Dobór oleju hydraulicznego: przewodnik

Dobór oleju hydraulicznego: przewodnik

Główne czynniki to zawartość cynku (zależna od wymagań toksyczności i czystości) oraz wskaźnik lepkości (wpływający na pracę w szerokim zakresie temperatur). Prezentowane są cztery kategorie olejów, różniące się tymi parametrami, a także dodatkowe testy (np. odporność na ścinanie, korozję, wydajność hydrauliczna), które pomagają w wyborze odpowiedniego produktu dla konkretnego zastosowania, np. sprzętu mobilnego lub instalacji przemysłowych. Kluczowe jest dopasowanie właściwości oleju do specyfiki pracy i wymagań producenta sprzętu.

Jakie czynniki decydują o wyborze oleju hydraulicznego?

Wybór odpowiedniego oleju hydraulicznego zależy od wielu czynników, w tym od warunków pracy systemu hydraulicznego i wymagań producenta oryginalnego sprzętu (OEM). Oto niektóre z kluczowych czynników, które należy wziąć pod uwagę:

• Lepkość: Lepkość oleju jest miarą jego odporności na płynięcie. Zbyt lepki olej może powodować spadek wydajności systemu, a zbyt rzadki olej może prowadzić do wycieków i uszkodzeń.1…

• Indeks lepkości (VI): VI wskazuje, jak bardzo lepkość oleju zmienia się wraz z temperaturą. Olej o wysokim VI będzie utrzymywał bardziej stabilną lepkość w szerokim zakresie temperatur. Wysoki VI jest pożądany w układach hydraulicznych pracujących w szerokim zakresie temperatur otoczenia lub w warunkach, w których olej szybko się nagrzewa.

• Dodatki przeciwzużyciowe: Oleje hydrauliczne często zawierają dodatki przeciwzużyciowe, takie jak dialkilodwutiofosforan cynku (ZDDP), które chronią metalowe powierzchnie przed zużyciem. Jednakże ZDDP może tworzyć osady i szlam, a także stanowi zagrożenie dla środowiska wodnego. W zastosowaniach, w których czystość systemu, wysoka temperatura lub wpływ na środowisko są istotnymi czynnikami, oleje hydrauliczne bez cynku mogą być lepszym wyborem.

• Stabilność termiczna i oksydacyjna: Oleje hydrauliczne są narażone na wysokie temperatury i utlenianie, co może prowadzić do degradacji oleju i tworzenia się osadów. Oleje o dobrej stabilności termicznej i oksydacyjnej będą lepiej znosić te warunki.

• Odporność na pienienie: Pienienie się oleju może powodować spadek wydajności systemu hydraulicznego i uszkodzenia. Oleje hydrauliczne są często formułowane z dodatkami zmniejszającymi pienienie.

• Kompatybilność z uszczelnieniami: Olej hydrauliczny musi być kompatybilny z materiałami uszczelniającymi używanymi w systemie hydraulicznym, aby zapobiec wyciekom i uszkodzeniom.

• Wymagania OEM: Wielu producentów OEM określa konkretne wymagania dotyczące oleju hydraulicznego dla swoich urządzeń. Ważne jest, aby wybrać olej, który spełnia te wymagania, aby zapewnić optymalną wydajność i niezawodność systemu.

Oprócz tych czynników, ważne jest również, aby rozważyć takie kwestie, jak koszt oleju, jego dostępność i łatwość utylizacji.

Wybierając olej hydrauliczny, zaleca się skonsultowanie się z producentem OEM lub dostawcą środków smarnych w celu uzyskania konkretnych zaleceń dotyczących danego zastosowania.

Jaki jest podział olejów hydraulicznych według klas DIN i ISO?

1. Klasyfikacja według DIN 51524

Norma DIN 51524 dzieli oleje hydrauliczne na trzy główne klasy, które różnią się właściwościami dodatków i przeznaczeniem:

1. HL (Hydraulic Lubricant)
   • Charakterystyka: Oleje mineralne z dodatkami przeciwutleniającymi i przeciwkorozyjnymi.
   • Zastosowanie: Mniej wymagające systemy hydrauliczne, bez dużych obciążeń cieplnych i mechanicznych.
   • Przykład: Instalacje hydrauliczne w starszych maszynach przemysłowych.
2. HLP (Hydraulic Lubricant with anti-Wear and anti-Oxidation additives)
   • Charakterystyka: Oleje mineralne z dodatkami przeciwzużyciowymi (AW), przeciwutleniającymi i przeciwkorozyjnymi.
   • Zastosowanie: Uniwersalne oleje do systemów hydraulicznych o średnich i wysokich obciążeniach.
   • Przykład: Maszyny przemysłowe, układy hydrauliczne w pojazdach i prasach.
3. HVLP (High Viscosity Index Hydraulic Lubricant)
   • Charakterystyka: Oleje HLP wzbogacone dodatkami poprawiającymi indeks lepkości, zapewniają stabilność w szerokim zakresie temperatur.
   • Zastosowanie: Systemy hydrauliczne narażone na duże wahania temperatury i wysokie obciążenia.
4. Przykład: Koparki, dźwigi, systemy zewnętrzne pracujące zimą.

2. Klasyfikacja według ISO 6743-4

Norma ISO 6743-4 klasyfikuje oleje hydrauliczne na podstawie ich właściwości i dodatków:

1. HH
   • Charakterystyka: Czyste oleje mineralne, bez dodatków.
   • Zastosowanie: Starsze, mniej wymagające systemy hydrauliczne.
2. HL
   • Charakterystyka: Oleje z dodatkami przeciwutleniającymi i przeciwkorozyjnymi.
   • Zastosowanie: Systemy hydrauliczne niskiego i średniego obciążenia.
   • Odpowiednik w DIN: HL.
3. HM
   • Charakterystyka: Oleje z dodatkami przeciwutleniającymi, przeciwkorozyjnymi i przeciwzużyciowymi (AW).
   • Zastosowanie: Najczęściej stosowane w systemach hydraulicznych o średnich i wysokich obciążeniach.
   • Odpowiednik w DIN: HLP.
4. HV
   • Charakterystyka: Oleje HM z dodatkami poprawiającymi indeks lepkości (VI), stabilne w szerokim zakresie temperatur.
   • Zastosowanie: Systemy hydrauliczne narażone na duże wahania temperatury.
   • Odpowiednik w DIN: HVLP.
5. HG
   • Charakterystyka: Oleje z dodatkami poprawiającymi właściwości przeciwzużyciowe w układach z przekładniami.
   • Zastosowanie: Specjalistyczne systemy hydrauliczne z przekładniami zębatymi.
6. HFA, HFB, HFC, HFD
   • Charakterystyka: Oleje o specjalnych właściwościach ogniotrwałych lub opartych na wodzie.
   • Zastosowanie: Systemy hydrauliczne w środowiskach o wysokim ryzyku pożaru (np. przemysł hutniczy, górnictwo).

3. Klasyfikacja według ISO VG (ISO 3448)

Norma ISO VG klasyfikuje oleje hydrauliczne według klasy lepkości kinetycznej, która określana jest w centystokach (cSt) przy temperaturze 40°C.

• Przykłady klas lepkości: ISO VG 32, 46, 68, 100.
  • ISO VG 32: Niska lepkość, odpowiednia do lekkich systemów.
  • ISO VG 46: Standardowa lepkość, najczęściej stosowana w systemach hydraulicznych.
  • ISO VG 68 i wyższe: Stosowane w systemach wymagających wyższej lepkości, np. w wysokich temperaturach lub dużych obciążeniach.

Dzięki znajomości tych klasyfikacji można precyzyjnie dobrać olej odpowiedni do warunków pracy, zapewniając ochronę systemu i jego efektywność.

Kiedy zaleca się stosowanie bezołowiowych olejów hydraulicznych?

Oleje hydrauliczne bez cynku są zalecane w następujących sytuacjach:

• Gdy wymagana jest niska toksyczność dla środowiska wodnego. Jest to szczególnie ważne w przypadku pracy w pobliżu zbiorników wodnych, takich jak porty, elektrownie wodne lub inne obszary wrażliwe ekologicznie.

• Aby zapewnić lepszą czystość systemu. Cynk zawarty w tradycyjnych dodatkach przeciwzużyciowych (ZDDP) może rozkładać się i tworzyć osady, co prowadzi do powstawania szlamu.1 Oleje bez cynku pomagają utrzymać czystość systemu i minimalizują ryzyko awarii spowodowanych zablokowaniem lub korozją.

• W układach hydraulicznych z elementami o wąskich tolerancjach, takimi jak serwozawary. Osady i zanieczyszczenia mogą zakłócać działanie tych precyzyjnych elementów.1 Oleje bez cynku minimalizują ryzyko powstawania osadów, zapewniając płynną i niezawodną pracę.

• W układach pracujących w wysokich temperaturach. Dodatki ZDDP rozkładają się szybciej w wysokich temperaturach (powyżej 80°C), tworząc szlam. W takich zastosowaniach oleje bez cynku zapewniają lepszą ochronę i dłuższą żywotność.

• W urządzeniach mobilnych. Nowoczesne maszyny mobilne często wykorzystują mniejsze układy hydrauliczne o większej mocy, co prowadzi do wyższych temperatur pracy. Z tego powodu oleje bez cynku są często zalecane do takich zastosowań, aby zapobiec problemom związanym z rozkładem ZDDP i zanieczyszczeniem systemu.

Podsumowując, oleje hydrauliczne bez cynku są dobrym wyborem w sytuacjach, gdzie priorytetem jest ochrona środowiska, czystość systemu, wysoka temperatura pracy lub stosowanie w nowoczesnych maszynach mobilnych.

Kiedy zaleca się stosowanie oleju hydraulicznego o wysokim wskaźniku lepkości?

Stosowanie oleju hydraulicznego o wysokim wskaźniku lepkości (VI) jest zalecane w dwóch głównych przypadkach:

• Praca w szerokim zakresie temperatur otoczenia. Ta sytuacja często występuje w branży wiatrowej, gdzie temperatury mogą wahać się od -40°C w zimie do +50°C w lecie. Wysoki VI zapewnia, że lepkość oleju pozostaje względnie stabilna, co umożliwia prawidłowy rozruch i pracę systemu nawet w ekstremalnych temperaturach.

• Szeroki zakres temperatur pracy. Dotyczy to sytuacji, gdy system hydrauliczny pracuje w temperaturach znacznie wyższych niż temperatura otoczenia. Na przykład, gdy system uruchamia się w niskiej temperaturze, ale podczas pracy nagrzewa się do wysokiej temperatury. W takich przypadkach wysoki VI jest niezbędny, aby zapobiec nadmiernemu rozrzedzeniu oleju w wysokich temperaturach, co mogłoby prowadzić do spadku wydajności i uszkodzenia elementów systemu. Zjawisko to jest spotykane w nowoczesnych układach hydraulicznych, gdzie dąży się do zmniejszenia rozmiarów przy jednoczesnym zwiększeniu mocy, co skutkuje wyższymi temperaturami pracy.

Wysoki VI zapewnia, że lepkość oleju nie zmienia się drastycznie wraz ze zmianą temperatury, co jest kluczowe dla prawidłowego działania systemu hydraulicznego.

Jakie testy charakteryzują jakość oleju hydraulicznego?

Oprócz podstawowych parametrów, takich jak lepkość i indeks lepkości, istnieje szereg testów, które pozwalają ocenić jakość i właściwości oleju hydraulicznego. Oto niektóre z najważniejszych:

• Test utraty lepkości w łożysku stożkowym (Tapered Roller Bearing Viscosity Loss Test): Ten test, zapoczątkowany przez firmę Kluber, ocenia trwałość lepkości oleju w czasie. Pozwala on sprawdzić, jak dobrze olej zachowuje swoje właściwości lepkościowe pod wpływem obciążeń mechanicznych i ścinania, które występują w łożyskach. Jest to szczególnie ważne w przypadku olejów z dodatkami poprawiającymi indeks lepkości (VI).

• Test korozji na płytce miedzianej (Copper Strip Corrosion Test): Test ten polega na umieszczeniu paska miedzi w oleju i podgrzaniu go do określonej temperatury. Stopień korozji miedzi po teście jest oceniany w skali punktowej. Test ten jest szczególnie istotny w przypadku systemów hydraulicznych, w których występują elementy miedziane, takie jak łożyska, chłodnice oleju. Pozwala on ocenić potencjał korozyjny oleju w stosunku do miedzi.

• Test wydajności hydraulicznej: Test ten mierzy wydajność energetyczną oleju hydraulicznego w układzie. Wydajność ta zależy głównie od jakości oleju bazowego i jego interakcji z uszczelnieniami. Porównanie wydajności różnych olejów hydraulicznych może pomóc w wyborze produktu o najlepszych właściwościach energooszczędnych.

• Test FZG (Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau): Jest to test odporności na zatarcie, który ocenia właściwości smarne oleju w warunkach wysokich obciążeń i nacisków powierzchniowych, typowych dla przekładni zębatych. Chociaż test ten skupia się na przekładniach, może być również przydatny do oceny olejów hydraulicznych, które są stosowane w układach z elementami przekładniowymi.

• Test sekwencji pienienia: Test ten mierzy zdolność oleju do uwalniania powietrza i zapobiegania pienieniu. Pienienie się oleju może prowadzić do spadku wydajności systemu hydraulicznego i kawitacji, szczególnie w układach z małymi zbiornikami oleju.

• Testy OEM: Wielu producentów oryginalnego sprzętu (OEM) stosuje własne, specyficzne testy do oceny olejów hydraulicznych. Testy te są dostosowane do konkretnych wymagań i warunków pracy ich urządzeń. Przykładem takiego testu jest test Bosch Rexroth, który jest uważany za „złoty standard” w branży. Ten rygorystyczny test skupia się na ochronie przed zużyciem pompy łopatkowej i jest bardzo trudny do zdania bez użycia dodatków cynkowych.

Oprócz wyżej wymienionych, istnieją również inne testy, które mogą być stosowane w zależności od specyficznych wymagań aplikacji, np. testy stabilności oksydacyjnej, hydrolizy, demulgowalności, filtracji.

Wybór odpowiednich testów i analiza ich wyników pozwala na kompleksową ocenę jakości oleju hydraulicznego i dobór produktu optymalnego dla danego zastosowania.

Wróć do kategorii: Oleje i smary Wiedza