Hidraulinė alyva – neįvertintas konstrukcinis elementas

Daugiau nei 80 % įvairių hidraulinių įrengimų gedimų pagrindinė priežastis – užteršta hidraulinė alyva.

Hidraulinės alyvos yra gerokai svarbesnės už degalus. Kaip vienas iš svarbiausių sudėtinių konstrukcinių elementų, hidraulinė alyva užima svarbiausią vietą hidraulinių sistemų eksploatacijos ir aptarnavimo planavime. Apmaudu, kad daugelis hidraulinių alyvų naudotojų yra įsitikinę, kad hidraulinės alyvos yra ne kas kita, o 99 proc. bazinės alyvos ir 1 proc. priedų. Tai toli gražu nėra tiesa – toks įsitikinimas yra visiškai klaidingas.

Žinoma, kaina ir produkto kokybė gali skirtis labai smarkiai, nelygu iš kokios žaliavos ir kokiam tikslui yra pagaminta hidraulinė alyva. Pigiausios ir žemiausią kokybinę klasę atitinkančios hidraulinės alyvos yra gaminamos iš regeneruotos „Group-I“ bazinės alyvos SN150. Tokių alyvų eksploataciniai ir kokybiniai parametrai gerokai žemesni, palyginti su analogiškomis alyvomis, pagamintomis iš naujų bazinių alyvų, kurių ir kainos yra didesnės. Hidraulines alyvas iš regeneruotų žaliavų gamina ne tik mažos ar mažai kam žinomais prekiniais ženklais savo produktus žyminčios kompanijos, bet ir visiems gerai žinomi didieji rinkos žaidėjai.

Pirkėjai dažnai džiaugiasi įsigiję gerai žinomos kompanijos produktą už itin palankią kainą, tačiau vertėtų įsigilinti ir pasidomėti, kodėl analogiškas to paties gamintojo produktas, atitinkantis tokias pačias specifikacijas ir standartus, kainuoja 20-30 proc. brangiau. Viskas labai paprasta: pirkėjas įsigijo ne aukščiausios, o „pirmos“ arba net „antros“ rūšies to paties gamintojo produktą. Ar tokie produktai yra prasti? Tikrai ne, tačiau viskas priklauso nuo to, kokiai technikai ar įrangai bus naudojama pigesnė, žemesnės klasės hidraulinė alyva. Jeigu tai hidraulinis kontūras be siurblio, pavyzdžiui, domkratas, tai toks produktas puikiausiai tiks. Tačiau šiuolaikinėse hidraulinėse sistemose yra labai sudėtingų mazgų, kurie yra labai reiklūs ir jautrūs hidraulinės alyvos kokybei. Dėl to alyvai sutaupęs naudotojas greičiausiai turės rimtų problemų su brangia įranga ir net nesusimąstys, kodėl įvyko gedimas.

Šiuolaikinės hidraulinės sistemos pasižymi gerokai ilgesniu tarnavimo laikotarpiu, aukštesnėmis darbinėmis temperatūromis, aukštesniu slėgiu sistemoje, didesne suleidimų tolerancija ir kompaktiškesne konstrukcija su mažesnės talpos bakais, o svarbiausia – gerokai padidintu cirkuliacijos greičiu sistemoje. Todėl šiuolaikinėms hidraulinėms alyvos yra keliami gerokai aukštesni kokybės ir švaros reikalavimai. Vertėtų paminėti, kad daugiau kaip trys ketvirtadaliai šiuolaikinių hidraulinių sistemų gedimų įvyksta dėl hidraulinių alyvų užsiteršimo. Dėl to darbinių skysčių ir jų kokybiško parinkimo, priežiūros ir būklės kontrolės svarbos suvokimas yra svarbiausia dedamoji stacionarių ir mobilių hidraulinių sistemų savininkams ir operatoriams.

Požymiai, rodantys problemas mechanizmuose, dažniausiai būna susiję su hidraulinės alyvos būkle. Užteršta hidraulinė alyva gali sukelti labai rimtą hidraulinės sistemos gedimą. Savalaikis gedimų nustatymas ir jų prevencija eksploatacijos metu gali padėti sutaupyti daug laiko ir lėšų. Labai dažnai, pažvelgus į mechanizmo būseną, galima pastebėti pirmuosius požymius, rodančius, kad hidraulinė alyva jau yra užteršta. Labai svarbu atkreipti dėmesį į šiuos požymius:

• netipiniai sandariklių ir hidraulinių žarnų dilimo požymiai;
• išdilęs metalas;
• nutekėjimas cilindruose, grioveliai, užkarpos;
• dažnai gendantis siurblys, sumažėjęs tūrio srautas;
• slėgio sumažėjimas sistemoje;
• ženklus atsarginių dalių poreikio padidėjimas;
• dažnas filtrų keitimas;
• pasikeitęs cirkuliacijos greitis, vožtuvų užraktuose atsiradę grioveliai;
• vidiniai ir išoriniai alyvos prasisunkimai komponentuose.

Kenksmingi hidraulinės alyvos poveikio veiksniai

• Kietosios dalelės
  • Hidraulinės alyvos užsiteršimas kietosiomis dalelėmis, tokiomis kaip metalų, sandariklių ir dulkių dalelės, yra viena iš dažniausiai pasikartojančių hidraulinių sistemų gedimo priežasčių, dėl jų padidėja sistemos komponentų (vožtuvų, siurblių, cilindrų, elektros variklių, sandariklių ir hidraulinės žarnos) dilimas.
• Oras
  • Didelis kiekis neištirpusio oro hidraulinėje alyvoje gali sukelti rimtus komponentų gedimus, tokius kaip kavitacija, oksidacija, dyzelio efektas, putojimas, sandariklių suirimas, įrengimo valdymo ir sureguliavimo problemos, priešlaikinis alyvos susidėvėjimas.
• Maišymas
  • Skirtingų hidraulinių alyvų maišymas tarpusavyje labai dažnai sukelia rimtus hidraulinės alyvos fizikinių savybių pakitimus, tokius kaip elastomerų ir hidraulinių žarnų išsipūtimas, nepakankama deaeracija, klampumo pasikeitimas, padidėjęs putojimas, filtrų užsikimšimas, rūgščių susidarymas, oksidacija, šlamo ir dumblo susidarymas, aglomeracija, nuosėdų susidarymas dėl priedų tarpusavio nesuderinamumo, senėjimas ir pastebimai trumpesnis tarnavimo laikas.
• Vanduo
  • Hidraulinės alyvos užsiteršimas vandeniu iš išorinių šaltinių ar kondensato sukelia koroziją ir kitus nepageidaujamus gedimus, tokius kaip kavitacija, oksidacija, klampumo pasikeitimas, nuosėdų susidarymas, putojimas, nusiorinimo koeficiento sumažėjimas, rūgščių susidarymas, filtrų užsikimšimas, elastomerų, sandariklių ir guminių žarnų išsipūtimas.
• Temperatūra
  • Pernelyg aukšta darbinė ir supančios aplinkos temperatūra labai smarkiai sumažina hidraulinės alyvos efektyvumą, todėl labai smarkiai sutrumpėja alyvos tarnavimo laikas, pasikeičia priedų savybės, alyvoje atsiranda rūgščių, genda sandarikliai ir žarnos, susidaro nuosėdos ir lakas, kinta alyvos klampumas, mažėja alyvos atsparumas oksidacijai.
• Fragmentacija
  • Pernelyg aukšta hidraulinės alyvos apkrova dėl padidinto slėgio ir temperatūros suardo hidraulinės alyvos molekulines grandines ir labai smarkiai pablogina alyvos takumą, todėl pasikeičia priedų savybės ir alyvos klampumas, sutrumpėja alyvos tarnavimo laikas, smarkiai padidėja hidraulinės sistemos komponentų dilimas.

10 Auksinių hidraulinės sistemos priežiūros taisyklių

1. Rinkitės tik aukštos kokybės hidraulinę alyva, kuri visiškai atitinka jūsų technikos gamintojo rekomendaciją ir techninius reikalavimus.
2. Įsigiję naudotą techniką, visada gerai praplaukite hidraulinę sistemą prieš pradėdami jos eksploataciją.
3. Esant galimybei, naudokite hidraulinės alyvos filtrus.
4. Pagal galimybes visada venkite hidraulinių alyvų maišymo tarpusavyje.
5. Užtikrinkite, kad į hidraulinę alyvą nepapultų oras, vanduo ir kietosios dalelės, smėlis ar dulkės.
6. Reguliariai tikrinkite hidraulinės alyvos lygį ir būklę. Pagal galimybes atlikite alyvos analizę savo alyvos tiekėjo laboratorijoje.
7. Naudokite tik aukštos kokybės patikimus filtravimo elementus.
8. Niekada neleiskite hidraulinei alyvai perkaisti.
9. Remontuodami sistemą, užtikrinkite švarą ir neleiskite nešvarumams patekti į hidraulinę sistemą.
10. Stebėkite hidraulinės alyvos būklę naudodami tam skirtus prietaisus ar daviklius.

Hidraulinės alyvos paskirtis ir pagrindinės savybės

Hidraulinė alyva – labai sudėtingas struktūrinis elementas, kuris ilgalaikės eksploatacijos metu užtikrina apsaugą ir atlaiko labai aukštas apkrovas. Pagrindinis hidraulinių alyvų techninių reikalavimų apibrėžimas yra DIN 51524 tarptautinio standarto straipsnių visuma. Tačiau DIN 51524 standartas apibrėžia tik minimalius pagrindinius techninius reikalavimus hidraulinėms alyvoms. Kalbant apie specifines panaudojimo sritis, alyvoms yra nustatomi papildomi techniniai reikalavimai, tokie kaip:

• atsparumas fragmentacijai;
• filtracija;
• žemas higroskopiškumas;
• atsparumas šiluminėms apkrovoms;
• atsparumas oksidacijai;
• suderinamumas su kitomis medžiagomis, metalais, elastomerais;
• tepimo ir apsaugos nuo dilimo savybės;
• klampumo stabilumas;
• žemas temperatūrinis išsiplėtimas;
• antikorozinės savybės;
• šiluminė laida;
• atsparumas putojimui;
• žemas dujų prisotinimas.

Hidraulinių alyvų klampumas

Klampumas yra vienas svarbiausių hidraulinių skysčių fizikinių parametrų. Tai alyvos vidinės  trinties matas trinties metu. Šalta alyva pasižymi aukšta vidine trintimi (aukštu klampumu). Kuo labiau alyva šyla, tuo labiau mažėja jos vidinė trintis (žemas klampumas). Leidžiamas alyvos klampumo diapazonas turi būti nustatomas pagal mechanizmo tepamų dalių visumą ir turi atitikti kiekvieno jų reikalavimus.

Alyvos kinetinis klampumas išreiškiamas mm²/s. Visų nesusijusių su transporto variklių ir transmisijų tepimu alyvų klampumo žymėjimas nustatomas pagal ISO-VG standartą. Egzistuoja 18 ISO-VG alyvų klampumo klasių, kurios svyruoja nuo 2 mm²/s iki 1500 mm²/s. Būtinas rodiklis čia yra vadinamasis absoliutus kinetinis klampumas, kuris nustatomas prie 40 ^oC. Tradicinių, dažniausiai naudojamų hidraulinių alyvų klampumai pagal ISO-VG yra trys: 32, 46 ir 68, tačiau hidraulinės alyvos gali būti ISO-VG 10, 15, 22, 32, 46, 68 ir 100.

Hidraulinės alyvos klampumas visada privalo būti toks, kokį nurodo mechanizmo gamintojas. Jeigu bus pasirinkta aukštesnio darbinio klampumo hidraulinė alyva, nei nurodo gamintojas, tai neišvengiamai atsiras hidromechaninis išdilimas, nes įsiurbimo slėgio ribų viršijimo rezultatas bus hidraulinio siurblio gedimas dėl kavitacijos.

Jeigu hidraulinės alyvos klampumas bus pasirinktas žemesnis, nei nurodyta darbinio klampumo diapazone, slėgis sistemoje bus per mažas, atsiras alyvos nutekėjimas ir vyks smarkus hidraulinės sistemos komponentų dilimas. Rezultatas bus analogiškas: priešlaikinis hidraulinės sistemos komponentų tarnavimo laiko sumažėjimas.

Priklausomai nuo hidraulinės sistemos tipo, jos panaudojimo srities ir naudojamos alyvos tipo, darbinis klampumo diapazonas gali varijuoti nuo 5 iki 15 procentų nuo sistemos rekomendacinių parametrų. Jeigu alyvos klampumas yra didesnis, nei nurodoma rekomendacijose, būtina pakeisti alyvą.

Klampumo koeficientas – VI

Pats svarbiausias fizikinis hidraulinės alyvos parametras yra klampumo koeficientas VI (angl. Viscosity index), parodantis alyvos klampumo pasikeitimą keičiantis temperatūrai. Jeigu hidraulinė alyva naudojama kritinėje darbo aplinkoje, tai jos tepimo savybės labai smarkiai mažėja ir tai dažniausiai lemia hidraulinės sistemos gedimą. Kuo žemesnis alyvos klampumo koeficientas, tuo greičiau ir smarkiau keisis alyvos klampumas keičiantis temperatūrai. Ir atvirkščiai: kuo alyvos klampumo koeficientas bus aukštesnis, tuo mažiau keisis alyvos klampumas keičiantis temperatūrai. Tokiais atvejais, kai yra nustatoma, kad hidraulinėje sistemoje buvo naudojama neteisingos specifikacijos ir klampumo alyva, įrengimo gamintojas atsisako pripažinti garantijos galiojimą.

Hidraulinių alyvų standartų ir panaudojimo sričių apžvalga

Hidraulinių alyvų kokybė ir švarumo klasė yra pagrindinis hidraulinių sistemų eksploatacinio patikimumo, jų tarnavimo laiko ir ekonomiškumo parametras. Žemiau pateiktoje lentelėje matomi šiuo metu rinkoje pasitaikančių hidraulinių alyvų tipai, jų savybės ir pritaikymo sritys.

Antroje lentelėje pateikiama trumpa rekomendacija pagal hidraulinių alyvų panaudojimo sritis.

Renkantis hidraulinę alyvą, visuomet reikia vadovautis įrenginio gamintojo nurodymais, o taip pat objektyviomis eksploatacijos sąlygomis, tokiomis kaip aplinkos temperatūra, darbo vieta ir panašiai. Jeigu tai atlikti patiems yra sudėtinga, „Inter Cars Lietuva“ alyvų ir tepalų skyriaus specialistai visada yra pasirengę padėti ir suteikti konsultaciją.