nahromadění tlaku v systému.
Mazání. Olej maže pohyblivé prvky systému, snižuje tření a opotřebení. To zajišťuje hladký chod mechanismů a prodlužuje jejich životnost.
Chlazení. Olej odebírá teplo z vyhřívaných prvků systému. To zabraňuje přehřívání a zvyšuje provozní spolehlivost.
Ochrana proti korozi. Olej chrání kovové prvky systému před korozí. Tím se zvyšuje životnost systému.

Viskozita oleje musí odpovídat rozsahu provozních teplot systému. Musí se oddělit od vody, chránit před korozí a obsahovat přísady, které snižují opotřebení dílů. Olej musí být kompatibilní s těsněními a dalšími materiály systému. Je důležité dodržovat teplotní podmínky pro provoz a skladování.

Existuje několik klasifikačních systémů pro hydraulický olej:

Podle viskozity:
Nízká viskozita: pro použití v podmínkách nízkých teplot (do -40°C).
Střední viskozita: pro použití v mírných klimatických podmínkách (-20°C až +40°C).
Vysoká viskozita: pro použití v podmínkách vysokých teplot (do +150°C).

Podle typu základny:
Minerál: nejdostupnější, ale méně tepelně odolný.
Syntetické: dražší, ale mají lepší výkon při vysokých a nízkých teplotách.
Polosyntetický: kompromis mezi cenou a výkonem.

Podle přítomnosti a typu přísad:
Neinhibovaný: neobsahuje přísady, používá se v málo zatížených systémech.
Inhibované: obsahují přísady, které zlepšují antioxidační, antikorozní, proti opotřebení a další vlastnosti.

Podle funkce:
Obecně: pro použití v různých hydraulických systémech.
Speciální: pro použití ve specifických typech zařízení, jako je mobilní hydraulika, průmyslová hydraulika nebo ohnivzdorné systémy.

Klasifikace podle mezinárodních norem

Mezinárodní klasifikace hydraulických olejů zahrnuje normy jako ISO 6743-4 a DIN 51506. Ty poskytují obecné požadavky a pokyny pro klasifikaci hydraulických olejů podle jejich charakteristik a aplikací.

Klasifikace podle DIN 51506:
HLP: pro hydraulické systémy s mírným zatížením.
HLPD: pro hydraulické systémy s vysokým zatížením.
HVLP: pro hydraulické systémy s velmi vysokým zatížením.
Klasifikace podle ISO 6743-4:
HM: pro mobilní hydraulické systémy.
HG: pro průmyslové hydraulické systémy.
HF: pro požárně odolné hydraulické systémy.

Důležité! Nemůžete míchat oleje různých kategorií. Musí být použit olej, který splňuje požadavky systému. Hladinu a stav oleje je třeba pravidelně kontrolovat.

Hydraulický olej se používá v široké škále oblastí a aplikací. Používá se v automobilech k ovládání brzdových systémů, řízení, tlumičů a dalších mechanismů. V průmyslu se používá v hydraulických lisech, manipulátorech, stavební a silniční technice, dále v hydraulických kladivech a dalších nástrojích. Hydraulické systémy jsou také široce používány v námořních a leteckých aplikacích.

Různé systémy mohou mít své vlastní požadavky na olej. Je nutné dodržovat provozní podmínky (teplota, tlak, zatížení). Musí být použit olej doporučený výrobcem systému.

V závislosti na účelu a provozních podmínkách mohou být hydraulické oleje různých typů: minerální, syntetické, polosyntetické. Mohou mít také různé viskozity v závislosti na požadavcích konkrétního systému.

Hydraulický olej se musí měnit v souladu s předpisy výrobce systému. Hladinu oleje byste měli pravidelně kontrolovat a v případě potřeby jej doplnit. Měl by být skladován na chladném a tmavém místě.

Hydraulický olej je důležitým prvkem, který zajišťuje spolehlivý provoz hydraulických systémů.

Aby vám nic neuniklo, můžete se jednoduše přihlásit k odběru newsletteru kliknutím na tlačítko níže!

Hydraulika popisuje přenos energie tekutinami za účelem řízení, pohonu a vytváření pohybu. Hydraulika se používá ve všech oblastech průmyslu a hydraulický olej je druhou nejprodávanější kategorií maziv na světě po motorových olejích.

Aplikace hydraulických olejů

Hydraulické oleje se používají: v mobilních zařízeních jako pohony konstrukčních prvků nebo příslušenství a pro přenos točivého momentu; ve statických průmyslových zařízeních pro hydraulické pohony, hydraulické převody a v systémech cirkulace oleje.

K hlavním úkolům Hydraulické oleje zahrnují: přenos tlaku, mazání prvků systému, odvod tepla.
Hlavní požadavky k oleji: optimální viskozitní charakteristiky, odolnost vůči oxidaci a tepelným vlivům, vlastnosti proti opotřebení.

<strong>Hydraulické technologie a prvky</strong>

Kapalina je nejdůležitější součástí každého hydraulického systému, druhem konstrukčního prvku, proto se v závislosti na technologii rozlišují dvě kategorie hydraulických kapalin.

Hydrostatické systémy používejte statický tlak, tj. vysoký tlak při nízkém průtoku. Zde se používají hydraulické oleje. Princip systému je založen na Pascalově zákoně: „Tlak působící kdekoli na objem kapaliny vytváří sílu, která se přenáší rovnoměrně všemi směry. Tato síla působí kolmo k jakémukoli povrchu uvnitř kapaliny nebo v kontaktu s ní.“

Hydrodynamické systémy využívají kinetickou energii proudící kapaliny, tj. nízký tlak, ale vysoký průtok. Zde se používají kapaliny přenášející energii, tzv. ATF – kapaliny pro automatické převodovky, ale i kapaliny pro měniče a spojky.

Každý hydraulický systém se skládá z nejdůležitějších součástí:

• čerpadlo a motor pro pohon kapaliny;
• hydraulické válce pro přeměnu tlaku kapaliny na lineární pohyb;
• ventily pro regulaci zahájení a zastavení průtoku kapaliny;
• součásti obvodu: nádoby na kapaliny, potrubí, filtry;
• těsnění, těsnicí kroužky.

<strong>Složení hydraulických kapalin</strong>

Kapalina se skládá ze základového oleje a přísad, které regulují kvalitu a vlastnosti, a kterých základní olej neobsahuje dostatek k dosažení požadovaných výkonnostních parametrů.

Základové oleje se dělí na minerální (první a druhá skupina), hydrokrakovací (třetí skupina), PAO, esenciální oleje (POE) a polyglykoly (PAG).

S pomocí přísad Zlepšují se následující vlastnosti: odolnost proti stárnutí, zvýšená odolnost proti korozi, snížené opotřebení, zlepšená viskozitní stabilita při změnách teploty, snížené pěnění, zlepšené čisticí vlastnosti, snížený koeficient tření.

<strong>Charakteristiky hydraulických kapalin</strong>

Hydraulická kapalina působí současně jako pracovní kapalina i mazivo, nicméně jako důležitá součást systému musí plnit i další funkce:

• energie přenosového tlaku a kinetické energie;
• působí jako mazací olej pro přenos sil a krouticích momentů;
• snížit opotřebení kluzných ploch za podmínek okrajového tření;
• minimalizovat tření;
• chránit před korozí;
• odvádět teplo;
• udržovat stabilní viskozitu v daném teplotním rozsahu.

Aby kapaliny mohly tyto funkce plnit, musí splňovat následující požadavky: mít vhodné viskozitní charakteristiky; být stabilní vůči oxidaci a tepelným účinkům; mít protioděrové vlastnosti; mít nízký sklon k pěnění a dobré vlastnosti oddělování vzduchu; mít hydrolytickou stabilitu a dobré vlastnosti oddělování vody; být kompatibilní s materiálem těsnění; být dobře filtrovatelné; splňovat nebo překračovat požadavky výrobce zařízení; chránit proti rezivění a korozi; mít dobrou smykovou stabilitu a dobré vlastnosti za nízkých teplot.

<strong>Kritéria výběru</strong>

Volba hydraulické kapaliny závisí na podmínkách použití: rozsahu provozních teplot, konstrukci hydraulického systému, typu čerpadla, provozním tlaku a environmentálních normách. Viskozita kapaliny by měla být co nejnižší z doporučených tříd viskozity pro rychlou odezvu systému při aktivaci a také stabilní při změnách teploty a tlaku.

Typ čerpadla ovlivňuje maximální přípustnou viskozitu v mm2/s při studeném startu a minimální viskozitu za zatížení při maximální teplotě 90 °C. U rotačního lamelového čerpadla se tedy při studeném startu používá kapalina s minimální viskozitou, zubové čerpadlo umožňuje použití střední viskozity a pístové čerpadlo používá kapalinu s maximální viskozitou při studeném startu.

Provozní teplota hydraulického oleje obvykle nepřesahuje 60 °C. Výjimkou je hydraulika odolná vůči ohni (jedná se o speciální kategorii hydraulických olejů). Index viskozity se určuje podle normy ASTM D2270 závislostí kinematických viskozit při 40 a 100 C. Určuje se podle vzorce.

<strong>Klasifikace a standardizace hydraulických kapalin</strong>

Moderní výroba vyžaduje udržování stálých výrobních podmínek a bezproblémový provoz zařízení. Průmyslová zařízení musí často pracovat v teplotním rozsahu od -50 do +150 stupňů Celsia, přičemž musí fungovat bez poruch a nouzových zastavení s minimálními prostoji pro údržbu a opravy. Pro zajištění nepřetržité výroby je nutné správně vybrat mazivo, doplnit ho v požadovaném množství, neustále sledovat netěsnosti a kvalitu materiálu a pravidelně vyměňovat použitý materiál.

Stupně viskozity ISO

Nejdůležitějším faktorem kvality hydraulického oleje je jeho viskozita. Standardizací kvality se zabývá mezinárodní institut ISO, který stanoví mezní hodnoty kinematické viskozity pro každý viskozitní stupeň. Kolísání viskozity by se nemělo odchylovat od průměrné hodnoty o více než 10 %.

Třída viskozity podle ISO((DIN 51 519) Viskozita hydraulického oleje se určuje na základě kinematické viskozity, která je popsána jako poměr dynamické viskozity k hustotě při referenční teplotě 40 °C. Jednotkou měření jsou centistoky neboli mm²/s. Klasifikace popisuje 0 stupňů (tříd) viskozity od 2 do 18 mm²/s. Každá třída se liší od předchozí hodnoty viskozity o 2 %. To znamená, že 1500 = 2 cSt, 50 = 2 cSt, 1,98 = 3 cSt, 2,88 = 5 cSt, 4,6 = 32 cSt.

Norma DIN

Označení oleje používá zkratku písmen a čísel, kde čísla označují třídu viskozity a písmena označují jakost (typ) oleje podle normy DIN 51 502, nejoblíbenější označení typů kapalin jsou uvedena níže.

Н – kapaliny na bázi základových olejů bez přísad pro systémy bez zvláštních požadavků.

HL – na bázi čištěných minerálních základových olejů s aditivy pro zlepšení oxidační stability a ochrany proti korozi. Pro hydrostatické pohonné systémy s vysokým tepelným zatížením vyžadujícím dobré odlučování vody, od -10 do 90 °C.

Hlp – obsahují přísady pro snížení opotřebení a zlepšení protioděrových vlastností. Nejuniverzálnější oleje pro široké použití v běžných hydraulických systémech včetně vysoce zatížených součástí vyžadujících dobrý odvod vody, od -20 do 90 °C.

HVLP – oleje s dalšími aditivy pro zlepšení viskozitno-teplotních charakteristik pro použití v hydrostatických pohonných jednotkách, od -35 do 120 °C. Mají vyšší index viskozity, což z nich činí vhodnější volbu v podmínkách proměnlivých provozních teplot typických pro mobilní zařízení.

Klasifikace AGMA

Americká asociace výrobců maziv vytvořila vlastní klasifikaci viskozity převodových olejů používaných v převodovkách a ozubených převodech. Tato norma se používá v konstrukcích, kde je hydraulický systém propojen s převodovkou. Číslo maziva se určuje od 1 do 13 a je uvedeno na kovovém štítku připevněném k zařízení. Rozsah viskozity se měří také v centistokech a má ekvivalent s některými normami ISO. Norma klade požadavky na materiály z hlediska odolnosti vůči korozi a oxidaci a vysokých mazacích vlastností.

Zároveň je viskozita olejů do automobilových převodovek a automatických převodovek určena klasifikacemi SAE a API. Automobilové převodové oleje lze použít i v průmyslových převodovkách, ale oleje podle specifikací AGMA nelze použít v automobilových převodovkách.

<strong>Vliv fyzikálních vlastností olejů na jejich výkonnostní charakteristiky</strong>

<strong>Viskozita – Teplota</strong>

Závislost viskozity na teplotě má u hydraulických olejů velký význam. Viskozita prudce roste s klesající teplotou a klesá s rostoucí teplotou. Minimální přípustná viskozita při vysokých teplotách je určena nástupem fáze mezního tření.

Index viskozity je kritériem závislosti viskozity na teplotě; čím vyšší je, tím menší je závislost viskozity na změnách teploty.

Hydraulické oleje na bázi minerálních olejů mají přirozený VI 95-100, syntetické na bázi esterů dosahují maximálních hodnot 140-180 a polyglykoly až 180-200. Index viskozity lze také zvýšit pomocí aditiv.

Hydraulické oleje s vysokým viskozitním indexem umožňují snadné startování, snižují ztráty výkonu při nízkých okolních teplotách a zlepšují těsnění a ochranu proti opotřebení při vysokých provozních teplotách.

<strong>Viskozita – tlak</strong>

Únosnost mazacího filmu je určena závislostí viskozity produktu na tlaku. Dynamická viskozita kapalných médií se zvyšuje se zvyšujícím se tlakem. Závislost viskozity na tlaku, konkrétně nárůst viskozity s rostoucím tlakem, má pozitivní vliv na měrné zatížení například ložisek, protože viskozita mazacího filmu se zvyšuje vlivem vysokého parciálního tlaku od 0 do 2000 atm. Viskozita minerálního oleje se zvyšuje 30krát.

Stlačitelnost Stlačitelnost hydraulických kapalin na bázi minerálního oleje závisí na teplotě a tlaku. Při standardních teplotách a tlacích lze kapalinu považovat za nestlačitelnou.

<strong>Rozpustnost plynu, kavitace</strong>

Kapalina může absorbovat plyn do nasycení, rozpuštěný plyn se může z kapaliny uvolňovat v bublinách při nízkém statickém tlaku, dokud není dosaženo nového bodu nasycení. Rychlost, s jakou plyn opouští kapalinu, obvykle překračuje rychlost absorpce. Plyn (vzduch) opouštějící kapalinu ve formě bublin mění nestlačitelnost kapaliny, což může negativně ovlivnit provozní vlastnosti kapaliny. Vzduchové bubliny se také mohou náhle zahřát na vysokou teplotu (adiabatická komprese). Za extrémních podmínek může být dosaženo teploty vznícení kapaliny, plynové bubliny mohou v čerpadlech explodovat, což způsobuje kavitaci a erozi, způsobuje pěnění a vede ke snížení účinnosti systému.

<strong>Deaeraty</strong><strong>iya</strong>

Při vracení hydraulických kapalin do nádrže může proud kapaliny strhávat vzduch v důsledku netěsností v potrubí, zúžení nebo částečného podtlaku. Takto strhnutý vzduch musí být schopen dostat se na povrch kapaliny a být odstraněn ze systému, jinak může při návratu do systému systém poškodit. Odvzdušňovací schopnost oleje se testuje dle normy DIN 51 381.

<strong>Pěnění</strong>

K povrchovému pěnění dochází, když je rychlost odplyňování vyšší než rychlost praskání vzduchových bublin na povrchu kapaliny, tj. když se vytvoří více bublin, než jich zničí. Pěna snižuje účinnost systému, proto se používají protipěnivé přísady, které snižují povrchové napětí pěny. Negativním způsobem však ovlivňují odplyňovací vlastnosti kapaliny, což může způsobit problémy se stlačitelností a kavitaci, proto se používají ve velmi malém množství.

<strong>Deemulgace</strong>

Jedná se o schopnost hydraulické kapaliny odpuzovat proniknutou vodu. Voda způsobuje kavitaci v čerpadlech, korozi a urychluje destrukci elastomerů a plastů. Volná voda musí být ze systému co nejrychleji odstraněna. Hydraulická kapalina musí rychle a úplně odpuzovat proniknutou vodu. Deemulgace kapalin obsahujících detergentně-disperzní přísady se stanoví podle normy DIN 51 599.

<strong>Pour point</strong>

Toto je nejnižší teplota, při které si kapalina stále zachovává svou tekutost.

<strong>Koroze mědi</strong>

testováno dle DIN 51 759. Měď a její slitiny se velmi často používají v hydraulických systémech, selhání jednoho prvku může vést k selhání celého systému. Proto je korozní zkouška mědi na měděném plechu důležitým ukazatelem stability celého systému.

Mezi dalšími faktory ovlivňujícími výkonnostní charakteristiky hydraulických olejů se posuzují: obsah vody, odolnost proti stárnutí, číslo kyselosti, vlastnosti proti opotřebení, smyková odolnost mazacích olejů obsahujících polymery atd.

<strong>Závěr</strong>

Hydraulické kapaliny jsou nejdůležitějším konstrukčním prvkem hydraulických systémů, které mají značné konstrukční rozdíly v závislosti na místě použití. Hydraulické systémy fungují ve všech průmyslových odvětvích a dokonce i v osobních automobilech. Pohony brzd a spojky, posilovač řízení, tlumiče, automatické převodovky – to jsou typičtí představitelé hydraulických systémů, které plní důležité poslání řízení automobilu. Každá aplikace hydraulického systému má své vlastní vlastnosti a vyžaduje svůj vlastní typ kapaliny se sadou vlastností, které jsou regulovány normami ISO, DIN. Při výběru hydraulického oleje je třeba nejprve zkontrolovat návod k obsluze jednotky a doporučení výrobce zařízení. Dalším krokem je výběr produktu na webových stránkách Oil-Forby na základě charakteristik uvedených v kartě produktu.

Pokud máte jakékoli dotazy, napište nám na adresu cstore.ru@cstore.ru

Správný výběr a profesionální použití!