Jakość układu hydraulicznego zależy nie tylko od racjonalności jego konstrukcji i wydajności jego elementów, ale także od środków podjętych w celu ochrony i kontroli zanieczyszczeń. Zanieczyszczenie układu ma bezpośredni wpływ na niezawodność działania układu hydraulicznego i żywotność jego elementów. Statystyki wskazują, że około 70% awarii układów hydraulicznych-zarówno w kraju, jak i za granicą-jest spowodowanych zanieczyszczeniem.
Zanieczyszczenie płynu
Podstawowe zagrożenia związane z zanieczyszczeniem układu płynami są następujące:
1. Zanieczyszczenie-spowodowane zużyciem podzespołów
Różne zanieczyszczenia w płynie hydraulicznym powodują różne formy zużycia podzespołów. Kiedy cząstki stałe dostają się w szczeliny pomiędzy ruchomymi częściami, powodują zużycie skrawające lub zużycie zmęczeniowe powierzchni podzespołów. Cząsteczki stałe przenoszone przez-przepływy płynów z dużą prędkością mogą uderzać w powierzchnie podzespołów, powodując zużycie erozyjne. Ponadto woda obecna w płynie wraz z produktami ubocznymi powstałymi w wyniku utleniania i degradacji płynu wywierają działanie korozyjne na komponenty. Dodatkowo powietrze zawarte w płynie systemowym może wywołać kawitację, prowadząc do wżerów i zniszczenia powierzchni komponentów.
2. Awarie związane z zatykaniem i zacieraniem komponentów
Cząsteczki stałe mogą zatykać luzy i otwory w zaworach hydraulicznych, powodując zacięcie lub zatarcie suwaków zaworów. Pogarsza to wydajność operacyjną i może nawet prowadzić do poważnych wypadków.
3. Przyspieszona degradacja właściwości cieczy
Obecność wody i powietrza w płynie-wraz z energią cieplną-stanowi podstawowe warunki utleniania płynu. Co więcej, mikroskopijne cząsteczki metalu w płynie działają jako istotne katalizatory tego procesu utleniania. Dodatkowo woda i pęcherzyki powietrza zawieszone w płynie znacznie zmniejszają wytrzymałość filmu smarnego pomiędzy ruchomymi częściami, pogarszając w ten sposób skuteczność smarowania.
Rodzaje zanieczyszczeń
Zanieczyszczenia to substancje obecne w płynie hydraulicznym, które wywierają szkodliwy wpływ na układ. Występują w płynie w różnych postaciach; w zależności od stanu skupienia można je podzielić na zanieczyszczenia stałe, zanieczyszczenia ciekłe i zanieczyszczenia gazowe.
Zanieczyszczenia stałe można dalej podzielić na *zanieczyszczenia twarde*-takie jak cząstki diamentu, wióry obróbkowe, piasek krzemionkowy, pył, metale ścierne i tlenki metali-oraz *zanieczyszczenia miękkie*-takie jak dodatki, kropelki skondensowanej wody, produkty rozkładu cieczy i polimery oraz włókna bawełniane lub kłaczki wprowadzone podczas konserwacji.
Zanieczyszczenia płynne zazwyczaj składają się z płynów, które nie spełniają specyfikacji systemu (np. niezgodne oleje), wody, pozostałości farb, chloru i różnych halogenków. Substancje te są często trudne do usunięcia po wprowadzeniu; dlatego przy wyborze płynu hydraulicznego istotny jest wybór produktu ściśle odpowiadającego normom danego układu, co zapobiegnie niepotrzebnym awariom. Zanieczyszczenia gazowe składają się głównie z powietrza znajdującego się w systemie.
Cząsteczki te są często tak drobne, że nie osiadają i pozostają zawieszone w płynie hydraulicznym; ostatecznie osadzają się w luzach różnych zaworów. W przypadku niezawodnego układu hydraulicznego luzy te mają ogromne znaczenie-krytyczne dla uzyskania precyzyjnej i skutecznej kontroli.
Źródła zanieczyszczeń:
Główne drogi przedostawania się zanieczyszczeń do płynu systemowego można podzielić na następujące kategorie:
1. Przedostanie się z zewnątrz: Zanieczyszczenia zewnętrzne składają się głównie z piasku lub pyłu atmosferycznego, który zwykle przedostaje się do układu przez otwory wentylacyjne zbiornika, uszczelki tłoczysk cylindrów oraz wały pomp i silników. Ten rodzaj zanieczyszczeń jest głównie konsekwencją środowiska pracy.
2. Zanieczyszczenia wewnętrzne: Są to zanieczyszczenia pozostające na różnych etapach przetwarzania komponentów, montażu, testowania, pakowania, przechowywania, transportu i instalacji. Chociaż występowanie takich pozostałości podczas tych procesów jest nieuniknione, można je zminimalizować; w rzeczywistości niektóre wyspecjalizowane komponenty wymagają przeprowadzenia montażu i testowania w pomieszczeniu czystym lub na czystym stole warsztatowym.
3.-Zanieczyszczenia generowane przez system: obejmują one cząsteczki powstające podczas działania systemu w wyniku zużycia podzespołów; ziarna piasku wydzielone z odlewów; cząsteczki metalu odpryskujące z pomp, zaworów i armatury; płatki rdzy łuszczące się z wewnętrznych powierzchni rur; oraz cząstki lub gumowate pozostałości powstające w wyniku utleniania i rozkładu samego płynu hydraulicznego. Szczególnie poważny problem pojawia się, gdy rurociągi systemu-przed formalnym oddaniem do eksploatacji-nie zostały przepłukane, co spowodowało zatrzymanie znacznych ilości zanieczyszczeń.
Konserwacja systemu
Przed formalnym oddaniem do użytku układ hydrauliczny zazwyczaj poddawany jest procedurze płukania. Celem tego płukania jest usunięcie wszelkich zanieczyszczeń, wiórów metalowych, związków włóknistych, pozostałości rdzenia i innych zanieczyszczeń pozostałych w systemie. Nieusunięcie takich zanieczyszczeń może-nawet jeśli nie spowoduje natychmiastowej, katastrofalnej w skutkach awarii systemu,-spowodować serię usterek w ciągu pierwszych dwóch godzin pracy. Dlatego należy oczyścić obieg oleju w układzie, wykonując czynności opisane poniżej:
1. Wyczyść zbiornik hydrauliczny za pomocą szybko-schnącego rozpuszczalnika czyszczącego, a następnie użyj przefiltrowanego sprężonego powietrza, aby usunąć wszelkie pozostałości rozpuszczalnika.
2. Dokładnie oczyść wszystkie rurociągi systemu; w niektórych przypadkach może zaistnieć konieczność zanurzenia rur i kształtek w roztworze czyszczącym.
3. Zamontować filtry oleju w sieci rurociągów, aby chronić przewody zasilające i ciśnieniowe prowadzące do zaworów.
4. Zamontuj płytkę płuczącą na bloku przyłączeniowym, aby tymczasowo wymienić precyzyjne zawory,-takie jak elektro{2}}siłowniki hydrauliczne,-podczas procesu czyszczenia. 5.. Sprawdź, czy wszystkie wymiary rur są odpowiednie i czy połączenia są prawidłowo wykonane.
Jeśli w systemie wykorzystuje się elektro{0}}zawór serwohydrauliczny, pozwolę sobie na krótką dodatkową uwagę: płytka płucząca serwozaworu musi być skonfigurowana tak, aby umożliwić przepływ płynu hydraulicznego z przewodu zasilającego do kolektora i powrót bezpośrednio do zbiornika. Ułatwia to ciągłą cyrkulację płynu, przepłukując w ten sposób układ i umożliwiając filtrowi oleju wychwytywanie cząstek stałych. Podczas procesu płukania sprawdzaj filtr oleju co 1 do 2 godzin, aby zapobiec jego zatkaniu zanieczyszczeniami; w tym czasie zawór obejściowy filtra musi pozostać zamknięty. Jeśli filtr oleju wykazuje oznaki zatkania, należy go natychmiast wymienić.
Czas trwania cyklu płukania należy określić na podstawie konfiguracji systemu i poziomu jego zanieczyszczenia. Gdy próbka medium filtracyjnego wykryje niewiele lub nie wykryje żadnych obcych zanieczyszczeń, zainstaluj nowy filtr oleju, zdejmij płytkę płuczącą i zainstaluj serwozawór, aby wznowić normalną pracę.
Planowana konserwacja: Ustal harmonogram rutynowej konserwacji systemu. Sugeruje się następujące zalecenia dotyczące skutecznej konserwacji i konserwacji układu hydraulicznego:
1. Sprawdzaj i wymieniaj płyn hydrauliczny w odstępach nie dłuższych niż 500 godzin pracy lub co trzy miesiące.
2. Okresowo płucz filtr wlotowy pompy hydraulicznej.
3. Sprawdź płyn hydrauliczny pod kątem oznak zakwaszenia lub zanieczyszczenia innymi substancjami obcymi; zapach płynu może służyć jako przybliżony wskaźnik tego, czy uległ on degradacji.
4. Napraw wszelkie nieszczelności występujące w systemie.
5. Upewnij się, że żadne ciała obce nie przedostały się do zbiornika przez korek odpowietrzający, zatyczki obudowy filtra, uszczelki przewodu powrotnego lub inne otwory w zbiorniku.
