MALA ŠOLA MAZANJA

Dr. Milan Kambič

MALA ŠOLA MAZANJA Vse, kar bi morali vedeti o mazivih

MALA ŠOLA MAZANJA Vse, kar bi morali vedeti o mazivih

Milan Kambič

Olma d.o.o.

Ljubljana, oktober 2022

Naslov:

Mala šola mazanja

Avtor:

dr. Milan Kambič

Recenzent:

dr. Franc Majdič, UL – Fakulteta za strojništvo

Izdajatelj in založnik:

PROFIDTP d.o.o., Škofljica

Oblikovanje ovitka:

Zlatko Levačič s.p., Škofljica

Lektoriranje:

Grega Rihar

Tisk:

Camera d.o.o., Ljubljana

Naklada:

2500 kosov

Maloprodajna cena:

29,00 EUR

CIP - Kataložni zapis o publikaciji Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 621.892 KAMBIČ, Milan Mala šola mazanja: vse, kar bi morali vedeti o mazivih / Milan Kambič. Škofljica: Profidtp, 2022 ISBN 978-961-95800-2-8 COBISS.SI-ID 115700995

© OLMA d.o.o., Ljubljana To delo je avtorsko. Vse pravice so pridržane, v delih, odlomkih, poglavjih ali celoti, tako za kopiranje, prevajanje, uporabo ilustracij, predvajanje, reprodukcijo na mikrofilm ali drugih tehnikah za arhiviranje v različnih računalniških tehnikah (analogno ali digitalno). Kopiranje tega dela v celoti, posameznih poglavij, odlomkih ali delih so dovoljena v skladu z zakonom izključno z dovoljenjem avtorja knjige. Neupoštevanje zgoraj omenjenih zahtev bo izdajatelj knjige uveljavljal preko sodišča.

O KNJIGI Neprestan razvoj in tekmovalnost na globalnem trgu zahtevata vedno večjo učinkovitost in dodano vrednost. Poleg potrebnih izumov, novih izdelkov in tehnoloških izboljšav se mora vzdrževanje vseskozi izpopolnjevati in izboljševati. Od kakovostnega vzdrževanja je odvisno, koliko bomo v proizvodnji izdelali in koliko dodane vrednosti ustvarili. Vzdrževanje, ki vključuje nova znanja in opremo, diagnostiko in prognostiko, lahko vsem omogoči bolj zanesljivo prihodnost.

Knjiga zapolnjuje pomembno manjkajočo vrzel na področju vzdrževanja. Mazanje je vsekakor eden izmed ključnih dejavnikov za učinkovito in dolgo obratovanje strojev in naprav. Avtor se, skozi glavna poglavja ter dodatek, loti tematike na zelo praktičen in uporaben način. Vzdrževalcem in vsem, ki se srečujemo s stroji in napravami, najprej poda osnove mazanja in tribologije ter predstavi pomen viskoznosti in načine njenega merjenja. Knjiga zelo pregledno opisuje razvrstitev motornih olj in olj za zobniške prenosnike, obravnava tudi sodobno tematiko biološke razgradljivosti. Nato predstavi osnove o različnih baznih oljih, od mineralnih do sintetičnih. Nadaljuje z opisom nujno potrebnih dodatkov mazivom.

Potem nadaljuje z opisom in klasifikacijo različnih vrst masti. Pregledno so opisani škodljivi vplivi kontaminacije maziv ter standardi za vrednotenje stopnje čistosti olja.

V obsežnem petem poglavju so predstavljeni trendi na področju razvoja maziv, smernice na področju mazanja, nasveti, kako izbrati pravo mazivo, kako spoznati, kdaj je to izrabljeno in kdaj ga zamenjati z novim. Predstavljen je pomemben dejavnik skladiščenja maziv, nevarnosti hladnih zagonov in priporočila za varno segrevanje olja. Predstavljen je pomen nujne filtracije, stacionarnega testiranja ter zelo pomemben vidik dinamičnega testiranja filtrov. Osvetljen je vidik smiselnosti uporabe cinka kot dodatka hidravličnim oljem. Predstavljene so težko vnetljive hidravlične tekočine, masti brez kapljišča, način mazanja kompresorjev, maziva v proizvodnji hrane ter razlike med motornimi olji za bencinske in dizelske motorje.

Knjiga v šestem poglavju opisuje različne načine nadzora stanja maziv. Jasno so napisana priporočila, kako vzeti vzorec maziva, kako in kakšne laboratorijske analize se izvajajo ter način in pomen sprotnega neprekinjenega (angl. »on-line«) spremljanja stanja maziv. Tako lahko zelo učinkovito preprečimo nezaželene zastoje in okvare. V dodatku knjige avtor zapiše še hitre in zelo uporabne nasvete III

glede mazanja in tako pripomore k zelo učinkovitemu iskanju praktičnih odgovorov na pogosta vprašanja.

Vsebina knjige je plod širokega znanja, pregledane literature in številnih izkušenj avtorja, ki se že vrsto let ukvarja s tribologijo, mazivi, hidravličnimi tekočinami, laboratorijskimi analizami in neprekinjenim (angl. »on-line«) nadzorom stanja.

Knjigi želim dobro popotnico, vsem, ki jo boste brali ter uporabili zapisano znanje in izkušnje, pa veliko uspeha pri mazanju in vzdrževanju! dr. Franc Majdič

IV

Uvod Kot lahko pričakujemo glede na naslov Mala šola mazanja, so v knjigi zajete osnove s področja maziv in njihove uporabe, se pravi mazanja. Primerna je za vse, ki še nimajo znanja na tem področju, pa tudi za tiste, ki se s tem področjem ukvarjajo že dlje časa. To so še posebej vzdrževalci, tehnologi, nabavni referenti, lastniki manjših podjetij, pa tudi učitelji, učenci, dijaki in študenti.

Knjiga Mala šola mazanja ni mišljena kot učbenik, v katerem bi bile določene teme obdelane sistematično od začetka do konca. Bralec bo zaradi tega morda kakšno temo s področja mazanja pogrešal oziroma se mu bo zdela obravnavana preskopo.

Zato pa obravnava številne teme in vprašanja, povezana z uporabo industrijskih maziv, in je uporabnikom namenjena bolj kot priročnik.

V prvem poglavju se bomo seznanili z osnovnimi izrazi s področja tribologije in mazanja, prikazali različne razvrstitve maziv in načine njihovega označevanja.

Drugo poglavje obravnava osnovne sestavine maziv, to so bazna olja in aditivi. Na končne lastnosti maziv vplivajo tako bazna olja kot aditivi.

V tretjem poglavju bomo spoznali mazalne masti. Te se po videzu bistveno razlikujejo od olj, sam princip mazanja pa je zelo podoben kot pri mazanju z olji.

Onesnaženje oziroma kontaminacija maziv je ena od težav, s katero se srečujemo pri njihovi uporabi. Še zlasti je to pereče pri mazivih, ki morajo biti zelo čista, na primer pri hidravličnih tekočinah. Več o tem bomo spoznali v četrtem poglavju.

Peto poglavje se nanaša na uporabo maziv in vključuje razne nasvete, ki pomagajo uporabniku pri njihovi uporabi. Z upoštevanjem nasvetov laže izberemo pravo mazivo za določen namen uporabe, preprečimo napake pri uporabi, poškodbe strojnih delov in zastoje v proizvodnji ter tako znižamo stroške obratovanja strojev in naprav. Vključena so različna vprašanja, ki si jih pogosto zastavi uporabnik maziv, in odgóvori nanje.

V šestem poglavju se seznanimo z načini spremljanja stanja maziv. S pravilno izbiro maziva za določen namen naša naloga namreč ni končana. S spremljanjem stanja maziva med uporabo lahko prilagajamo intervale menjav maziva dejanskemu stanju, spremljamo pa lahko tudi stanje strojev in naprav, po potrebi pravočasno V

ukrepamo in tako zagotovimo njihovo dolgotrajno, zanesljivo, varno in ekonomsko učinkovito obratovanje.

V dodatnem poglavju »Ali ste vedeli?« so na koncu knjige zbrana različna vprašanja in napotitve v poglavja (podpoglavja) v knjigi, kjer so predstavljeni odgovori nanje.

Na ta način bralec lahko izbira dele, ki so zanj še posebej zanimivi. Tako lahko tudi laže izbere dele knjige, ki jih bo prebral, če nima namena prebrati celotnega besedila.

Zaradi lažjega razumevanja so uporabljeni določeni izrazi, ki so bliže pogovornemu jeziku kot pa knjižnemu jeziku. Na ta način pričakujem, da bo knjiga bliže strokovnemu uporabniku.

Pri pisanju knjige sem poleg upoštevanja teoretičnih osnov uporabil dolgoletne praktične izkušnje, saj se z mazivi srečujem od prvega dne svoje poklicne poti.

Področje maziv je široko in zanimivo, znanje s tega področja pa je tako kot druga znanja treba osveževati in dopolnjevati ves čas. Izzivov mi tudi po mnogih letih še ni zmanjkalo. Upam, da bo pritegnilo tudi vas in vam pomagalo k boljšemu razumevanju in uspešnejšemu delu, povezanemu s to pestro tematiko.

Milan Kambič

VI

Vsebina UVOD ................................................................................................................... V VSEBINA ............................................................................................................. VII OSNOVNI IZRAZI, RAZVRSTITVE IN OZNAČEVANJE ........................................... 1 1.1 Kaj je tribologija? ............................................................................................. 1 Trenje ....................................................................................................... 2 Obraba...................................................................................................... 3 Tribologija in mazanje .............................................................................. 3 1.2 Zgodovina tribologije ....................................................................................... 4 Področja uporabe tribologije v industriji.................................................. 6 Pomen tribologije ..................................................................................... 8 1.3 Viskoznost olja in njeno določanje................................................................... 8 Definicija viskoznosti ................................................................................ 9 Določanje viskoznosti ............................................................................. 11 1.3.2.1 Kapilarni viskozimetri...................................................................... 11 1.3.2.2 Rotacijski viskozimetri .................................................................... 12 1.3.2.3 Prenosni viskozimetri...................................................................... 13 1.3.2.4 Naprave za »on-line« določanje viskoznosti .................................. 14 1.4 Razvrstitev viskoznosti po sistemu ISO VG .................................................... 14 1.5 Pomen viskoznosti in indeksa viskoznosti ..................................................... 17 1.6 Razvrstitev motornih olj in olj za zobniške prenosnike.................................. 22 1.7 Biološko razgradljiva maziva .......................................................................... 25 Sestava biološko hitreje razgradljivih maziv .......................................... 25 Biološka razgradljivost............................................................................ 26 Zakaj uporabiti biološko razgradljiva maziva?........................................ 27 BAZNA OLJA IN ADITIVI ................................................................................ 29 2.1 Mineralna bazna olja ..................................................................................... 29 Pridobivanje mineralnih baznih olj......................................................... 29 Številke API skupin baznih olj ................................................................. 31 Naftenska bazna olja .............................................................................. 33 »Bela olja« .............................................................................................. 33 Od baznega olja do končnega izdelka .................................................... 33 2.2 Sintetična bazna olja ...................................................................................... 33 Prednosti sintetičnih baznih olj .............................................................. 34 Polialfaolefini (PAO) ............................................................................... 35

VII

Diestri (estri dibaznih kislin) ................................................................... 37 Poliol estri............................................................................................... 38 Polialkilen glikoli (PAG)........................................................................... 39 Fosfatni estri ........................................................................................... 39 Previdnost in opozorila pri uporabi sintetičnih olj ................................. 40 2.3 Aditivi ............................................................................................................. 40 Konvencionalni aditivi − vsebovani v olju............................................... 41 2.3.1.1 Antioksidanti ................................................................................... 42 2.3.1.2 Inhibitorji rjavenja in korozije ......................................................... 42 2.3.1.3 Izboljševalci indeksa viskoznosti ..................................................... 42 2.3.1.4 Protiobrabni (AW-Anti Wear) aditivi .............................................. 43 2.3.1.5 Aditivi za prenašanje izjemnih obremenitev (EP aditivi) ................ 43 2.3.1.6 Detergenti ....................................................................................... 44 2.3.1.7 Disperzanti ...................................................................................... 44 2.3.1.8 Sredstva proti penjenju .................................................................. 44 2.3.1.9 Modifikatorji trenja......................................................................... 45 2.3.1.10 Zniževalci točke tečenja .................................................................. 45 2.3.1.11 Demulgatorji ................................................................................... 45 2.3.1.12 Emulgatorji ..................................................................................... 45 2.3.1.13 Biocidi ............................................................................................. 46 2.3.1.14 Dodatki za boljši oprijem maziva .................................................... 46 Aditivi za kasnejše dodajanje v olje ........................................................ 46 Trdni aditivi ............................................................................................ 46 Nekatera ključna dejstva glede aditivov ................................................ 47 MAZALNE MASTI .......................................................................................... 49 3.1 Sestava mazalne masti ................................................................................... 49 3.2 Slovar nekaterih izrazov s področja mazalnih masti ...................................... 50 3.3 Penetracija in konsistenca masti ter njuno določanje ................................... 53 3.4 Označevanje mazalnih masti ......................................................................... 55 Označevanje po standardu ISO 6743-9 .................................................. 55 Označevanje po standardu DIN 51502 ................................................... 58 3.5 Združljivost mazalnih masti ........................................................................... 60 Grafikoni/preglednice združljivosti ........................................................ 61 Osnova za združljivost masti .................................................................. 62 Združljivost baznih olj ............................................................................. 63 Združljivost aditivov ............................................................................... 63 KONTAMINACIJA MAZIV IN HIDRAVLIČNIH TEKOČIN ..................................... 65 4.1 Vrste in izvor kontaminantov......................................................................... 65 4.2 Negativni vpliv kontaminantov ...................................................................... 66

VIII

4.3 4.4

Kontrola in obvladovanje kontaminacije ....................................................... 67 Stopnje čistosti olja ........................................................................................ 68 Standardi za podajanje stopnje čistosti ................................................. 68 4.4.1.1 Standard ISO 4406 .......................................................................... 69 4.4.1.2 Standard SAE AS 4059 .................................................................... 70 Načini določanja stopnje čistosti ............................................................ 72 Priporočene stopnje čistosti ................................................................... 74 MAZIVA V UPORABI, NASVETI, VPRAŠANJA ................................................... 77 5.1 Smernice razvoja in vzdrževanja maziv ter ekologije .................................... 77 Trendi na področju razvoja maziv .......................................................... 77 Trendi na področju vzdrževanja maziv ................................................... 78 Trendi na področju ekologije ................................................................. 79 5.2 Deset vročih smernic na področju mazanja ................................................... 80 Kaj je vroče? ........................................................................................... 81 Kaj ni vroče? ........................................................................................... 84 5.3 Šest ključnih elementov v načrtu varnega mazanja....................................... 85 5.4 Zakaj se stanje olja slabša .............................................................................. 88 Slabšanje stanja (degradacija) ali staranje olj ........................................ 88 Onesnaženje ........................................................................................... 90 Slabšanje stanja baznega olja ................................................................. 90 Razgradnja in porabljanje aditivov ......................................................... 92 5.5 Primerno skladiščenje maziv.......................................................................... 92 Vrsta embalaže ....................................................................................... 92 Priporočena doba skladiščenja ............................................................... 93 Odpravljanje zmede s pravilnim označevanjem..................................... 96 5.6 Nevarnosti hladnega zagona strojev.............................................................. 97 Temperatura zagona .............................................................................. 98 Hladni zagon strojev ............................................................................... 98 Izpad mazanja ali nezadostno mazanje .................................................. 99 Padec tlaka na filtrih in okvare ............................................................. 100 Mazanje z mastjo ................................................................................. 100 Zobniški prenosniki............................................................................... 101 Kavitacija .............................................................................................. 101 Preprečevanje okvar strojev med hladnim zagonom........................... 101 5.7 Grelci olja ..................................................................................................... 102 Zakaj uporabiti grelec olja? .................................................................. 103 Vrste grelcev olja .................................................................................. 103 Povezava viskoznosti in točke tečenja ................................................. 105 Kdaj je uporaba grelca olja smiselna? .................................................. 105

IX

5.8

Kaj pomeni sprememba barve olja .............................................................. 106 Oksidacija maziva ................................................................................. 106 Onesnaženje maziva............................................................................. 107 Kaj storiti, kadar opazimo spremembo barve? .................................... 107 5.9 Filtriranje olja ............................................................................................... 108 Vplivi na kakovost filtracije olja ............................................................ 108 5.9.1.1 Padec tlaka.................................................................................... 109 5.9.1.2 Hladno olje in zagon pri olju z višjo viskoznostjo.......................... 109 5.9.1.3 Spremembe pretoka ..................................................................... 109 5.9.1.4 Pulziranje črpalk in mehanske vibracije........................................ 110 5.9.1.5 Saje pri motorjih z notranjim zgorevanjem .................................. 110 Kakovost oljnega filtra .......................................................................... 110 5.9.2.1 Učinkovitost filtracije .................................................................... 111 5.9.2.2 Visoka sposobnost sprejemanja nečistoč ..................................... 112 5.9.2.3 Nizek padec tlaka .......................................................................... 112 5.9.2.4 Visoka stabilnost pred zrušitvijo ................................................... 113 5.9.2.5 Združljivost z različnimi tekočinami .............................................. 113 Dinamična učinkovitost filtracije .......................................................... 113 5.9.3.1 Primerjava sposobnosti zadrževanja kontaminantov ................... 113 5.9.3.2 Primerjava učinkovitosti filtracije ................................................. 115 5.10 Menjava olja v hidravličnem sistemu .......................................................... 116 Najboljši načini praznjenja olja iz hidravlične opreme ......................... 116 Običajne napake pri menjavi oljnih polnitev ........................................ 118 5.11 Hidravlična olja s cinkom ali brez? ............................................................... 119 Prednosti hidravličnih olj na osnovi cinka ............................................ 119 Slabosti hidravličnih olj na osnovi cinka ............................................... 121 Kako bo v bližnji prihodnosti? .............................................................. 121 5.12 Težko vnetljive hidravlične tekočine ............................................................ 121 Primeri uporabe težko vnetljivih hidravličnih tekočin ......................... 121 Vrste težko vnetljivih hidravličnih tekočin ........................................... 123 Prednosti in slabosti težko vnetljivih tekočin ....................................... 125 5.13 Napotki za izbiro maziva za zobniške prenosnike ........................................ 125 Vrsta maziva za zobniške prenosnike ................................................... 125 Izbira primerne viskoznostne gradacije................................................ 126 5.14 Zgoščevanje olja za mazanje zobniških prenosnikov ................................... 128 Oksidacija olja....................................................................................... 129 Mešanje olj ........................................................................................... 130 Toplotna degradacija olja ..................................................................... 130 Neprimerna kakovost olja .................................................................... 131

X

5.15

Količina in interval mazanja ležajev z mastjo ............................................... 131 Določitev količine masti za mazanje ležajev ........................................ 131 Interval ponovnega mazanja ležaja z mastjo ....................................... 133 5.16 Uporaba mazalnih masti brez kapljišča ....................................................... 134 Kapljišče masti ...................................................................................... 134 Masti brez kapljišča .............................................................................. 135 Postopek čiščenja in ponovnega mazanja ............................................ 135 Omejitve pri uporabi masti brez kapljišča ............................................ 136 5.17 Mazanje kompresorjev ................................................................................ 136 Vrste kompresorjev in njihovo delovanje ............................................ 137 Vplivi na mazivo, vrste maziv ............................................................... 138 Izbira ustreznega maziva ...................................................................... 141 5.18 Zagotavljanje kakovosti in varnosti hrane ................................................... 142 Standardi .............................................................................................. 142 Lastnosti sodobnih maziv H1................................................................ 143 Dodatni izdelki ...................................................................................... 144 5.19 Razlike med motornimi olji za bencinske in dizelske motorje ..................... 144 Emisije in katalitični konverter ............................................................. 145 Viskoznost motornih olj ....................................................................... 146 Stopnja aditiviranosti ........................................................................... 147 Kako vedeti, za kateri motor je olje primerno? .................................... 147 SPREMLJANJE STANJA MAZIV ..................................................................... 149 6.1 Vzorčenje ..................................................................................................... 149 Začnimo s pravilnim vzorčenjem .......................................................... 149 Interval vzorčenja ................................................................................. 151 Čas od vzorčenja do analize ................................................................. 152 Optimiranje programa spremljanja stanja ........................................... 153 6.2 Laboratorijske analize maziv ........................................................................ 154 Parametri za ocenjevanje stanja olja ................................................... 154 Kaj mora zajemati poročilo o rezultatih analize? ................................. 155 Razumevanje poročila o rezultatih analize .......................................... 157 Kako resno jemati komentar poročila analize? .................................... 158 6.3 Sodobni načini spremljanja stanja maziv ..................................................... 159 Prednosti in slabosti »on-line« spremljanja stanja maziv .................... 159 Senzorji za »on-line« spremljanje stanja maziv ................................... 160 Ukrepi za izboljšanje natančnosti in ponovljivosti rezultatov .............. 162 Pomen »on-line« meritev olja .............................................................. 164 ZAKLJUČEK ................................................................................................. 165 ALI STE VEDELI? ................................................................................................. 167

XI

Viri ........................................................................................................................... 175 Kazalo slik: ............................................................................................................... 181 Kazalo preglednic: ................................................................................................... 183

XII

Osnovni izrazi, razvrstitve in označevanje V tem poglavju bodo pojasnjeni osnovni izrazi, ki jih srečujemo pri mazivih, na primer viskoznost pri oljih ali penetracija pri masteh. Spoznali bomo različne načine razvrščanja olj po viskoznosti, tako industrijskih olj kot tudi motornih olj.

1.1 Kaj je tribologija?

Tribologija je študij znanosti in tehnologije medsebojno delujočih površin v relativnem gibanju in zajema proučevanje in uporabo trenja, obrabe, mazanja in s tem povezanih konstrukcijskih vidikov. Za nadaljnje razumevanje tribologije je pomembno razumeti definicije trenja, obrabe in mazanja [1].

Od izvora v starodavnem Egiptu in Kitajski je tribologija do danes postala interdisciplinarna znanost velikega pomena. Beseda tribologija izvira iz grške besede tribos, ki pomeni trenje in bi jo lahko dobesedno prevedli v nauk o trenju.

Medtem ko zasnove izvirajo od Leonarda da Vincija in njegovih študij o zakonih trenja, beseda tribologija ni bila široko uporabljena, dokler britanski strojni inženir Peter H. Jost (slika 1-1), ni skoval tega izraza 9. marca 1966 v svojem poročilu.

Slika 1-1 Peter H. Jost, utemeljitelj nove inženirske discipline − tribologija [2] _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 1

Zato Jost velja za utemeljitelja discipline tribologija. Od tedaj se je tradicionalna in zgodovinska osredotočenost tribologije od industrijskih strojev in mehanskih strojnih delov preselila na sodobna področja biotribologije, »zelene« tribologije, geotribologije in nanotribologije. Tribologija obsega osnovne zamisli o čiščenju zob, umivanju rok in hoje po cesti do bolj naprednih zasnov v kmetijstvu, zdravstvu, proizvodnji, transportu in energiji. V bistvu je tribologija prisotna, kjer koli se kaj premika [1].

Trenje Trenje je upor proti relativnemu gibanju med dvema telesoma v stiku. To ni materialna lastnost, temveč sistemska lastnost. Znanstveniki verjamejo, da se to zgodi zaradi elektromagnetne privlačnosti med nabitimi delci na dveh površinah, ki se dotikata. Obstaja več vrst trenja, kot na primer:    

statično trenje, ki nastopi, kadar se dva predmeta relativno ne premikata drug glede na drugega (na primer stol na tleh), kinetično trenje, ki se pojavi, kadar se dva predmeta premikata drug proti drugemu in se drgneta skupaj (na primer oseba, ki drsi po toboganu); drsno trenje, ki nastane, ko se dva predmeta drgneta drug ob drugega (na primer, če knjigo položimo na mizo in jo premaknemo), tekočinsko trenje, ki nastane, ko se trden predmet giblje skozi tekočino ali plin (na primer zmaj, ki se premika po zraku).

Trenje ne velja za temeljno silo1. Gre za nekonservativno silo, kar pomeni, da je delo, ki je potrebno za premagovanje trenja, odvisno od dolžine poti.

1

Sila trenja je največja sila (temeljenje zgradb Burj Khalifa, Burj Al Arab). _________________________________________________________________________________ 2 – Mala šola mazanja

Obraba Obraba je postopno odstranjevanje, poškodovanje ali premikanje materiala na trdnih površinah. Glede obrabe so pogoste naslednje vrste:      

abrazija, ki nastopa, če trda, groba površina drsi po mehkejši površini, adhezija, ki nastopa zaradi neželenega prenosa in lepljenja/zvarjenja obrabnih delcev z ene površine na drugo, vibracijska obraba, ki nastane zaradi ponavljajočega se cikličnega trenja med dvema površinama, erozijska obraba, ki nastane, ko trdni ali tekoči delci zadenejo površino predmeta, utrujanje, ki nastane, ko je površina materiala oslabljena zaradi ciklično ponavljajočih se obremenitev. korozijska/oksidacija obraba, ki se pojavi zaradi kemičnih reakcij med obrabljenimi materiali in korozivnim medijem.

Tribologija tudi ponazarja, kako se različne vrste obrabe lahko spremenijo s časom in z obratovalnimi pogoji.

Tribologija in mazanje Mazanje je nadzor trenja in obrabe z dovajanjem mazalnega filma, ki zmanjšuje trenje, med gibljive površine v stiku. Ta film (mazivo) je lahko trdna, tekoča ali plastična snov, najpogosteje pa sta to olje ali mazalna mast.

Maziva imajo več nalog, med drugim zmanjšujejo trenje, preprečujejo obrabo, ščitijo opremo pred korozijo, nadzorujejo temperaturo in onesnaženje, prenašajo moč in zagotavljajo tesnjenje.

Ko gre za mazanje, obstajajo tri različne vrste mazalnega filma, ki jih imenujemo režimi: mejni, mešani in popolni film. Mejno mazanje obstaja tam, kjer so pogosti zagoni in zaustavitve, in tudi tam, kjer so prisotne višje obremenitve in/ali manjše hitrosti. Diagram (slika 1-2), ki prikazuje nelinearno odvisnost koeficienta trenja od viskoznosti, hitrosti in obremenitve v stiku, imenujemo Stribeckova krivulja. Krivulja je dobila ime po nemškem strojnem inženirju Richardu Stribecku, ki je prvi opisal to _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 3

odvisnost leta 1902. Diagram kaže kritični pomen tvorjenja mazalnega filma za zmanjševanje trenja in obrabe strojnih delov.

Slika 1-2 Stribeckova krivulja – področja mazanja [3]

Nekatera olja vsebujejo aditive − na primer za izjemno visoke pritiske (EP) ali proti obrabi (AW) − za zaščito površin, če popolnih mazalnih filmov zaradi obremenitve, hitrosti ali drugih dejavnikov ni mogoče zagotoviti. Ti dodatki EP in/ali AW se oprimejo kovinskih površin in tvorijo žrtveno plast, ki kovino ščiti pred obrabo.

Njihov vpliv je pomemben predvsem v področju mejnega in mešanega mazanja, ne pa v področju hidrodinamičnega mazanja, kjer sta površini ločeni s popolnim mazalnim filmom in obrabe praktično ni.

1.2 Zgodovina tribologije Doslej smo že pojasnili, kaj pomeni beseda tribologija, od kod izvira in da ni bila široko uporabljena, dokler britanski strojni inženir Peter H. Jost ni skoval tega izraza 9. marca 1966 v svojem poročilu. Zato Jost velja za utemeljitelja discipline tribologija. Pozval je k ustanovitvi inštitutov za tribologijo, skupaj z objavo učbenika o tribološkem oblikovanju in inženirstvu [1]. _________________________________________________________________________________ 4 – Mala šola mazanja

V intervjuju, ki ga je vodil Jim Fitch (slika 1-3), ustanovitelj korporacije Noria, je bil Jost pozvan, naj opiše koncept tribologije, in za ta trenutek je določil september 1964, ko je bila v Cardiffu (Velika Britanija) skupna konferenca Instituta za železo in jeklo/IMechE Lubrication in skupine za obrabo na temo mazanja v železarnah in jeklarnah. Na tej konferenci so razpravljali o okvarah, zlasti o strojelomih na valjavskih strojih in opremi. Udeležilo se je je veliko inženirjev iz prakse in direktorjev iz jeklarske industrije [1]. Po tem so Josta prosili, naj ustanovi odbor, ki bo "preiskal vprašanje izobraževanja o mazanju, raziskav in potreb industrije" (Fitch, "Intervju s profesorjem H. Petrom Jostom") [4].

Slika 1-3 Peter Jost (levo) in Jim Fitch [4]

Kmalu po objavi Jostovega poročila je bil 26. septembra 1966 uradno ustanovljen Odbor za tribologijo, ki je bil zadolžen za več nalog, med drugim:  

svetovanje ministru o ukrepih za tehnološki napredek in prihranke na področju tribologije, svetovanje vladnim službam in drugim organom o zadevah, povezanih s tribologijo, _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 5

 

proučevanje stanja in poročanje industriji o izsledkih in najnovejših tehnikah na področju tribologije, letno poročanje ministru za tehnologijo o lastnih dejavnostih ter o trendih in razvoju v tribologiji, za katere se šteje, da so tehnološko ali ekonomsko pomembni za državo.

Tribologija je od takrat postala interdisciplinarno področje, povezano z biologijo, kemijo, inženirstvom, znanostjo o materialih, matematiko in fiziko.

Področja uporabe tribologije v industriji V preteklosti se je tribologija uporabljala za najpogostejše kotalne in drsne sestavne dele, kot so ležaji, zobniki, odmikači, zavore in tesnila. Ti pogosti elementi se uporabljajo v različnih strojih, kjer se pojavlja relativno gibanje in zahtevajo nekaj drsnih in/ali rotacijskih gibov. Ta zgodnji poudarek na izboljšanju delovanja in podaljšanju uporabne dobe industrijskih strojev se je razširil na druga področja, kjer je naredil velik vpliv v številnih primerih uporabe.

Ko gre za raziskave, se tribologija giblje od makro do nano lestvic. Čeprav je bila tradicionalno osredotočena na prometni in predelovalni sektor, je v desetletjih postajala bolj raznolika in jo lahko razdelimo na naslednja področja: 



Klasična tribologija Kot že ime pove, se klasična tribologija osredotoča na trenje in obrabo strojnih elementov − ležaji kotalnih elementov, zobniki, drsni ležaji, zavore, sklopke, kolesa itd., pa tudi na proizvodne procese.

Biotribologija Z biotribologijo se raziskave osredotočajo na mazanje v bioloških sistemih, kot so človeški kolčni in kolenski sklepi. Pravzaprav je eden najbolj presenetljivih primerov biotribologije s popolnimi nadomestki kolka, ki »naravni kroglični zglob telesa nadomestijo z zelo gladko kovinsko kroglico (iz nerjavnega jekla ali zlitine kobalt-kroma) na glavi stegnenice« (Hutching, »Petdeset let tribologije«).

_________________________________________________________________________________ 6 – Mala šola mazanja















»Zelena« tribologija, Zelena tribologija, ki jo je predstavil tudi Peter H. Jost, se odraža na zmanjšanju vpliva na okolje, vključno z načini za zmanjšanje triboloških izgub z uporabo tehnologij z minimalnim vplivom na okolje.

Geotribologija Pri geotribologiji je poudarek na proučevanju trenja, obrabe in mazanja geoloških sistemov, kot so prelomi in gibanje zemeljskih plasti ob potresih [5]. Geotribologija, kot nov vidik tribologije, dobiva zagon v znanstvenem svetu, zlasti v svojih zmožnostih analiziranja napak.

Nanotribologija Z razvojem in trženjem mikroelektromehanskih sistemov (MEMS) in nanoelektromehanskih sistemov (NEMS) se je področje nanotribologije izkazalo kot močan poudarek. Ta posebni primer uporabe proučuje tribološke pojave v nanoskopskem merilu, ki se nanaša na strukture z dolžinsko lestvico, ki se uporablja v nanotehnologiji.

Tribotronika Kot še en primer industrijske uporabe je tribotronika − področje raziskav, ki kombinirajo strojne elemente in elektronske komponente za ustvarjanje aktivnih triboloških sistemov in povečanje učinkovitosti in uporabne dobe stroja.

Računalniška tribologija Cilj računalniške tribologije je modeliranje vedenja triboloških sistemov z združevanjem več disciplin, kot so kontaktna mehanika (tj. Proučevanje deformacije trdnih snovi, ki se med seboj dotikajo v eni ali več točkah), mehanika loma (tj. širjenje razpok v materialih) in računska dinamika tekočin (tj. študija uporabe numerične analize in podatkovnih struktur za reševanje in analizo problemov, ki vključujejo tokove tekočin).

Vesoljska tribologija Vesoljska tribologija obravnava tribološke sisteme z zmožnostjo delovanja v težkih okoljskih razmerah vesolja, zlasti zaradi ekstremnih temperaturnih nihanj.

Tribologija odprtih sistemov Tribologija odprtega sistema proučuje tribološke sisteme, ki so izpostavljeni naravnemu okolju. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 7

Pomen tribologije Na začetku so bile tribologija in tribološke raziskave usmerjene v oblikovanje in učinkovito mazanje strojnih delov, kot so ležaji. Sčasoma je prišlo do premika, ki vključuje več vidikov sodobne tehnologije.

Tradicionalni primeri uporabe, ki spadajo pod klasično tribologijo, poudarjajo pomen tribologije, saj se nanašajo na drsne površine pri večini mehanskih sestavnih delov, ki so ključnega pomena za energetsko učinkovitost in najdaljšo pričakovano uporabno dobo teh komponent. V prometu so se tradicionalne tribološke raziskave osredotočale na zanesljivost, v sodobnejših časih pa se je poudarek premaknil v smeri porabe energije in večje učinkovitosti, kar ima za posledico uporabo bolj kompleksnih maziv. Tribologija lahko na primer zmanjša ogljični odtis s povečanjem energetske učinkovitosti.

Poleg transportne industrije je tribologija igrala ključno vlogo v proizvodnem sektorju, zlasti pri obdelavi kovin. Razumevanje tribologije v proizvodnji je pomembno, saj lahko poveča produktivnost in hkrati zmanjša stroške. Druga dva sektorja, kjer ima tribologija velik pomen, sta proizvodnja električne energije in stanovanjski sektor.

Pomen tribologije je od začetka uporabe tega izraza sčasoma vse bolj dobival na pomenu. Od začetnih raziskav klasične tribologije se je ta razširila na številna druga področja. Danes je priznan njen vpliv na gospodarstva in konkurenčnost držav pri zagotavljanju rešitev kritičnih tehničnih težav v različnih panogah.

V knjigi ne bomo opisovali vseh lastnosti maziv, poleg viskoznosti, ki je opisana v nadaljevanju, pa se bomo kasneje seznanili še z nekaterimi osnovnimi lastnostmi.

1.3 Viskoznost olja in njeno določanje Viskoznost olja je le eden od številnih parametrov, ki opisuje fizikalno-kemične lastnosti olja in zato nikakor ni edini, ki določa njegove lastnosti. Večkrat pa lahko slišimo ali preberemo, da je viskoznost najpomembnejši parameter olja. Zato je prav, da o viskoznosti na tem mestu povemo nekaj več. _________________________________________________________________________________ 8 – Mala šola mazanja

Definicija viskoznosti Viskoznost je merilo za trenje med posameznimi sloji tekočine, ki nastane pri tečenju olja, ob prisotnosti strižne napetosti. Do notranjega trenja v tekočini prihaja zaradi različnih hitrosti posameznih slojev tekočine. Primer prikazuje slika 1-4, kjer se zgornje telo (plošča) zaradi delovanja sile F premika s hitrostjo vx v smeri osi x. V vmesnem prostoru je tekočina, ki ima v smeri osi y (pravokotno na smer tečenja) linearni profil hitrosti. Ob plošči se tekočina premika s hitrostjo plošče vx, ob mirujočem spodnjem protitelesu pa tudi tekočina miruje, torej je njena hitrost nič.

V vseh vmesnih slojih pa se hitrost spreminja, in sicer narašča v smeri proti gibajoči se plošči od 0 do vx. Razlika v hitrosti povzroča strižne sile in notranje trenje v tekočini. V praksi to pomeni izgubo energije (pretvarjanje kinetične energije v toplotno), kar se odraža v padcu tlaka tekočine.

Slika 1-4 Profil hitrosti pri gibanju enega telesa (plošče) in mirujočem protitelesu [6]

Velja, da je velikost strižne sile F premo sorazmerna površini stične ploskve (v primeru, ki ga prikazuje slika 1-4, je to A), in strižni hitrosti dvx/dy, ki opisuje, kako se hitrost spreminja v smeri pravokotno na smer gibanja tekočine. To odvisnost podaja enačba (1-1): F  A ∙ dvx/dy

(1-1)

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 9

V primeru, da v enačbo (1-1) vključimo koeficient η (to je dinamična viskoznost), lahko zapišemo enačaj: F = η ∙A ∙ dvx/dy

(1-2)

V enačbi (1-2) lahko razmerje F/A zapišemo kot strižno napetost in tako dobimo: τ = η ∙ dvx/dy

(1-3)

Enačbo (1-3) je prvi zapisal Newton. Pri vodi, olju, zraku in še vrsti drugih tekočin hitrost od mirujočega protitelesa do gibajoče se plošče linearno narašča. Pogoj je, da sta razdalja med telesoma y in hitrost gibanja plošče v majhni. Tekočine, ki se obnašajo v skladu s to ugotovitvijo, imenujemo newtonske tekočine. V tem primeru lahko enačbo (1-3) zapišemo kot: τ = η ∙v/y

(1-4)

Zakonitost, ki jo podaja enačba (1-4), pa ni značilna za vse tekočine; odvisnost hitrosti od razdalje y je lahko tudi nelinearna. Iz enačbe (1-4) lahko izrazimo dinamično viskoznost: η = τ ∙ y/v = F/A ∙y/v

(1-5)

Enota za dinamično viskoznost je Pa s = kg m-1s-1. Dinamično viskoznost pogosto uporabljamo v raznih preračunih, kjer računamo sile odporov pri gibanju. Pri praktični uporabi pa običajno uporabljamo kinematično viskoznost, ki jo lahko iz dinamične izračunamo z upoštevanjem gostote po enačbi (1-6): ν = η/ρ

(1-6)

Enota za kinematično viskoznost je m2/s oziroma pogosteje uporabljana izpeljana enota mm2/s.

Viskoznost tekočin je zelo odvisna od temperature in se z naraščanjem temperature znižuje ter obratno. Velikost spremembe je odvisna od vrste tekočine. Pri oljih, še _________________________________________________________________________________ 10 – Mala šola mazanja

posebej pri oljih na mineralni osnovi, je sprememba viskoznosti s temperaturo zelo velika in je nikakor ne smemo zanemariti. Velikost spremembe viskoznosti s temperaturo nam podaja indeks viskoznosti. Višja vrednost indeksa viskoznosti pomeni manjšo spremembo viskoznosti s temperaturo. Olja na mineralni osnovi imajo vrednost indeksa viskoznosti v bližini vrednosti 100.

Določanje viskoznosti Za določanje viskoznosti najpogosteje uporabljamo laboratorijske instrumente za določanje dinamične ali kinematične viskoznosti. Poznamo pa tudi preprostejše, prenosne, s katerimi lahko opravljamo meritve v bližini mesta uporabe olja. V zadnjih letih srečujemo tudi različne senzorje za meritve viskoznosti, ki jih stalno namestimo na mesto uporabe olja in omogočajo kontinuirane, on-line meritve.

Namen te knjige ni podroben opis vseh možnih metod za določanje viskoznosti, saj vse podrobnosti za večino bralcev niti ne bi bile zanimive. Namen je bežno prikazati le nekatere različne možnosti določanja tega, kot smo že omenili, najpomembnejšega posamičnega parametra olja.

1.3.2.1 Kapilarni viskozimetri Kapilarni viskozimetri temeljijo na pretoku določenega volumna tekočine skozi kapilaro v določenem času. Čas, potreben za pretok določene količine tekočine, nam poda kinematično viskoznost, pri čemer mora biti pretok skozi kapilare laminaren2. Meritev oz. preračun kinematične viskoznosti temelji na Poiseuillovem zakonu stacionarnega viskoznega toka v cevi. Poznamo več vrst kapilarnih viskozimetrov, kot so npr. Ostwaldov, Cannon-Fenskejev in Ubbelohdejev, katerih sheme prikazuje slika 1-5.

Ob predpostavki, da so tekočine newtonske oz. z zanemarjanjem nenewtonskega učinka tekočine, lahko kinematično viskoznost izračunamo po enačbi (1-7): 𝜈 = 𝑘(𝑡2 − 𝑡1 ) (1-7)

2

Laminarni tok je tok snovi, pri katerem so tokovnice urejene in gladke. Nasprotje laminarnega je turbulentni tok. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 11

kjer je ν [m2/s] kinematična viskoznost, t = (t2 – t1) [s] čas, potreben za pretok skozi kapilaro in k konstanta viskozimetra.

Slika 1-5 P Ostwald (1), Cannon-Fenske (2) in Ubbelohde (3) kapilarni viskozimeter [7]

1.3.2.2 Rotacijski viskozimetri Viskoznost lahko merimo tudi z rotacijskimi viskozimetri, ki temeljijo na načelu, da viskoznost merjene tekočine povzroča upor med dvema premikajočima se površinama. Na trdno rotirajoče telo, potopljeno v tekoči ali poltrdni vzorec, deluje zaviralna sila, ki je premo sorazmerna z viskoznostjo vzorca [7]. Merilni sestavi rotacijskih viskozimetrov so lahko različnih oblik (oblika vesla, diska, vetrnice ...).

Najpogostejši sta dve vrsti rotacijskih viskozimetrov – viskozimeter z rotirajočim valjem in viskozimeter z rotirajočo ploščo.

Danes uporabljamo tudi sodobne, avtomatske viskozimetre (primer prikazuje slika 1-6), ki zelo natančno določijo viskoznosti (pa tudi gostoto) pri različnih temperaturah, hkrati pa nam izračunajo tudi indeks viskoznosti.

_________________________________________________________________________________ 12 – Mala šola mazanja

Slika 1-6 Sodobni laboratorijski viskozimeter Stabinger SVM 3000/G2

1.3.2.3 Prenosni viskozimetri Prenosni viskozimetri so manj natančni kot laboratorijski, zato pa jih odlikujeta nižja cena in možnost prenašanja od naprave do naprave. Primerni so za hitre kontrole viskoznosti in ugotavljanje morebitnih sprememb viskoznosti. Nekatere, ki so dostopni na trgu, prikazuje slika 1-7.

Slika 1-7 Prenosne naprave za hitro in približno določanje viskoznosti _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 13

1.3.2.4 Naprave za »on-line« določanje viskoznosti Naprave oziroma senzorji za »on-line« določanje viskoznosti so se na trgu pojavili v zadnjih desetih letih. Njihova glavna prednost je kontinuirana meritev viskoznosti na stroju, kjer so vgrajeni, tako da vzorčenje olja in prenašanje na mesto meritve ni potrebno. Slabost pa je visoka cena glede na natančnost meritve, ki ni najboljša, pa tudi dolgoročna stabilnost meritev je vprašljiva3. Večina današnjih »on-line« senzorjev za merjenje viskoznosti, primernih za spremljanje stanja hidravličnih tekočin, temelji na kvarčnih mikro balansnih (QMB − Quartz Microbalance-Based) oz. površinskih akustičnih senzorjih (SAW – Surface Aqustic Wave) [8], [9]. Glede na princip delovanja so si senzorji podobni. Primer tovrstnega senzorja prikazuje slika 1-8.

Slika 1-8 Večnamenski on-line senzor Argo-Hytos LubCos Vis+ [10]

1.4 Razvrstitev viskoznosti po sistemu ISO VG Z leti so uporabniki maziv spoznavali več načinov označevanja viskoznosti maziv.

Obstajajo SAE (Society of Automotive Engineers − združenje ameriških

3

To je odvisno od mesta vgradnje, pretočnih razmer, kalibracije senzorja in tudi njegovega vzdrževanja (čiščena oblog na senzorski plošči). _________________________________________________________________________________ 14 – Mala šola mazanja

avtomobilskih inženirjev) stopnje viskoznosti olj za menjalnike in motorje, AGMA (American Gear Manufacturers Association − združenje ameriških proizvajalcev zobniških prenosnikov) stopnje viskoznosti olj za menjalnike, SUS (Saybolt Universal Seconds − Sayboltove univerzalne sekunde), cSt (kinematična viskoznost v centistokesih), in absolutna viskoznost. Da je zmeda še večja, lahko uporabimo dve enoti za temperaturo (Fahrenheit in stopinje Celzija). Ob tem pa ne smemo zanemariti še dejstva, da viskoznost lahko podajamo bodisi na 40 °C (104 °F) bodisi na 100 °C (212 °F) [11].

Medtem ko so vsi načini označevanja bolj ali manj ustrezali svojemu namenu, je večina praktikov prisegala in uporabljala eno metodo kot osnovo za izbiro maziva.

Za novinca na področju mazanja pa je bilo veliko število možnosti lahko zavajajoče, še posebej, kadar dobavitelj maziva na nalepki izdelka ni uporabil enega od pomembnejših načinov označevanja viskoznosti. Da bi bila stvar še bolj zapletena, so morali konstruktorji strojev opredeliti viskoznost maziva na tak način, da je uporabnik opreme jasno razumel, kakšno mazivo je treba uporabiti, ne da bi v ta namen moral zaprositi za zunanjo pomoč.

To je nakazovalo na potrebo po splošno priznanem označevanju viskoznosti – takšnem, ki bi ga lahko sočasno uporabljali uporabniki maziv, dobavitelji maziv in projektanti strojev, in sicer ob minimalni možnosti za zmedo in napake.

Leta 1975 je Mednarodna organizacija za standardizacijo (International Standards Organization − ISO) v soglasju z ameriškim združenjem za testiranje in materiale (American Society for Testing and Materials − ASTM), združenjem tribologov in inženirjev za mazanje (Society for Tribologists and Lubrication Engineers − STLE), britanskim institutom za standarde (British Standards Institute − BSI) in nemškim institutom za normiranje (Deutsches Institute für Normung − DIN) postavila novo razvrstitev viskoznosti, da bi zmanjšala zmedo. Poznan je kot viskoznostna razvrstitev ISO, na kratko ISO VG. Razvoj razvrstitve ISO VG je potekal od leta 1975 naprej. Zadnja verzija razvrstitve ISO VG iz leta 1992 (ISO 3448) zajema 20 stopenj vrednosti kinematične viskoznosti v območju med 2 mm2/s in 3200 mm2/s

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 15

(1 mm2/s = 1 cSt), kar prikazuje preglednica 1-1. Za izdelke na osnovi naftnih derivatov to pokriva približno območje od kerozina do cilindrskih olj4.

Preglednica 1-1 Viskoznostne gradacije industrijskih olj po ISO 3448-92

ISO gradacija viskoznosti ISO VG 2 ISO VG 3 ISO VG 5 ISO VG 7 ISO VG 10 ISO VG 15 ISO VG 22 ISO VG 32 ISO VG 46 ISO VG 68 ISO VG 100 ISO VG 150 ISO VG 220 ISO VG 320 ISO VG 460 ISO VG 680 ISO VG 1000 ISO VG 1500 ISO VG 2200 ISO VG 3200

Kinematična viskoznost mm2/s (cSt) pri 40 C (104 F) Najnižja Najvišja Srednja 1,98 2,88 4,14 6,12 9,00 13,5 19,8 28,8 41,4 61,2 90 135 198 288 414 612 900 1350 1980 2880

2,42 3,54 5,06 7,48 11,00 16,5 24,2 35,2 50,6 74,8 110 165 242 352 508 748 1100 1650 2420 3520

2,2 3,2 4,6 6,8 10 15 22 32 46 68 100 150 220 320 460 680 1000 1500 2200 3200

Kinematična viskoznost je za praktike večinoma bolj zanimiva kot dinamična viskoznost. Vsekakor pa je s pomočjo gostote možno preračunati kinematično viskoznost v dinamično ali obratno. Razvrstitev je osnovana na načelu, da je srednja

4

Visoko viskozna olja. _________________________________________________________________________________ 16 – Mala šola mazanja

(nominalna) vrednost kinematične viskoznosti vsake stopnje približno 50 odstotkov višja od predhodne ter da je dovoljeno odstopanje od nominalne vrednosti ± 10 %.

Pomembno je vedeti, da se viskoznost s temperaturo spreminja, in sicer znižuje z naraščanjem temperature in narašča z zniževanjem temperature. Zaradi tega moramo vedno, kadar navajamo podatek o viskoznosti, podajati tudi temperaturo, na katero se nanaša viskoznost. Razvrstitev viskoznosti ISO VG je osnovana na kinematični viskoznosti pri 40 °C (104 °F). Izbrana temperatura predstavlja približno povprečno temperaturo olja pri uporabi.

V primeru, da kinematično viskoznost podajamo po razvrstitvi ISO, torej ni treba posebej navajati, da se viskoznost nanaša na temperaturo 40 °C. Z uvedbo razvrstitve viskoznosti ISO VG je postala primerjava viskoznosti različnih olj veliko lažja. V primeru, da so viskoznosti olj podane po razvrstitvi ISO, je možna neposredna primerjava številčnih vrednosti, saj se v tem primeru vse viskoznosti nanašajo na temperaturo 40 °C. Danes je v Evropi viskoznost večine industrijskih olj (hidravlična olja, olja za mazanje industrijskih zobniških prenosnikov, olja za mazanje vodil in drsnih stez, kompresorska olja, turbinska olja ...) navedena po razvrstitvi ISO VG. Zato jo tudi največkrat srečujemo in uporabljamo.

1.5 Pomen viskoznosti in indeksa viskoznosti Proizvajalci mineralnih olj razpolagajo z diagrami, ki podajajo odvisnost kinematične viskoznosti od temperature – tako imenovani Ubbelohde diagram.

Krajše ga imenujemo tudi VT diagram, ker podaja odvisnost viskoznosti od temperature. V teh diagramih so eksperimentalno ugotovljene vrednosti viskoznosti prikazane v logaritmični skali, v odvisnosti od temperature. Razlog je v tem, da so odvisnosti viskoznosti od temperature v tem primeru približno linearne in za določitev odvisnosti VT v celotnem področju potrebujemo za eno olje le 2 točki (podatek o viskoznosti tega olja pri dveh različnih temperaturah). Primer Ubbelohde diagrama za določanje odvisnosti viskoznosti od temperature, za primer mineralnih hidravličnih olj viskoznostnih razredov od VG 10 do VG 100 prikazuje slika 1-9. Vrednosti veljajo pri atmosferskem tlaku.

Za opis obnašanja viskoznost-temperatura, VT-obnašanje, še posebej za namene primerjave dveh ali več industrijskih olj, npr. mineralnih olj, pogosto uporabljamo _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 17

indeks viskoznosti, VI-indeks. Vrednost VI-indeksa je tem višja, čim bolj položen je potek VT-odvisnosti v Ubbelohde diagramu, oz. čim manj se viskoznost spreminja s temperaturo.

Slika 1-9 Ubbelohde diagram odvisnosti viskoznosti od temperature za mineralna olja

Vrednost VI-indeksa za mineralna hidravlična olja ravni kakovosti HLP5 je okoli vrednosti 100, za olja z višjim indeksom viskoznosti (hidravlična olja kakovostne

5

Hidravlično olje na mineralni osnovi z dodatki proti koroziji, oksidaciji ter proti obrabi _________________________________________________________________________________ 18 – Mala šola mazanja

ravni HV6) do 400, za težko vnetljive tekočine HFC7 okoli 150, za tekočine HFD8 pa celo pod nič. Hidravlične tekočine naravnega izvora imajo že po svoji naravi dokaj visok VI indeks, okoli 200. Indeks viskoznosti je možno z ustreznimi dodatki − izboljševalci viskoznosti, tudi povečati.

Primer 1:1

Pri uporabi olj se večkrat pojavi naslednja praktična težava: v hidravličnem sistemu stroja, kjer ni možnosti ogrevanja/ohlajanja olja, je predvideno olje viskoznostne gradacije ISO VG 46. Sistem je izpostavljen večjim temperaturnim spremembam, ker obratuje na prostem. Med obratovanjem so pogoste motnje v delovanju sistema, predvsem ob zagonu in neposredno po zagonu ali po določenem času od zagona stroja.

Težava je verjetno posledica uporabe/dolivanja nepravilne viskoznostne gradacije olja, ali pa se ne uporablja olje z višjim indeksom viskoznosti, kar zahtevajo pogoji uporabe (spremenljive temperature).

Najprej moramo preveriti, ali je vgrajeno olje predvidene viskoznostne gradacije ISO VG 46 in ali ima olje višji indeks viskoznosti (kakovostna raven HVLP9 po standardu DIN 51524 oziroma HV po standardu ISO 6743). Preverjanje poteka po več stopnjah, prikazuje pa jih tudi slika 1-10.

1.

Najprej moramo poiskati embalažo olja in oznake na njej. Po potrebi poiščemo dodatne podatke iz tehničnega opisa proizvajalca olja (katalog, svetovni splet).  Če ugotovimo napako pri uporabi vrste olja, je treba zamenjati olje.

6

Hidravlično olje na mineralni osnovi z višjo vrednostjo indeksa viskoznosti Težko vnetljiva hidravlična tekočina – zmes vode in poliglikolov 8 Težko vnetljiva hidravlična tekočina brez vsebnosti vode 9 Hidravlično olje na mineralni osnovi z višjo vrednostjo indeksa viskoznosti _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 19 7

 Če ugotovimo, da je v uporabi napačna viskoznostna gradacija, lahko popravimo viskoznost z dolivanjem višje ali nižje gradacije olja, pri čemer za dosego potrebne viskoznosti uporabimo diagram mešanja. Kadar dolivanje zaradi maksimalne ravni olja ni možno, je treba del ali celotno polnitev zamenjati.  Če embalaže ni več ali ugotovimo, da je bilo v njej predvideno olje, je treba odvzeti vzorec olja (pomembni so mesto, način odvzema, ustrezna embalaža in ustrezna označitev vzorca).

2.

V primeru zadnje možnosti iz prejšnje točke je treba opraviti analizo olja v kemijskem laboratoriju.  Analizo opravimo v samem podjetju, če to razpolaga z ustreznim laboratorijem.  Analizo opravimo v sodelovanju s prodajalcem/dobaviteljem olja, če ta razpolaga z ustreznim laboratorijem.  Analizo opravimo v sodelovanju s proizvajalcem olja.  Analizo opravimo v sodelovanju z neodvisnim zunanjim laboratorijem.

3.

Po prejemu rezultatov analize vzorca olja ukrepamo:  Če ugotovimo napako pri uporabi vrste olja, je treba zamenjati olje. Če ugotovimo, da je v uporabi napačna viskoznostna gradacija, popravimo viskoznost z dolivanjem višje/nižje gradacije olja, pri čemer za dosego potrebne viskoznosti uporabimo diagram mešanja. Kadar dolivanje zaradi maksimalne ravni olja ni možno, je treba polnitev zamenjati delno ali v celoti.

_________________________________________________________________________________ 20 – Mala šola mazanja

Slika 1-10 Shema poteka reševanja težave z viskoznostjo/indeksom viskoznosti

 Kadar rezultati analize potrdijo, da je v uporabi predvideno olje in da je stanje polnitve dobro, je treba rešitev iskati s spremembo viskoznostne gradacije, saj v tem primeru predvidena/priporočena viskoznostna gradacija ni najprimernejša za pogoje, v kakršnih stroj oziroma hidravlični sistem obratuje. o

o

Kadar so težave ob zagonu in po njem, je predvidena viskoznostna gradacija olja verjetno previsoka, zato stanje popravljamo z vgradnjo/dolivanjem olja nižje viskoznostne gradacije.

Kadar so težave po določenem času od zagona, je predvidena viskoznostna gradacija olja verjetno prenizka, zato stanje

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 21

popravljamo z vgradnjo/dolivanjem olja višje viskoznostne gradacije.

1.6 Razvrstitev motornih olj in olj za zobniške prenosnike Doslej smo že podrobneje spoznali razvrstitev viskoznosti industrijskih olj ISO VG in omenili, da poleg te razvrstitve viskoznosti, poznamo tudi druge. Na tem mestu si bomo ogledali dve razvrstitvi viskoznosti po SAE (Society of Automotive Engineers − združenje ameriških avtomobilskih inženirjev), in sicer SAE J300 za motorna olja in SAE J306, ki jo uporabljamo pri oljih za mazanje zobniških prenosnikov vozil.

Razvrstitev SAE J300 (april 2021), ki jo prikazuje preglednica 1-2, zajema motorna olja, na primer multigradno motorno olje SAE 15W-40 (večnamensko motorno olje, ki izpolnjuje zahteve več kot ene stopnje po razvrstitvi viskoznosti SAE) ali monogradno olje SAE 40 (enonamensko olje z viskoznostjo, ki ustreza zahtevam samo ene stopnje razvrstitve viskoznosti SAE). Prvi del oznake (15W) se nanaša na viskoznost pri nizkih temperaturah (W pomeni »Winter« − ali zima po slovensko), medtem ko se drugi del oznake (40) nanaša na viskoznost pri visoki temperaturi.

Način označevanja viskoznosti motornih olj po SAE razvrstitvi še bolj nazorno prikazuje slika 1-11.

Slika 1-11 Označevanje viskoznosti motornih olj _________________________________________________________________________________ 22 – Mala šola mazanja

Nižja številka »hladne« (zimske) gradacije pomeni, da je olje bolj primerno za nizke temperature, saj zaradi nižje viskoznosti omogoča lažji zagon motorja pri nizki temperaturi. Višja številka »tople« (letne) gradacije pomeni, da je olje bolj primerno pri visokih temperaturah, saj zaradi višje viskoznosti in posledično debelejšega mazalnega filma bolje maže motor pri visokih temperaturah.

Preglednica 1-2 Viskoznostne gradacije motornih olj po SAE J300 (revizija april 2021) Gradacija SAE

0W 5W 10W 15W 20W 25W 8 12 16 20 30 40 50 60

Viskoznost pri nizkih temperaturah (ob zagonu) mPa.s (cP) največ 6200 pri -35 °C 6600 pri -30 °C 7000 pri -25 °C 7000 pri -20 °C 9500 pri -15 °C 13000 pri -10 °C

Viskoznost (sposobnost črpanja) pri nizkih temperaturah mPa.s (cP) največ 60000 pri -40 °C 60000 pri -35 °C 60000 pri -30 °C 60000 pri -25 °C 60000 pri -20 °C 60000 pri -15 °C

*Za gradacije 0W-40, 5W-40 in 10W-40

Kinematična viskoznost 100 C

Viskoznost HTHS10

mm2/s (cSt) najmanj največ 3,8 3,8 4,1 5,6 5,6 9,3 4,0 <6,1 5,0 <7,1 6,1 <8,2 6,9 <9,3 9,3 <12,5 12,5 <16,3 16,3 <21,9 21,9 <26,1

mPa.s (cP) najmanj 1,7 2,0 2,3 2,6 2,9 3,5*/3,7** 3,7 3,7

** za gradacije 15W-40, 20W-40, 25W-40 in 40

Zaradi različnih sistemov razvrščanja maziv po viskoznosti pri uporabnikih neredko prihaja do zmede in napačnega razumevanja oznak. Slika 1-12 omogoča približno

10

High Temperature High Shear – Visoka strižna obremenitev pri visokih temperaturah _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 23

primerjavo viskoznosti, podanih po različnih sistemih razvrstitve viskoznosti. V tem primeru lahko primerjamo viskoznosti samo horizontalno. Poudariti moramo, da sta razvrstitvi SAE dve, prva zajema motorna olja, druga pa olja za mazanje zobniških prenosnikov vozil. Neposredne primerjave med njima ni.

Slika 1-12 Primerjava različnih razvrstitev viskoznosti

_________________________________________________________________________________ 24 – Mala šola mazanja

1.7 Biološko razgradljiva maziva Biološko razgradljiva maziva razpadejo ali se kemično razgradijo v relativno kratkem časovnem obdobju11. V tem se razlikujejo od konvencionalnih maziv, ki se biološko razgradijo v veliko daljšem časovnem obdobju. Biološko razgradljiva maziva zato pogosto imenujemo tudi biološko hitreje razgradljiva maziva, da s tem poudarimo glavno razliko ali prednost. Uporabljamo jih predvsem tam, kjer obstaja neposredna nevarnost za okolje v primeru, da tako ali drugače iztečejo iz mesta mazanja. To je na primer v kmetijstvu, gozdarstvu, gradbeništvu, rudnikih, premogovnikih ipd.

Sestava biološko hitreje razgradljivih maziv Biološko razgradljive tekočine pogosto temeljijo na naravnih rastlinskih izdelkih, še zlasti repičnih in sojinih oljih. Včasih se za proizvodnjo biološko razgradljivih maziv uporabi tudi sončnično ali koruzno olje. Pri pridobivanju teh posebnih tekočin uporabljamo posebne postopke rafinacije. Če jih zmešamo s primernimi aditivi, dobimo mazalna olja, ki se v primeru nenamernega izlitja v zemlji in vodi hitro razgradijo. Tudi nekateri sintetični estri (diestri in poliol estri) so biološko hitro razgradljivi. Mazalne masti lahko deklariramo kot biološko razgradljive, če vsebujejo biološko razgradljiva bazna olja in uspešno prestanejo zahtevano testiranje biološke razgradljivosti [12].

Kemična sestava estrov, ki se razgradijo, kadar so izpostavljeni vplivu vode, omogoča vsem tem rastlinskim in sintetičnim oljem biološko razgradljivost. Zaradi tega ta skupina maziv zahteva med uporabo skrben nadzor stanja in vzdrževanje, da se izognemo degradaciji zaradi prisotnosti vode (hidrolizi).

Mineralna olja, olja na osnovi skupine III baznih olj in sintetične tekočine na osnovi poli alfa olefinov (PAO), ne uvrščamo med biološko hitreje razgradljiva

11

Na primer v nekaj tednih ali mesecih _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 25

maziva. Če se izlijejo v okolje, lahko traja desetletja ali stoletja, preden se razgradijo.

Biološka razgradljivost Olja se razgradijo z različno hitrostjo. Nekatera olja se hitro razgradijo, druga pa za to potrebujejo veliko več časa. Ko govorimo o biološki razgradljivosti, moramo omeniti, da pri tem pojmu obstaja »veliko odtenkov sive«. Običajno uporabljamo dva izraza – »hitreje« biološko razgradljivo in »samo od sebe« biološko razgradljivo (slika 1-13). Izraz »hitreje« biološko razgradljivo uporabljamo za olja, ki se razgradijo relativno hitro glede na definicijo določenih testov (na primer CEC L-33A93). Olja, ki se biološko razgradijo sama od sebe, za to potrebujejo veliko več časa in jih v resnici ne bi smeli obravnavati kot biološko razgradljiva (na primer mineralno olje). Ko uporabljamo izraz biološko razgradljiva olja, s tem mislimo biološko hitreje razgradljiva.

Slika 1-13 Možna razlika v biološki razgradljivosti različnih olj [12]

Olja so biološko razgradljiva, ker se ob prisotnosti vode pretvorijo nazaj v osnovne sestavine. Princip teh olj je tak, da se olje v primeru iztekanja v okolico (na primer _________________________________________________________________________________ 26 – Mala šola mazanja

hidravlično olje v gozdarskem stroju), ob prisotnosti vlage in mikroorganizmov razgradi v manj škodljive kemikalije.

Veliko biološko razgradljivih olj temelji na estrih, ki se ob prisotnosti vode spremenijo nazaj v osnovni sestavini (kislina in alkohol). Ne smemo zamenjevati izrazov »biološko razgradljiv« in »na biološki osnovi«. Olja na biološki osnovi so rastlinska maziva, ki so naravno obnovljiva. Rastlinska olja (sojina, repična, koruzna in sončnična) so na biološki osnovi. Hkrati so tudi biološko razgradljiva. Vendar pa so nekateri sintetični estri biološko razgradljivi, niso pa obnovljivi in tako ne na biološki osnovi. Zato lahko rečemo, da so vsa olja na biološki osnovi (na primer rastlinska olja) biološko razgradljiva, vsa biološko razgradljiva olja (na primer sintetični estri) pa niso na biološki osnovi.

Maziva za živilsko industrijo (H1) so še ena nekoliko sorodna klasifikacija. Bazna olja, aditivi in zgoščevalci (pri masteh) dovoljeni v živilski industriji morajo biti takšni, da je naključni stik manjše količine teh maziv s hrano varen in ta ne spremeni okusa ali vonja. Dovoljene sestavine v živilski industriji v ZDA regulira National Sanitation Foundation (NSF) [13], ki podeljuje ustrezne certifikate mazivom za uporabo v živilski industriji. Ti certifikati so uveljavljeni in priznani praktično po vsem svetu.

Toksičnost je še ena razvrstitev glede na lastnosti maziv. Maziva običajno testiramo glede njihove toksičnosti na vodo oziroma na določene vrste rib.

Izraza »zelen« ali »okolju prijazen« sta zelo ohlapna in nista dobro opredeljena.

Prodajalci pogosto uporabljajo ta izraza za promocijo izdelkov. Bodite previdni, da si teh izrazov ne boste razlagali napačno.

Zakaj uporabiti biološko razgradljiva maziva?

Raziskave kažejo, da večji del prodanih industrijskih maziv konča v podtalnici, rekah, jezerih ali na samih tleh in povzroča veliko škodo za okolje, ribe in druge živali.

Pomorska, gozdarska in kmetijska industrija, skupaj s skupinami državljanov in vlad postajajo vedno bolj zaskrbljeni glede naše odgovornosti do zaščite okolja. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 27

Uporaba biološko razgradljivih tekočin bo pomagala k ohranjanju našega okolja in zmanjšala potrebo po mineralnih oljih v prihodnosti. Biološko razgradljiva olja trenutno predstavljajo manj kot 1 odstotek vseh maziv [12].

_________________________________________________________________________________ 28 – Mala šola mazanja

Bazna olja in aditivi Doslej se še nismo podrobneje seznanili s sestavo olj. Osnova končnega izdelka je bazno olje. Končni izdelek je pripravljen za uporabo in je zmes baznega olja (oziroma več baznih olj) in aditivov (oziroma dodatkov). Aditivi izboljšajo lastnosti baznega olja. Bazna olja so lahko na mineralni ali sintetični osnovi.

2.1 Mineralna bazna olja Mineralna bazna olja pridobimo z rafinacijo nafte. Ta proces bomo v nadaljevanju opisali nekoliko bolj podrobno.

Pridobivanje mineralnih baznih olj Glavni namen rafinacije nafte je njena razgradnja v uporabne sestavine in odstranitev neželenih sestavin. Tudi mineralna bazna olja pridobimo z ločevanjem in čiščenjem iz nafte. So ena od več tekočih sestavin (frakcij), ki jih pridobimo iz nafte, kar prikazuje slika 2-1.

Slika 2-1 Shematični postopek destilacije nafte [14] _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 29

Bencin je najlažja ali najmanjša sestavina ogljikovodikov, sledijo kerozin ali letalsko gorivo, dizelsko gorivo, bazna olja, voski ter asfalt ali bitumen, ki je najtežja in najbolj gosta sestavina. Bazna olja se v postopku destilacije v rafinerijah običajno pridobijo v štirih različnih viskoznostnih gradacijah. To proizvajalcem maziv omogoča proizvodnjo olj različnih viskoznostnih gradacij ISO [12]. Bazna olja pridobimo iz nafte z naslednjim zaporedjem procesov:  



 

Atmosferska destilacija omogoča začetno ločitev goriva, kot sta bencin in dizelsko gorivo, od ostanka surove nafte. Destilacija je proces ločevanja.

Produkte destilacije imenujemo destilati.

Vakuumska destilacija se uporablja za destiliranje in na ta način ločevanje težjih frakcij, ki jih pri atmosferskem tlaku ne bi mogli ustrezno destilirati.

Z njo dobimo začetno viskoznost in plamenišče baznega olja. Ta proces zagotavlja štiri različne viskoznostne frakcije, iz katerih naredimo končna industrijska olja.

Z rafinacijo odstranimo neželene kemične strukture iz baznega olja, da zmanjšamo nagnjenost baznega olja k staranju pri uporabi in tudi izboljšamo viskoznostno temperaturne lastnosti. Rafinerije uporabljajo tri osnovne postopke rafinacije: o rafinacija z žvepleno kislino (zastarela tehnologija), o solventna ekstrakcija (običajen postopek rafinacije v rafinerijah, zgrajenih sredi 20. stoletja), o katalitična hidrogenacija ali hidrotretiranje (uvedeno po letu 1980).

Deasfaltiranje je naslednji korak v postopku, s katerim odstranimo težke asfaltne ostanke od uporabnih frakcij.

Deparafinacija je korak, v katerem zmanjšamo vsebnost voska v baznem olju z namenom izboljšanja nizkotemperaturnih lastnosti olja.

Mešanje je zaključni postopek v proizvodnji industrijskega olja. Zajema mešanje različnih baznih olj, da dosežemo potrebno viskoznost, kot tudi dodajanje ustreznih aditivov za dosego želenih lastnosti olja pri predvidenem namenu uporabe.

_________________________________________________________________________________ 30 – Mala šola mazanja

Številke API skupin baznih olj Skoraj vsako mazivo, ki se danes uporablja v industriji, se je začelo kot osnovno ali bazno olje. Ameriški naftni inštitut (API) je bazna olja razvrstil v pet kategorij (API 1509, dodatek E). Rezultat je bil začetek uporabe številk za posamezne skupine baznih olj, ki jih prikazuje preglednica 2-1. Prve tri skupine so prečiščene iz surove nafte.

Bazna olja skupine IV so popolnoma sintetična (polialfaolefinska) olja. Skupina V zajema vsa druga bazna olja, ki niso vključena v skupine od I do IV. Preden se zmesi dodajo vsi dodatki, se mazalna olja sestojijo kot ena ali več od teh petih skupin API [15].

Preglednica 2-1 Splošne lastnosti baznih olj [12]

Parameter Indeks viskoznosti Točka tečenja (%) Hlapnost (%) Anilinska točka (°C) % nasičenih maščob (parafini) % aromatskih komponent Dušik (ppm)12 Žveplo (ppm)

12

Nafteni (hidrotretirani)

Skupina I

Skupina II

Skupina III

Skupina IV

30-60

95

105

130

130

-45

-15

-15

-15

<-60

/

25

15

5-10

10

75

100

115

130

130

65

80

99

99

100

35

20

0,5

0,2

0

/

do 60

<5

<1

0

0,05

do 7.000

10

<5

0

Parts per million − milijonti del _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 31

Skupina I so tradicionalna, starejša bazna olja, pridobljena s tehnologijo solventne rafinacije, ki se uporablja za odstranitev šibkejših ali neželenih kemičnih struktur (ciklični ogljikovodiki, strukture z dvojnimi vezmi) iz nafte. Solventna rafinacija je bila prevladujoča tehnologija v rafinerijah, zgrajenih v letih med 1940 in 1980. Barva olj skupine I je med jantarno in zlato rjavo zaradi preostale vsebnosti žvepla, dušika in cikličnih ogljikovodikov. Značilna vrednost indeksa viskoznosti te skupine je med 90 in 105. Bazna olja skupine I so najbolj pogosto uporabljena vrsta v industrijskih mazivih, čeprav narašča delež olj, izdelanih z baznimi olji skupine II [12].

Bazna olja skupine II so izdelana s procesom hidrotretiranja, ki nadomešča tradicionalni proces solventne rafinacije. Pri tem se za odstranitev neželenih sestavin iz nafte uporablja vodik. Posledica tega je bistro, brezbarvno olje z zelo malo žvepla, dušika in cikličnih ogljikovodikov. Vrednost indeksa viskoznosti teh olj je običajno višja od 100. Cena teh olj se je v zadnjih letih približala ceni olj skupine I. Bazna olja skupine II se še vedno prištevajo med mineralna olja. Običajno jih uporabljamo za proizvodnjo motornih olj. Včasih srečamo izraz bazna olja skupine II »plus«, ki imajo nekoliko višjo vrednost indeksa viskoznosti okoli 115, kar pa ni uradno priznan izraz s strani API. Tudi pridobivanje baznih olj skupine III poteka podobno, torej z uporabo vodika za čiščenje nafte, vendar je proces bolj intenziven in poteka pri višjih temperaturah in tlakih, kot jih uporabljamo pri baznih oljih skupine II. Ta olja so prav tako bistra in brezbarvna, njihova vrednost indeksa viskoznosti pa je višja od 120. Dodatno so bolj odporna proti oksidaciji kot skupina I. Stroški pridobivanja skupine III so višji v primerjavi s skupinama I in II. Veliko tehnikov meni, da gre pri tej skupini za mineralna olja, saj so pridobljena neposredno z destilacijo nafte. Drugi pa menijo, predvsem z namenom marketinga, da gre za sintetična bazna olja, zaradi prepričanja, da so zaradi bolj intenzivnega procesa čiščenja nastale nove kemične strukture olja, ki jih pred tem procesom ni bilo. Proces je ustvaril nove strukture ogljikovodikov. Skupine baznih olj I, II in III odražajo razvoj tehnologije rafiniranja v preteklih sedemdesetih ali osemdesetih letih.

_________________________________________________________________________________ 32 – Mala šola mazanja

Naftenska bazna olja Naftenska bazna olja lahko omenimo le bežno, saj se primarno uporabljajo kot procesna olja ali kot transformatorska (izolacijska) olja, ne pa kot maziva. Razlog je v tem, da vsebujejo velik delež cikličnih ogljikovodikov, kar jim daje slabšo oksidacijsko stabilnost. Imajo tudi nižjo vrednost indeksa viskoznosti, ki je navadno v območju med 30 in 70, kar pomeni, da se njihova viskoznost s spremembo temperature zelo spreminja. Zaradi njihove kemične sestave imajo zelo nizko vsebnost parafinov in posledično odlične sposobnosti tečenja pri nizkih temperaturah.

»Bela olja« Izraz »bela olja« se pogosto pojavlja pri opisu visoko prečiščenih olj, ki jih običajno uporabljamo v oljih v živilski, kozmetični in farmacevtski industriji. Ta olja so značilno bistra, brezbarvna in vsebujejo visoko prečiščena parafinska mineralna olja in naftenska olja, lahko pa tudi bazna olja skupin II, III in IV.

Od baznega olja do končnega izdelka Po podatkih za Severno Ameriko je 90 % maziv proizvedenih z mineralnimi baznimi olji (skupine I, II, III in nekaj tudi z naftenskimi baznimi olji [12]. Po zaključenem mešanju baznih olj in aditivov je končno mazivo pripravljeno za uporabo. Pri uporabi maziva se količina aditivov zmanjšuje ali porablja. Večina aditivov je namenjena prav temu, saj na ta način ščitijo bazna olja, preprečujejo onesnaženje, nevtralizirajo nastajajoče kisline, tvorijo proti obrabni film na gibljivih delih in zmanjšujejo zgoščevanje zaradi oksidacije.

2.2

Sintetična bazna olja

Osnova za končni izdelek je bazno olje. Končni izdelek je pripravljen za uporabo in je zmes baznega olja (oziroma več baznih olj) in aditivov (oziroma dodatkov). Aditivi izboljšajo lastnosti baznega olja. Bazna olja so lahko na mineralni ali sintetični osnovi. Mineralna bazna olja smo obravnavali v poglavju 2.1. Na tem mestu se bomo posvetili še sintetičnim baznim oljem. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 33

Mineralna bazna olja delujejo zelo dobro v približno 90 % primerov industrijske uporabe. So cenovno ugodna in pri pravilni uporabi omogočajo sprejemljivo uporabno dobo, vendar pa imajo nekatere omejitve, odvisno od vrste baznega olja, postopka rafinacije, vrste in količine aditivov in prisotnih obratovalnih pogojev [12].

Glavne težave pri uporabi mineralnih olj so:    

prisotnost voskov, kar lahko povzroči slabe lastnosti tečenja pri nizkih temperaturah, slaba oksidacijska stabilnost pri trajno visokih temperaturah, kar lahko povzroči tvorjenje kislin in usedlin, pomembna sprememba viskoznosti s spremembo temperature, kar lahko povzroči veliko zmanjšanje debeline mazalnega filma pri visokih temperaturah, omejitev zgornje temperature uporabe na okoli 100 °C. Nad to temperaturo bazna olja oksidirajo izredno hitro. Priporočljivo je, da temperaturo maziv na osnovi mineralnih olj vzdržujemo v območju med 40 °C in 60 °C.

Prednosti sintetičnih baznih olj Sintetična bazna olja so draga zaradi postopka pridobivanja teh kemično čistih baznih olj. Njihova uporaba mora zato upravičiti dodatne nabavne stroške. Dve glavni prednosti sintetičnih olj pred mineralnimi olji sta boljše lastnosti pri visokih temperaturah (nad 85 °C) in pri nizkih temperaturah (pod -20 °C). Druge prednosti sintetičnih maziv so v odvisnosti od njihove vrste naslednje:        

izboljšana energijska učinkovitost zaradi boljših nizkotemperaturnih lastnosti, višja vrednost indeksa viskoznosti, boljša nosilnost oljnega filma (pri nekaterih vrstah sintetičnih baznih olj), nižje emisije ogljikovodikov (na primer pri motornih oljih), daljši intervali menjave, biološko hitrejša razgradljivost nekaterih vrst (estri), naravno dobre detergentne lastnosti (čistilni učinek), odpornost proti požaru (na primer fosfatni estri).

_________________________________________________________________________________ 34 – Mala šola mazanja

Najbolj pogosto uporabljeno sintetično olje je polialfaolefin (PAO), ker je njegova struktura najbolj podobna najboljšim strukturam v mineralnem olju. Zato prehod z mineralnega olja na polalfaolefin ne zahteva nobenih sprememb oljnega sistema.

Vendar pa so v nekaterih primerih potrebna tudi druga sintetična olja. Najtežja odločitev je, kako izbrati ustrezno sintetično mazivo. Sintetična maziva so narejena iz številnih različnih kemičnih osnov. Za zagotovitev baznih olj, ki jih uporabljamo za proizvodnjo sintetičnih maziv, so razvili nekatere vrste spojin, ki med drugim zajemajo:     

sintetične ogljikovodike (SHC), ki vključujejo tudi polialfaolefine (PAO), dibazni kislinski estri (diestri), poliol estri (POE), polialkilenglikoli (PAG), fosfatni estri (PE).

V nadaljevanju bomo navedli nekatere podrobnosti o teh splošnih vrstah sintetičnih olj. Primerjavo nekaterih lastnosti teh olj prikazuje preglednica 2-2.

Polialfaolefini (PAO) Polialfaolefini so daleč najbolj pogosto uporabljena sintetična bazna olja v industrijskih mazivih in motornih oljih. So sintetični ogljikovodiki (SHC), ki posnemajo najboljše strukture, ki so prisotne v mineralnih oljih. Ne vsebujejo cikličnih ogljikovodikov, dvojnih vezi, žvepla, dušikovih spojin ali voskov. Odsotnost teh snovi daje zelo nepolarno bazno olje z visoko vrednostjo indeksa viskoznosti (okoli 130), odlične sposobnosti tečenja pri nizkih temperaturah in nizko točko tečenja, dobro oksidacijsko stabilnost, in združljivost z mineralnimi olji, barvnimi premazi in tesnili, ki jih običajno uporabljamo v sistemih z oljem.

Poliglikoli, ki so topni v vodi, niso združljivi z mineralnimi olji, zato jih je treba uporabljati in tudi odstranjevati posebej. Z mineralnimi olji jih ne smemo mešati, v nasprotnem primeru dobimo želatinasto zmes. Čeprav so odlična maziva, v proizvodnji lahko predstavljajo logistično težavo. Lahko imajo tudi negativni vpliv na tesnila in barvne premaze. Njihova cena je zelo visoka. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 35

Preglednica 2-2 Primerjava lastnosti mineralnih olj in sintetičnih tekočin [12]

_________________________________________________________________________________ 36 – Mala šola mazanja

Polialfaolefine pogosto uporabljamo v oljih za mazanje motornih vozil, hidravličnih oljih in oljih za zobniške prenosnike, ki obratujejo v izjemno hladnih ali vročih okoljih. Uporabljamo jih tudi kot bazno olje pri masteh s širokim temperaturnim razponom uporabe.

Vendar nič ni popolno in tudi polialfaolefinska bazna olja imajo nekaj negativnih lastnosti. Te vključujejo tendenco krčenja tesnil in težjo topnost običajnih aditivov, ki jih uporabljamo v oljih. Za odpravo teh slabosti jih običajno mešamo ali kombiniramo z baznimi olji na osnovi organskih estrov, ki nimajo teh slabosti.

Polialfaolefini imajo slabo odpornost proti ognju in slabo biološko razgradljivost.

Diestri (estri dibaznih kislin) V odvisnosti od uporabljene snovi za pridobitev diestra obstaja veliko različnih sintetičnih olj, zato moramo biti previdni pri izbiri diestra za posamezni primer uporabe.

V nasprotju s PAO imajo diestri zelo polarno strukturo, kar pomeni, da jih privlačijo voda in druge polarne snovi. Zaradi tega imajo veliko drugačnih lastnosti kot PAO. Običajno se dobro vežejo na kovinske površine, kar omogoča boljše mazanje in bolj čvrst mazalni film kot pri PAO. Njihova polarnost omogoča boljšo topnost aditivov in boljše detergentne lastnosti (zmanjšanje količine usedlin in oblog). Negativni vpliv njihove polarnosti pa se kaže na zmernem nabrekanju tesnil in gibkih cevi ter topljenju nekaterih barvnih premazov. Diestri imajo v primerjavi v PAO podobno dobro oksidacijsko stabilnost pri visokih temperaturah, imajo pa boljšo toplotno stabilnost in pri visokih temperaturah tvorijo manj oblog. Nastale obloge so mehkejše in manj škodljive kot tiste, ki se tvorijo pri PAO. Zaradi tega so primerna izbira za uporabo v batnih zračnih kompresorjih.

Kot pri vseh estrih tudi pri diestrih obstaja nevarnost kemične razgradnje ob prisotnosti vode. Pri tem se tvorijo blage organske kisline, kar se odraža na

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 37

povečanju tako imenovanega kislinskega števila13. Ta razgradnja je zaželena, kadar se diestri uporabljajo kot biološko hitreje razgradljiv izdelek in pride do iztekanja v okolje in nezaželena, kadar je na primer prisotna voda v rezervoarjih s tekočino na osnovi estrov.

Ta vrsta sintetičnih tekočin ima tudi izvrstno sposobnost tečenja pri nizkih temperaturah. Vrednost indeksa viskoznosti različnih estrov je lahko od 60 (nizko) do 180 (visoko). Zato je še enkrat treba opozoriti na pravilno izbiro diestra za posamezni primer uporabe.

Poliol estri Podobno kot pri diestrih obstaja tudi pri poliol estrih veliko število različnih sintetičnih olj v odvisnosti od uporabljene sestavine za pridobivanje poliol estra.

Veliko njihovih lastnosti je podobnih kot pri diestrih (polarna struktura, odlične visoko- in nizkotemperaturne lastnosti), zato imajo podobne prednosti in slabosti s tesnili, barvnimi premazi, hidrolitično stabilnostjo in biološko razgradljivostjo.

Pogosto jih mešamo s sintetičnimi baznimi olji na osnovi PAO, da zmanjšamo nabrekanje tesnil. Vrednost indeksa viskoznosti različnih vrst poliol estrov je na splošno višji kot pri diestrih. Včasih jih uporabljamo tam, kjer potrebujemo odpornost proti požaru, zaradi njihove nizke hlapnosti in višjega plamenišča.

Glavna prednost poliol estrov pa je njihova odlična odpornost na visoke temperature. Zato jih pogosto uporabljamo v reaktivnih letalskih motorjih, visokotemperaturnih plinskih turbinah, hidravličnih tekočinah, masteh in tekočinah za prenos toplote. Njihova cena pa je zelo visoka.

13

Kislinsko ali nevtralizacijsko število izrazimo v miligramih kalijevega hidroksida [mg KOH/g], ki ga porabimo za nevtralizacijo prostih kislin v enem gramu olja. _________________________________________________________________________________ 38 – Mala šola mazanja

Polialkilen glikoli (PAG) Za to skupino se uporabljata izraza polialkilen glikoli ali poliglikoli. Lahko jih proizvedemo tako, da so topni v vodi ali pa netopni v vodi (topni v olju). Bolj običajne so tekočine, ki so topne v vodi. Nekatere njihove lastnosti so lahko zelo različne. Imajo zelo visoko vrednost indeksa viskoznosti (med 180 in 280) in dobre nizko- in visokotemperaturne lastnosti. Zgorevajo čisto, brez ostankov in se uporabljajo kot osnovna tekočina trdnih maziv za mazanje verig pri visokih temperaturah. Nekatere različice so primerne za uporabo v živilski industriji in v biološko hitreje razgradljivih mazivih. Uporabljamo jih tudi kot kompresorska olja v rotacijskih vijačnih in batnih kompresorjih, oljih za mazanje polžnih prenosnikov, težko vnetljivih tekočinah, tekočinah za obdelavo kovin in zavornih tekočinah.

Poliglikole, netopne v vodi (topne v olju) uporabljamo v tekočinah za prenos toplote in vijačnih hladilnih kompresorjih.

Fosfatni estri Čeprav tudi fosfatni estri temeljijo na estrski kemični strukturi, niso enaki kot diestri ali poliol estri. Obstajajo tudi različne vrste fosfatnih estrov.

Glavne prednosti teh tekočin so odlična odpornost pred požarom in izvrstne mazalne lastnosti. Od vseh tekočin, ki ne vsebujejo vode, imajo namreč najboljšo odpornost pred požarom. Zato jih pogosto uporabljamo v hidravličnih sistemih letal, hidravličnih sistemih podzemnih rudnikov in premogovnikov, visokotemperaturnih kompresorjih in kontrolnih sistemih parnih turbin, kjer je odpornost pred požarom ključna zahteva. Čeprav njihovo plamenišče ni veliko višje od plamenišča mineralnih olj, imajo visoko temperaturo samovžiga, ki znaša približno 570 °C ter je 250 °C nad temperaturo samovžiga mineralnih olj. To je izjemna prednost, kadar olje izteka ali pride do pršenja na vročo kovinsko površino.

Fosfatni estri so zelo slabo združljivi z nekaterimi elastomeri, gumami in barvnimi premazi. Kot vse snovi na osnovi estrov lahko ob prisotnosti vode pri visokih temperaturah razpadejo in postanejo zelo kisli. Imajo zelo visoko gostoto in bolj kot _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 39

druga olja vežejo obrabne delce. Tudi njihova cena je visoka. Običajno jih filtriramo, da podaljšamo njihovo uporabno dobo.

Previdnost in opozorila pri uporabi sintetičnih olj Upoštevati moramo, da nekatera sintetična maziva niso združljiva z mineralnimi olji in drugimi sintetičnimi tekočinami. Nekatere sintetične tekočine tudi niso združljive z materiali, ki jih uporabljajo proizvajalci opreme, kot so tesnila, filtrski vložki, barvni premazi itd. Zato je izjemno pomembno, da pred vsako spremembo vrste maziva poznamo prednosti in slabosti, pa tudi razlike v primerjavi z mineralnimi olji.

Popolnoma možno je, da z uporabo bolj kakovostnega mineralnega olja ali izbiro druge viskoznostne gradacije, odpravimo težave pri uporabi in se na ta način izognemo potrebi po izbiri dražjega sintetičnega olja. Ne pozabimo, da v približno 90 % primerov lahko zagotovimo ustrezno mazanje z mineralnimi olji. Uporaba olja na sintetični osnovi ni zagotovilo, da bo pri uporabi to olje boljše od olja na mineralni osnovi. Če sintetično olje ni sestavljeno pravilno (napačna izbira aditivov), ali ga uporabljamo za napačni namen, bodo rezultati morda slabši kot pri ustrezno sestavljenem in izbranem olju na mineralni osnovi.

2.3 Aditivi Potem ko smo v predhodnih dveh poglavjih spoznali najpogosteje uporabljena mineralna in sintetična bazna olja, bomo zdaj spoznali še najbolj pogosto uporabljene aditive14, s katerimi lahko izboljšamo lastnosti baznih olj, ali dosežemo nekatere nove, ki jih bazna olja nimajo (slika 2-2).

Obstaja veliko vrst aditivov, ki jih mešamo z baznimi olji, da izboljšamo ali omilimo neželene lastnosti baznih olj. Aditivi običajno predstavljajo 0,1 % do 30 % maziva v odvisnosti od namena uporabe in obratovalnih pogojev. Aditivi so drage kemikalije, določitev pravilne zmesi pa zelo kompleksna znanost. Glede na izbiro aditivov

14

Beseda aditiv izvira iz angleške besede addition – dodatek. Zato uporabljamo tudi besedo dodatek. _________________________________________________________________________________ 40 – Mala šola mazanja

ustvarimo razliko med hidravličnimi olji, olji za mazanje zobniških prenosnikov, motornimi olji ipd.

Slika 2-2 Aditive dodajamo, da izboljšamo ali omilimo neželene lastnosti baznih olj

Iz velikega števila aditivov uporabimo tiste, ki so potrebni za izpolnjevanje potrebne naloge. Izbiramo jih tudi glede na njihovo sposobnost mešanja z izbranimi baznimi olji, združljivost z drugimi aditivi v mazivu in glede na stroškovno učinkovitost.

Nekateri aditivi svojo nalogo opravljajo v samem mazivu (na primer antioksidanti), medtem ko drugi delujejo na mazanih površinah (na primer protiobrabni aditivi ali inhibitorji korozije) [12], [16].

Poleg dobrih učinkov imajo aditivi lahko tudi škodljive stranske učinke, še zlasti, kadar je njihova količina prevelika, ali če pride do medsebojnih vplivov z drugimi aditivi. Naloga proizvajalcev aditivov in proizvajalcev maziv je, da dosežejo usklajenost aditivov za doseganje najboljših lastnosti. S preizkušanjem je treba zagotoviti, da uporabljena kombinacija ni povezana z neželenimi stranskimi učinki [17].

Konvencionalni aditivi − vsebovani v olju Aditivi morajo biti sprejemljivi tako za proizvajalce maziv kot tudi za končne uporabnike. Zato morajo biti primerni za mešanje v konvencionalni opremi, stabilni pri skladiščenju, brez neprijetnega vonja in nestrupeni po običajnih industrijskih standardih. Ker so nekateri od njih zelo viskozni, se na splošno prodajajo proizvajalcem maziv kot koncentrirane raztopine v baznem olju. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 41

Najpogosteje uporabljene aditive bomo našteli in na kratko opisali v nadaljevanju.

2.3.1.1 Antioksidanti Oksidacija je preprosto povedano »napad« kisika, prisotnega v zraku, na najšibkejše sestavine baznega olja. Pojavlja se ves čas pri vseh temperaturah, vendar pa se zelo pospeši pri visokih temperaturah in/ali ob prisotnosti vode, obrabnih kovin in drugih kontaminantov. V končni fazi povzroči nastanek kislin (te povzročijo korozijo) in usedlin ter oblog na površinah sestavnih delov komponent. Lahko pride tudi do povišanja viskoznosti. Inhibitorje oksidacije, kot jih tudi imenujemo, uporabimo za podaljšanje uporabne dobe maziva. Ti aditivi se med opravljanjem svoje naloge (torej podaljšanjem časa do začetka oksidacije oziroma zaviranjem oksidacije) porabljajo, kar ščiti bazno olje. Uporabljamo jih skoraj v vseh oljih in masteh.

2.3.1.2 Inhibitorji rjavenja in korozije Inhibitorji rjavenja in korozije zmanjšujejo ali preprečujejo rjavenje in korozijo z nevtraliziranjem kislin in tvorjenjem kemične zaščitne pregrade, ki odbija vlago s kovinskih površin. Nekateri od teh inhibitorjev so značilni za določene kovine (na primer barvne). Zato lahko olje ali mast vsebuje več inhibitorjev korozije. Tudi te aditive uporabljamo v praktično vseh vrstah maziv.

2.3.1.3 Izboljševalci indeksa viskoznosti Izboljševalci indeksa viskoznosti so dodatki, ki izboljšajo obnašanje viskoznosttemperatura, torej zmanjšujejo znižanje viskoznosti ob povečanju temperature in obratno. Dandanes se kot običajni izboljševalci indeksa viskoznosti uporabljajo snovi na osnovi molekul linearnih polimerov, ki delujejo tako, da viskoznost tekočine pri različnih temperaturah različno povečajo. Na ta način delno preprečijo redčenje olja (oz. znižanje viskoznosti) pri višjih temperaturah in zgoščevanje (oz. naraščanje viskoznosti) pri nižjih temperaturah. Pogosto jih uporabljamo pri proizvodnji multigradnih motornih olj (na primer SAE 5W-30 in SAE 15W-40), saj omogočajo boljše lastnosti tečenja pri nizkih temperaturah, s tem pa tudi boljše mazanje, manjšo obrabo in prihranek goriva. Uporabljamo jih tudi pri proizvodnji _________________________________________________________________________________ 42 – Mala šola mazanja

hidravličnih olj z višjo vrednostjo indeksa viskoznosti ali olj za mazanje zobniških prenosnikov za lažji zagon in boljše mazanje pri nizkih temperaturah.

Viskoznost se spreminja s strižnimi napetostmi. Nadaljnja pomembna značilnost VIizboljševalcev je ta, da z naraščajočo molekularno maso postajajo občutljivejši na mehanske obremenitve. Zaradi strižnih napetosti, ki se pojavljajo npr. pri toku tekočine skozi krmilne robove ventila, razpadejo molekule polimerov ireverzibilno na manjše delce, kar pripelje do upada viskoznosti pri visokih temperaturah. Ta pojav je manj izrazit pri zelo kakovostnih izboljševalcih indeksa viskoznosti, kot pri cenejših manj kakovostnih.

2.3.1.4 Protiobrabni (AW-Anti Wear) aditivi Protiobrabne aditive uporabljamo za zaščito strojnih delov pred obrabo v mejnih pogojih mazanja. To so polarni aditivi, ki se oprimejo kovinskih površin in z njimi kemično reagirajo v pogojih mešanega in mejnega mazanja. Aktivirajo se pri visokih temperaturah v stiku površin in na njih tvorijo zaščitni film. Na ta način se postopno porabljajo. Prav tako preprečujejo oksidacijo baznega olja in korozijo površin kot posledico korozivnih kislin.

2.3.1.5 Aditivi za prenašanje izjemnih obremenitev (EP aditivi) Aditivi za prenašanje izjemnih obremenitev (EP – Extreme Pressure) so kemično bolj agresivni kot protiobrabni aditivi. Reagirajo s kovinskimi (jeklenimi) površinami in tvorijo zaščitni film, ki preprečuje zavarjenje in prenos materiala z nasprotne površine pri stiku kovina-kovina (adhezijska obraba). Aktivirajo se pri visokih obremenitvah in visokih temperaturah, ki pri tem nastanejo. Značilni primer njihove uporabe je v oljih za mazanje zobniških prenosnikov, ki jim zato dajejo svojevrsten, močan vonj po žveplu. Ti aditivi običajno vsebujejo spojine žvepla in fosforja (lahko tudi bora) [12]. Lahko so agresivni na barvne kovine, še zlasti pri višjih temperaturah in jih zato ne smemo uporabljati v napravah z materiali na osnovi bakra. Dokler je med površinami prisoten hidrodinamični mazalni film, mejno mazanje ne bo nastopilo, tako da ti aditivi ne opravljajo svoje naloge. Pri prekinitvi mazalnega filma ob visokih obremenitvah ali visokih temperaturah pa opravijo svojo vlogo s tvorjenjem zaščitnega filma na površinah, ki so v stiku. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 43

2.3.1.6 Detergenti Detergenti opravljajo dve nalogi. Pomagajo ohranjati vroče kovinske dele čiste (preprečujejo nastanek oblog) in nevtralizirajo kisline v olju. Predvsem jih uporabljamo pri motornih oljih in so alkalne ali bazične narave. Tvorijo osnovo alkalne rezerve motornih olj, ki jo imenujemo bazno (nevtralizacijsko) število.

Običajno so izdelani na osnovi kalcija in magnezija, v preteklosti tudi barija. Ker te kovinske spojine pri sežiganju olja puščajo pepelno oblogo, lahko povzročijo pri visokih temperaturah neželen ostanek. Zaradi skrbi pred pepelom veliko zavednih proizvajalcev opreme (OEM − Original Equipment Manufacturer, proizvajalci originalne opreme) predpisuje uporabo nizkopepelnih olj v svoji opremi, ki obratuje pri visokih temperaturah. Detergente normalno uporabljamo v povezavi z disperzanti.

2.3.1.7 Disperzanti V motornih oljih disperzante običajno uporabljamo skupaj z detergenti, da bi zagotovili čiste površine brez oblog. Glavna naloga teh aditivov je fina porazdelitev saj (manjših od 1 mikrometer) v olju pri dizelskih motorjih. Saje se pojavljajo pri zgorevanju. Glavni namen je preprečiti združevanje saj v olju ter poškodbe v motorju. Omogočajo porazdelitev saj in na ta način njihovo odstranjevanje ob menjavi olja v motorju. Disperzanti so običajno organskega izvora in brez vsebnosti pepela [12]. Kombinacija aditivov detergentov/disperzantov omogoča nevtraliziranje večje količine kislih spojin in večjo količino kontaminantov, ki ostane v suspenziji.

2.3.1.8 Sredstva proti penjenju Kemikalije te skupine imajo nizko površinsko napetost, kar oslabi pregrado zračnih mehurčkov in omogoča, da ti počijo hitreje. Imajo posredni vpliv na zmanjšanje oksidacije olja zaradi zmanjšanja stikov med oljem in zrakom. Nekatere so netopne v olju in so fino porazdeljene v njem. Običajno so potrebne zelo nizke koncentracije teh sredstev. Pri čezmernem dodajanju imajo lahko celo negativni vpliv na penjenje. _________________________________________________________________________________ 44 – Mala šola mazanja

2.3.1.9 Modifikatorji trenja Modifikatorje15 trenja navadno uporabljamo v motornih oljih in tekočinah za avtomatske menjalnike, da spremenimo trenje med deli motorja in transmisije. V motorjih je poudarek na zmanjšanju trenja in porabe goriva. V transmisijah pa je cilj povečanje trenja med deli sklopke.

2.3.1.10 Zniževalci točke tečenja Točka tečenja olje je preprosto povedano najnižja temperatura, pri kateri olje še ostane tekoče. Pri nižjih temperaturah kristali voska, ki nastanejo v parafinskih mineralnih oljih, kristalizirajo (postanejo trdni). Trdni kristali tvorijo mrežo, ki preprečuje tečenje preostale tekočine. Aditivi te skupine zmanjšujejo velikost kristalov voska v olju in njihovo vzajemno delovanje ter omogočajo tečenje olja tudi pri nizkih temperaturah.

2.3.1.11 Demulgatorji Demulgatorji preprečujejo tvorjenje stabilne zmesi ali emulzije voda-olje s spremembo površinske napetosti olja, tako da se vodne kapljice združijo in hitreje izločijo iz olja. Ta lastnost je pomembna predvsem pri oljih, ki so izpostavljena vplivu pare ali vode, zato da se prosta voda lahko loči (posede) in jo je možno izpustiti z dna rezervoarja.

2.3.1.12 Emulgatorji Emulgatorje uporabljamo v obdelovalnih tekočinah na osnovi vode in težko vnetljivih tekočinah, da omogočimo tvorjenje stabilne emulzije olje-voda.

Emulgatorje si lahko predstavljamo kot lepilo, ki veže olje in vodo skupaj, saj bi se normalno ločila zaradi različnih površinskih napetosti in razlike v specifični teži.

15

Dodatki, s katerimi lahko spremenimo lastnosti trenja maziva _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 45

2.3.1.13 Biocidi Biocide pogosto dodajamo mazivom na osnovi vode, da preprečujemo razvoj mikroorganizmov (bakterije, kvasovke, gobe). Z njihovo uporabo lahko podaljšamo uporabno dobo maziv.

2.3.1.14 Dodatki za boljši oprijem maziva Ti dodatki so vlaknaste oblike, ki jih v nekaterih oljih uporabljamo zato, da preprečimo njihovo odnašanje s kovinske površine pri rotacijskem ali linearnem gibanju.

Aditivi za kasnejše dodajanje v olje Obstaja na stotine kemijskih aditivov, s katerimi lahko vplivamo na lastnosti končnega izdelka. V določenih posebnih primerih uporabe je naknadno dodajanje teh aditivov lahko upravičeno in izboljša kakovost maziva. Ponudniki teh aditivov pa običajno zamolčijo njihove možne negativne vplive. Zato je treba biti pri izbiri in uporabi teh dodatkov zelo previden oziroma se jim je najbolje izogniti. Pogosto je garancija opreme in olja neveljavna v primeru naknadnega dodajanja aditivov, saj končna formulacija maziva nikoli ni bila preizkušena in odobrena. Če želimo boljše olje, je najbolje takšno olje kupiti že na začetku. V tem primeru naknadno dodajanje aditivov ne bo potrebno.

Trdni aditivi Trdni aditivi na splošno pomagajo pri mejnih pogojih mazanja. Običajno uporabljamo molibdenov disulfid (MoS2), grafit in politetrafluoretilien (PTFE), ki ga poznamo tudi pod imenom teflon. Te aditive redko dodajamo v olja že ob proizvodnji, ker težko zagotovimo stabilno porazdelitev v olju, poleg tega pa bi jih kasneje lahko odstranili s fino filtracijo olja. Dodajamo pa jih v določenih primerih na primer v zelo viskozna olja za mazanje zobniških prenosnikov. Bolj pogosto jih dodajamo v mazalne masti, saj tam laže dosežemo fino porazdelitev v masti.

_________________________________________________________________________________ 46 – Mala šola mazanja

Nekatera ključna dejstva glede aditivov Večja količina aditiva ne pomeni vedno boljšega rezultata. Star pregovor »Če je malo nečesa dobro, potem je več tega še boljše« pri aditivih ne drži vedno. Včasih z dodatkom večje količine aditiva v olje ne dosežemo dodatne prednosti, v določenih primerih pa stanje pri tem lahko celo poslabšamo. Povečanje vsebnosti določenega aditiva lahko izboljša neko lastnost, po drugi strani pa lahko poslabša drugo. Če vsebnosti posameznih aditivov niso uravnotežene, je splošna kakovost izdelka lahko zmanjšana. Nekateri aditivi se z drugimi borijo za isti prostor na kovinski površini. Če v olje na primer dodamo visoko koncentracijo protiobrabnih aditivov, bodo inhibitorji korozije zato morda manj učinkoviti. Rezultat pri uporabi olja bo zato morda večje število težav, povezanih s korozijo.

Pomembno se je zavedati, da se večina aditivov med uporabo maziva porablja oziroma se njihova učinkovitost s časom slabša. To je posledica:   

razgradnje ali odpovedi, adsorpcije na površine kovin, delcev in vode, ločevanja zaradi usedanja ali filtracije.

Ko se učinkovitost paketa aditivov zmanjša, se viskoznost olja poveča, nastajati začnejo obloge, korozivne kisline »napadejo« strojne dele in lahko se poveča obraba. Kadar uporabljamo nizkokakovostna (cenejša) olja, se to zgodi veliko prej.

Zaradi tega moramo vedno izbirati zelo kakovostna maziva, ki ustrezajo pravilnim industrijskim specifikacijam (ISO, DIN, ACEA ...).

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 47

_________________________________________________________________________________ 48 – Mala šola mazanja

Mazalne masti Mazalne masti se od mazalnih olj razlikujejo že na prvi pogled, saj običajno ne tečejo. Razlika v principu mazanja pa ni velika, saj tudi pri mazalni masti maže predvsem olje, ki je v masti in se pri obremenitvi iztiska iz nje. V tem poglavju bomo spoznali sestavo masti, poleg dveh glavnih parametrov, kot sta penetracija in konsistenca, pa bomo spoznali še nekatere druge parametre in izraze, ki jih srečujemo pri mazalnih masteh.

3.1 Sestava mazalne masti Preden omenimo nadaljnje parametre, ki opisujejo značilnosti masti, si oglejmo sestavo mazalne masti. Mast za mazanje običajno sestavljajo:   

bazno olje (60 %-95 %), zgoščevalec (5 %-30 %), aditivi (0 %-10 %).

Razmerje navedenih sestavin je odvisno od vrste in namena masti. Kot vidimo, daleč največji delež predstavlja bazno olje, ki tudi v največji meri prispeva k mazanju. Bazno olje je lahko na mineralni ali sintetični osnovi. Mast si najlaže predstavljamo kot gobo (za brisanje), prepojeno z oljem. Pri obremenitvi se olje iztiska iz strukture in omogoča mazanje strojnega dela, podobno kot pri mazalnih oljih. Tudi zgoščevalec prispeva k mazanju, čeprav je njegova glavna naloga, kot pove že samo ime, zgostitev masti. Zgoščevalci so največkrat kovinska mila (litijevo, kalcijevo, aluminijevo, natrijevo …). Poleg navadnih kovinskih mil uporabljamo kot zgoščevalce tudi navadna mešana mila, kompleksna kovinska mila (litijevo kompleksno, kalcijevo kompleksno …) in mešana kompleksna mila. Poleg kovinskih mil uporabljamo tudi druge zgoščevalce (poliuretanski, silikonski, kremen, bentonit). Aditivi imajo podobno nalogo kot pri drugih mazivih, to je izboljšanje osnovnih lastnosti oziroma doseganje lastnosti, ki jih bazno olje sicer nima.

Zaradi dobrih in izenačenih lastnosti masti na osnovi litijevega ali litijevega kompleksnega mila (preglednica 3-1) tovrstne masti prevladujejo na trgu. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 49

Preglednica 3-1 Primerjava nekaterih lastnosti litijevih in litijevih kompleksnih masti

Lastnost Mehanska odpornost Toplotna stabilnost Oprijemljivost Sposobnost prenašanja obremenitev Mazalne sposobnosti Doba skladiščenja Temperaturno območje uporabe Združljivost z drugimi mastmi

Vrsta zgoščevalca Li Li kompleks + ++ + ++ + + + ++ ++ ++ ++ ++ + ++ + +

Iz preglednice je razvidno, da imajo masti z zgoščevalci na osnovi kompleksnih kovinskih mil še nekoliko boljše lastnosti od masti na osnovi navadnih kovinskih mil.

3.2 Slovar nekaterih izrazov s področja mazalnih masti V nadaljevanju navajamo razlago16 nekaterih pogostih izrazov, ki jih uporabljamo in srečujemo pri delu z mazalnimi mastmi [18].

Navidezna viskoznost – navidezna viskoznost masti se nanaša na tečenje ob prisotni strižni napetosti, merjeno v skladu s standardom ASTM D1092. Navidezno viskoznost v odvisnosti od strižne napetosti lahko uporabimo pri napovedovanju padcev tlaka v mazalnih sistemih.

Konični penetrometer – naprava, opisana v standardih ASTM D217 in ASTM D1403, ki meri konsistenco mazalne masti. Več o tem je napisano v poglavju 3.3.

Konsistenca (čvrstost) – odpor mazalne masti proti deformaciji pri delovanju sile.

Konsistenca označuje plastičnost trdnega telesa, podobno kot viskoznost označuje tekočino. Konsistenco masti običajno merimo s koničnim penetrometrom (glej

16

Seznam je urejen po abecednem vrstnem redu in ne po pomembnosti _________________________________________________________________________________ 50 – Mala šola mazanja

razlago za Konični penetrometer) v skladu s standardi ASTM D217 (IP 50) ali ASTM D1403.

Kakovost za živilsko industrijo (Food Grade) – maziva kakovosti za živilsko industrijo so primerna za uporabo, ko se lahko pojavi naključni stik z živili.

Označujemo jih z oznako H1, podeljeno s strani certifikacijskega organa NSF (National Sanitation Foundation). Takšna maziva so sestavljena tako, da zmanjšamo tveganja, povezana s sledmi maziv v hrani in pijači. Sestavine za maziva H1 imajo pogosto oznako HX1.

Točka zavaritve na štirikrogelnem aparatu – obremenitev po standardu ASTM D2596, pri kateri mazivo ne more več preprečiti neposrednega stika kovina-kovina in pri kateri uporabljene standardne jeklene kroglice zavarijo.

Homogenizacija – proces zelo temeljitega mešanja in uporabe intenzivnega striga za izboljšanje disperzije sestavin v zmesi. Mast homogeniziramo, da razpršimo zgoščevalec, izboljšamo videz in zmanjšamo stroške izdelka.

Kapljišče masti – temperatura, pri kateri kapljica tekočine pade iz ustja preskusne aparature pri pogojih standarda ASTM D 2265. Kapljišče ni tališče masti. Kapljišče uporabljamo v številnih specifikacijah masti. Vendar pa ima ta test zelo omejen pomen za lastnosti masti pri uporabi. Kapljišča ne smemo uporabljati za določitev zgornje obratovalne temperature masti. Vendar pa lahko nekateri preizkusi uporabne dobe ležajev pokažejo, kako dobro bo mast delovala, ko bo obremenjena pri visokih temperaturah pri dejanskih pogojih delovanja.

Kovinska mila – kovinska mila so najpogosteje uporabljeni zgoščevalci v mazalnih masteh. Snovi, kot so NaOH (natrijev hidroksid), LiOH (litijev hidroksid), Ca(OH)2 (kalcijev hidroksid) in Al(OH)3 (aluminijev hidroksid), vsebujejo bazne ali alkalne hidroksilne skupine (-OH). Te v proizvodnji masti mešamo z organskimi maščobnimi kislinami v olju in ogrevamo. Alkalne »OH-« skupine kovinskih hidroksidov reagirajo s kislimi »H-« ioni maščobnih kislin, kot je stearinska kislina. Reakcija proizvede vlakna zgoščevalca in vodo kot stranski produkt in je poznana kot umiljenje.

Nekovinski zgoščevalec – katera koli od več posebno obdelanih naravnih ali sintetičnih snovi, z izjemo kovinskih mil, ki jih v procesu proizvodnje masti lahko toplotno ali mehansko dispergiramo v tekočem mazivu. Včasih jih imenujemo tudi sintetični zgoščevalec, anorganski zgoščevalec ali organski zgoščevalec.

Organsko milo – organsko milo je organska molekula tvorjena s kemično reakcijo kisline in baze. Številni zgoščevalci masti so organska mila, nastala z reakcijo organske kisline in anorganskih baz. Mast na primer lahko proizvedemo z reakcijo _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 51

12-hidroksistearinske kisline in apna (kalcijev hidroksid) v baznem olju, da dobimo kalcijevo 12-hidroksistearinsko milo, ki tekočino zgosti v mast.

Obratovalna (delovna) temperatura – temperatura delovanja masti je razpon med najnižjo temperaturo, kjer napravo še lahko poženemo na sprejemljiv način, in najvišjo temperaturo, kjer je mazanje še zadostno. Temperatura delovanja masti je odvisna od njene sestave (bazna tekočina, zgoščevalec, dodatki). V tem smislu merimo temperaturo na splošno v bližini mazanega stika in ne med obremenjenima površinama. Za določanje najnižje obratovalne temperature pogosto uporabljamo nizkotemperaturne ležajne teste. Za določanje najvišje obratovalne temperature pa običajno uporabljamo visokotemperaturne ležajne teste. Samo kapljišče ne zadošča za določitev največje delovne temperature masti.

Mazalna mast – mazivo, ki je trdna do poltekoča disperzija sredstva za zgoščevanje (zgoščevalca) v tekočini. Mazalna mast lahko vsebuje dodatke (aditive), ki vplivajo na posebne lastnosti, kot sta odpornost proti oksidaciji ali obraba.

Razredi NLGI (National Lubrication Grease Institut) – številčna lestvica za razvrščanje konsistence mazalnih masti na osnovi delovne penetracije pri 25 °C po standardu ASTM D217. Več o tem je navedeno v naslednjem poglavju.

Penetracija – globina prodiranja standardnega stožca v vzorec masti pri predpisanih pogojih (teža in oblika stožca, čas, temperatura). Merimo jo v desetinkah milimetra. Več o tem je navedeno v poglavju 3.3.

Saponifikacija – kemična reakcija maščobnih kislin, maščob ali estrov z alkalijskimi kovinami, da bi proizvedli kovinsko sol. To sol običajno imenujemo milo.

Milo – Glej geslo Zgoščevalec.

Navadno milo – enostavna mila so zgoščevalci masti, ki jih dobimo z reakcijo ene organske kisline z eno ali več anorganskimi bazami. Kompleksna mila pripravimo iz dveh ali več organskih kislin.

Mila za zgoščevanje – veliko masti pripravimo z reagiranjem organske kisline (kislin) in anorganske baze (baz) v baznem olju, da se tvorijo kristali soli. Ti kristali so delno topni v baznem olju in tvorijo koloidne delce ali vlakna, ki so razpršeni v tekočini. Ti delci ali vlakna so odgovorni za poltrdno konsistenco masti in so označena kot milo za zgoščevanje.

Sintetična mast – mast, pri kateri uporabljeno olje ni na mineralni ali rastlinski osnovi.

Zgoščevalec – trdni delci, ki so relativno enakomerno razpršeni v tekočem mazivu, da se tvori struktura mazalne masti. Ti trdni delci so lahko vlakna, kot je to primer _________________________________________________________________________________ 52 – Mala šola mazanja

pri različnih kovinskih milih ali pa ploščice ali kroglice, kot je to primer pri nekaterih nekovinskih zgoščevalcih. Splošne zahteve so, da se delci lahko enakomerno porazdelijo v tekočem mazivu, kjer medsebojno delujejo in tvorijo stabilno strukturo.

Tiksotropnost – zmanjšanje konsistence masti (mehčanje) kot posledica striga, čemur sledi povečanje konsistence (otrdelost) po koncu delovanja striga.

Tiksotropnost je razmeroma dolgotrajen proces, proporcionalen času staranja in je redko, če sploh kdaj, končan. Nasprotno pa je povečanje navidezne viskoznosti v nenewtonskih sistemih z zmanjševanjem stopnje striga trenutno in v celoti reverzibilno. Mast je tako tiksotropna in nenewtonska).

Odpornost na vodo – sposobnost masti, da vzdrži dodajanje vode v sistem mazanja brez neželenih učinkov.

3.3 Penetracija in konsistenca masti ter njuno določanje Doslej smo se že seznanili z različnimi sistemi razvrščanja viskoznosti in definicijo viskoznosti, tokrat pa bomo spoznali penetracijo in konsistenco, to sta dva pomembna parametra, ki ju srečujemo pri masteh.

Po definiciji je mazalna mast mazivo, ki je trdna do poltekoča disperzija sredstva za zgoščevanje (zgoščevalca) v tekočini. Mazalna mast je lahko formulirana z dodatki (aditivi), ki vplivajo na posebne lastnosti, kot je odpornost proti oksidaciji ali obrabi.

Konsistenca (trdota) masti je stopnja odpora masti proti deformaciji ob prisotnosti sile in opisuje plastičnost trdne snovi, podobno kot viskoznost opisuje tekočino [18]. Konsistenca je značilna lastnost mazalnih masti, po kateri se bistveno razlikujejo od drugih vrst maziv. Zaradi zapletene odvisnosti konsistence od številnih parametrov jo lahko merimo le posredno. V praktični rabi za njeno oceno običajno uporabljamo penetracijo, ki je sestavni del vseh specifikacij za kakovost mazalnih masti [19].

Penetracija masti predstavlja globino prodiranja standardnega stožca v mast zaradi lastne teže v času 5 sekund. Penetracijo običajno merimo v skladu s standardom ASTM D217 (IP 50) ali ASTM D1403 [18]. Meritev izvajamo na predhodno pripravljenem vzorcu masti pri temperaturi 25 °C. Za to uporabljamo stožčasti penetrometer. Naprava je sestavljena iz prosto gibajočega se stožca, nameščenega _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 53

na gred, podstavka za vzorec masti pod stožcem, blokirne naprave za zaustavitev gibanja stožca ter skale za merjenje globine prodiranja stožca v mast. Penetracijo izražamo v desetinkah milimetra (mm/10). Napravo za merjenje penetracije prikazuje slika 3-1 (levo), meritev penetracije pa je prikazana na isti sliki desno.

Slika 3-1 Naprava za merjenje penetracije (levo), merjenje penetracije (desno)

Penetracijo najpogosteje označujemo kot delovno. V tem primeru jo izmerimo neposredno po tem, ko vzorec masti pregnetemo skozi standardno ploščo z izvrtinami (60 dvojnih gibov). O podaljšani delovni penetraciji govorimo tedaj, ko vzorec masti pred meritvijo najprej mehansko pregnetemo z 10.000 ali 100.000 dvojnimi gibi, nato pa po temperiranju na 25 °C še z običajnimi 60 dvojnimi gibi.

Včasih pa merimo penetracijo tudi brez predhodnega gnetenja vzorca masti.

Glede na izmerjeno penetracijo mazalne masti uvrščamo v enega od devetih razredov NLGI (National Lubricating Grease Institute=nacionalni inštitut za mazanje z mastmi). To razvrstitev prikazuje preglednica 3-2, v kateri so navedeni tudi najbolj značilni primeri uporabe masti posameznih razredov NLGI. _________________________________________________________________________________ 54 – Mala šola mazanja

Preglednica 3-2 Značilni primer uporabe masti po razvrstitvi NLGI

Konsistenca masti poltekoča poltekoča zelo mehka mehka srednje mehka srednje mehka poltrda trda zelo trda

Razred NLGI 000 00 0 1 2 3 4 5 6

Penetracija (25 °C) 1/10 mm 445 - 475 400 - 430 355 - 385 310 - 340 265 - 295 220 - 250 175 - 205 130 - 160 85 - 115

Primer uporabe zobniki zobniki centralni sistemi centralni sistemi kotalni ležaji splošna uporaba drsni ležaji za nizke hitrosti briketne masti

3.4 Označevanje mazalnih masti V poglavjih 3.1 in 3.3 smo spoznali penetracijo, konsistenco in sestavo mazalne masti, omenili pa smo še nekatere druge parametre in izraze, ki jih srečujemo pri mazalnih masteh. V nadaljevanju pa si bomo ogledali še dva načina za označevanje masti, in sicer po standardih ISO 6743-9 in DIN 51502.

Označevanje po standardu ISO 6743-9 Po standardu ISO 6743-9 so masti razvrščene glede na pogoje obratovanja, saj zaradi njihove vsestranske uporabnosti razvrstitev po namenu uporabe ni preveč praktična. Razvrščanje masti po tem standardu temelji na upoštevanju mejnih temperatur uporabe, onesnaženja z vodo in obremenitve, pri kateri mast lahko uporabljamo. Oznaka masti po ISO 6743-9 predstavlja kratko kodo, iz katere poznavalec lahko razbere glavne značilnosti in kakovostno raven masti.

Sistem razvrščanja oziroma označevanja kakovostne ravni masti po tem standardu bo prikazan na primeru oznake ISO-L-XCCEB2 za mast Olma LIS EP 2 (slika 3-2). Prvi del oznake ISO-L-X je enak za vse masti, saj pomeni ISO organizacijo ali standard, L pomeni skupino maziv, X pa pomeni skupino mazalnih masti. Pomen posameznih simbolov v nadaljevanju oznake je pojasnjen v nadaljevanju.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 55

Slika 3-2 Primer oznake masti po standardu ISO 6743-9

Prvi simbol v nadaljevanju oznake, v prikazanem primeru je to črka C, se nanaša na najnižjo temperaturo uporabe masti. Dodatno razlago prvega simbola vsebuje preglednica 3-3. Drugi simbol v nadaljevanju oznake (v prikazanem primeru je to ponovno črka C) se nanaša na najvišjo temperaturo uporabe masti. Dodatno razlago drugega simbola vsebuje preglednica 3-4.

Preglednica 3-3 Najnižja temperatura uporabe masti

Simbol 1 A B C D E

Predvidena najnižja temperatura uporabe masti 0 °C -20 °C -30 °C -40 °C <-40 °C

Preglednica 3-4 Najvišja temperatura uporabe masti

Simbol 2 A B C D E F G

Predvidena najvišja temperatura uporabe masti 60 °C 90 °C 120 °C 140 °C 160 °C 180 °C >180 °C

_________________________________________________________________________________ 56 – Mala šola mazanja

Tretji simbol se nanaša na obnašanje masti ob prisotnosti vode. V prikazanem primeru predstavlja simbol 3 črka E. Podrobnejšo razlago simbola 3 prikazuje preglednica 3-5.

Preglednica 3-5 Vpliv vlage/vode na mazalno mast

Simbol 3 A B C D E F G H I

Pogoji okolice L L L M M M H H H

L =s uho M = vlaga H = voda

Zaščita pred rjavenjem L M H L M H L M H

L = brez zaščite M = zaščita ob prisotnosti vode H =zaščita ob prisotnosti slane vode

Iz simbola 4 lahko razberemo, ali mast vsebuje EP dodatke ali ne. Razlago simbola 4 prikazuje preglednica 3-6.

Preglednica 3-6 Vsebnost EP dodatkov

Simbol 4 A B

Pomen simbola Mast ne vsebuje EP (Extreme Pressure) dodatkov Mast vsebuje EP dodatke

Simbol 5 neposredno predstavlja razred NLGI. Z razvrstitvijo masti v posamezne razrede NLGI na osnovi izmerjene penetracije smo se že seznanili v poglavju 3.3, zato tega na tem mestu ne bomo ponavljali.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 57

Prikazani primer označevanja masti Olma LIS EP 2 ob dodatnih pojasnilih v posameznih preglednicah uporabnikom omogoča že ob pogledu na oznako masti pridobiti osnovne podatke o masti in olajša medsebojno primerjavo masti brez iskanja dodatnih podatkov v tehnični dokumentaciji masti. Oznaka ISO-L-XCCEB2 za mast Olma LIS EP 2 nam torej pove, da je navedena mast primerna za uporabo v temperaturnem območju med -30 °C in 120 °C. Primerna je za uporabo v vlažnem okolju in nudi zaščito pred korozijo tudi ob prisotnosti vode. Iz oznake lahko ugotovimo, da mast vsebuje EP dodatke in je razvrščena v razred NLGI 2.

Označevanje po standardu DIN 51502 Poleg označevanja masti po standardu ISO 6743-9 pogosto srečamo tudi označevanje mazalnih masti po standardu DIN 51502. Pri izbiri masti je pomembno upoštevati področje, kjer bomo mast uporabili, seveda pa tudi pogoje (temperature, morebitno prisotnost vode itd.),ki jim bo mast izpostavljena. Zato tudi označevanje kakovostne ravni masti po standardu DIN 51502 temelji na upoštevanju področja uporabe, spodnje in zgornje temperature uporabe in vpliva vode, dodatno pa tudi vrste/sestave masti (bazno olje, aditivi). Oznaka masti po DIN 51502 predstavlja kratko kodo, iz katere uporabnik lahko razbere glavne značilnosti in kakovostno raven masti.

Sistem označevanja ravni kakovosti masti po tem standardu bo prikazan na primeru oznake KP2K-30 (slika 3-3) na primer za mast Olma LIS EP 2. Pomen posameznih simbolov v navedeni kodi je pojasnjen v nadaljevanju.

Slika 3-3 Primer oznake masti po standardu DIN 51502

_________________________________________________________________________________ 58 – Mala šola mazanja

Prvi simbol v oznaki masti se torej nanaša na predvideno področje njene uporabe.

Dodatno razlago prvega simbola vsebuje preglednica 3-7.

Preglednica 3-7 Predvideno področje uporabe masti

Simbol 1 G OG K M

Predvideno/priporočeno področje uporabe masti Zaprti zobniški prenosniki Odprti zobniški prenosniki Kotalni in drsni ležaji, drsne površine Drsni ležaji in tesnila (nižje zahteve kot pri simbolu K)

Drugi simbol je dodatni simbol, iz katerega lahko razberemo vrsto dodatkov, ki jih mast vsebuje, prav tako pa tudi vrsto bazne tekočine, ki jo mast vsebuje.

Podrobnejšo razlago drugega simbola prikazuje preglednica 3-8. V primeru, da mast ne vsebuje EP dodatkov ali čvrstih delcev, oznaka masti tega simbola morda ne vključuje.

Tretji simbol neposredno predstavlja razred NLGI. Z razvrstitvijo masti v posamezne razrede NLGI na osnovi izmerjene penetracije smo se že seznanili v poglavju 3.3, zato tega na tem mestu ne bomo ponavljali. Četrti simbol predstavlja kombinirano oznako, ki upošteva zgornjo temperaturo uporabe masti in njeno obnašanje ob prisotnosti vode, in sicer v skladu s podatki, ki jih prikazuje preglednica 3-9.

Preglednica 3-8 Oznake za vrsto dodatka/aditiva in bazne tekočine

Simbol 2 P F E FK PG SI HC

Pomen simbola Mast vsebuje EP dodatke Mast vsebuje čvrste delce (na primer MoS2, grafit …)

Bazno olje je na osnovi estrov Bazno olje je na snovi fluoriranih ogljikovodikov Bazna tekočina je na osnovi poliglikolov Bazna tekočina je silikonsko olje Bazna tekočina je na osnovi sintetičnih ogljikovodikov

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 59

Preglednica 3-9 Zgornja temperatura uporabe masti in obnašanje ob prisotnosti vode

Simbol 4 C D E F G H K M N P R S T U

Zgornja temperatura 60 °C 60 °C 80 °C 80 °C 100 °C 100 °C 120 °C 120 °C 140 °C 160 °C 180 °C 200 °C 220 °C 220 °C

Vpliv vode 0 ali 1 2 ali 3 0 ali 1 2 ali 3 0 ali 1 2 ali 3 0 ali 1 2 ali 3

Testna temperatura 40 °C 40 °C 40 °C 40 °C 90 °C 90 °C 90 °C 90 °C

Po dogovoru

Zadnji simbol 5 neposredno predstavlja spodnjo temperaturo uporabe masti, zato ne potrebuje dodatne razlage.

Prikazani sistem označevanja masti uporabnikom omogoča že ob pogledu na oznako masti pridobiti osnovne podatke o masti in olajša medsebojno primerjavo masti brez iskanja dodatnih podatkov v tehnični dokumentaciji masti. Tudi manj veščim na področju mazanja pa prikazani sistem označevanja omogoča, da bodo z nekaj vaje hitro na dobri poti do eksperta na področju mazalnih masti.

3.5 Združljivost mazalnih masti Doslej smo že spoznali sestavo in nekatere lastnosti mazalnih masti, način določanja njihove penetracije in konsistence ter dva standardizirana načina označevanja. Tokrat se bomo osredotočili na združljivost različnih mazalnih masti.

Poznamo veliko število različnih mazalnih masti, ki jih zaradi različnih razlogov _________________________________________________________________________________ 60 – Mala šola mazanja

včasih tudi menjamo ali mešamo z drugimi. V tem poglavju bomo omenili dejavnike, ki vplivajo na to, ali sta dve masti združljivi.

Grafikoni/preglednice združljivosti Številna podjetja se glede združljivosti masti opirajo na grafikone/preglednice združljivosti, ki jim pomagajo pri sprejetju odločitve o vzdrževanju. Ti grafikoni so na voljo v raznih strokovnih člankih, revijah in na spletnih straneh. Na žalost se zelo malo grafikonov sklicuje na izvor podatkov ali katero koli raziskavo, uporabljeno za določitev prikazane združljivosti. Enega od takšnih priporočil prikazuje preglednica 3-10.

Takšen način določanja združljivosti je sicer zelo preprost, skrb pa vzbuja dejstvo, da so se pri nekaterih takšnih priporočilih združljive masti pri uporabi izkazale kot popolnoma nezdružljive. Izbor masti, ki so prikazane v grafikonih, se zelo razlikuje, običajno so v vseh primerih prikazane aluminijeve kompleksne, litijeve kompleksne in kalcijeve kompleksne [20]. Primerjava različnih grafikonov je pokazala več protislovij. Na primer en grafikon je pokazal, da so barijeve kompleksne masti združljive z bentonitnimi mastmi, medtem ko so drugi kazali, da je takšna mešanica nezdružljiva. Nekateri grafikoni naštevajo poliuretanske masti združljive ali omejeno združljive s kalcijevimi kompleksnimi, vendar so na drugem grafikonu prikazane kalcijeve kompleksne masti nezdružljive s poliuretanskimi mastmi. Delno so bile določene primerjave prepisane iz enega v drug grafikon. Tako imamo vsekakor težave, če se hočemo odločiti za enega od grafikonov in mu zaupati.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 61

Preglednica 3-10 Primer pripomočka za določanje združljivosti različnih vrst masti

Osnova za združljivost masti Zanimivo je, da se omenjeni grafikoni osredotočajo samo na vrsto uporabljenega zgoščevalca, ne pa tudi na vrsto baznega olja in aditivov. To je do neke mere razumljivo, saj je večina težav pri mešanju masti vezana na različne zgoščevalce, vendar pa to ni edini razlog. _________________________________________________________________________________ 62 – Mala šola mazanja

Združljivost baznih olj Masti se proizvajajo tako iz mineralnih kot tudi sintetičnih baznih olj. Nekatera sintetična bazna olja niso združljiva z mineralnimi olji in drugimi vrstami sintetičnih olj. Če so zgoščevalci združljivi, bazna olja pa ne, bo mešanica masti lahko problematična. Zato je pomembno, da pri določanju združljivosti upoštevamo vrsto baznega olja v masti. Viskoznost je pri izbiri olj ključnega pomena. Pri mešanju masti z zelo različno viskoznostjo baznega olja nastala mešanica ne bo optimizirana za uporabo. Zato uporabnik ne sme mešati masti kar po svoje17.

Združljivost aditivov Mešanje masti z nezdružljivimi zgoščevalci se lahko odrazi takoj in z očitnimi spremembami, ki vplivajo na učinkovitost mazanja. Veliko mešanic se najprej zmehča, pogosto tako, da mast odteče iz mazanega mesta, morda celo mimo tesnil.

Nekatere mešanice masti izločijo olje, ki prav tako odteka iz ležaja, zobnika ali ohišja. Druge mešanice pa otrdijo, kar povzroča težave pri obremenjevanju mazanega elementa in gibanju masti. Preprosto mešanje dveh masti in opazovanje sprememb morda ne bo pokazalo bistvenih sprememb lastnosti. Mešanje masti v različnih razmerjih, gnetenje, ogrevanje in ohlajanje teh zmesi pa lahko pokaže merljive spremembe lastnosti in napove lastnosti mešanice pri praktični uporabi.

Kratek povzetek je tako naslednji: v osnovi so grafikoni za določanje združljivosti masti primeren način za sprejem odločitve glede dejanskega ali potencialnega mešanja masti. Vendar pa nezanesljivost teh grafikonov in kompleksna interakcija baznih olj, dodatkov/(aditivov) in zgoščevalcev zahtevata, da se uporabi bolj poglobljen pristop. Prizadevanja za preprečevanje mešanja, kadar je to mogoče, in praktično testiranje mešanic glede združljivosti pred uporabo, bodo povečala zanesljivost delovanja mazanih elementov.

17

Če ne pozna ozadja in zmeša dve nezdružljivi masti, se bo stanje po mešanju masti poslabšalo. In bo zaključil, da je nova mast slaba. Resnični vzrok težav pa je neinformiranost uporabnika. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 63

_________________________________________________________________________________ 64 – Mala šola mazanja

Kontaminacija maziv in hidravličnih tekočin V nadaljevanju bomo obravnavali kontaminacijo maziv. Ta je prisotna pri vseh vrstah maziv, še zlasti pa je neugodna pri hidravličnih tekočinah, saj te zahtevajo najvišjo stopnjo čistosti. Je daleč najpogostejši krivec za okvare hidravličnih naprav.

Najprej bomo našteli vrste in izvor kontaminantov, nato omenili njihov negativni vpliv, spoznali pa bomo še način kontrole in obvladovanja kontaminacije.

Kontaminacija hidravličnih tekočin je neizogiben pojav, saj del kontaminantov pride v hidravlično tekočino že med proizvodnjo, preostali pa med transportom, skladiščenjem, polnjenjem hidravličnih naprav in med uporabo.

4.1 Vrste in izvor kontaminantov Večino kontaminantov lahko opišemo z eno ali več naslednjih značilnosti:      

fizikalno stanje (trdni, tekoči, plinasti), mehanske lastnosti (gostota, trdota, velikost, oblika itd.), oblika, v kateri so prisotni (prosti, raztopljeni, emulgirani), kemična razvrstitev (organski, anorganski, posebne zmesi itd.), kemična reaktivnost (inertni, katalitični, reaktivni), biološko stanje (živi, neživi).

Pomemben vidik kontaminantov je njihov izvor. Poznavanje izvora omogoča uporabo preventivnih ukrepov, s katerimi jih lahko izključimo, odstranimo, ali omejimo njihove vplive. Možnosti izvora so naslednje:   

vgrajeni delci (livarski pesek, oksidni delci, prah, vlakna čistilnih krp, odrezki iz obdelave …), med obratovanjem nastali delci (obraba kovin in tesnil, rja, delci filtrov in gibkih cevi, delci barve, produkti staranja olja), zunanji, iz okolice prispeli delci (npr. tisti, ki vstopajo skozi oddušnike, slaba tesnila in druge odprtine med normalnim obratovanjem, in tisti, ki jih vnesemo pri dolivanju tekočine v sistem). _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 65

4.2 Negativni vpliv kontaminantov Kontaminant je katera koli snov, ki moti delovanje sestavin hidravličnega sistema.

Ta motnja se odraža kot mehanski ali/in kemijski vpliv/medsebojno delovanje na sestavine sistema, tekočine ali njegove aditive [16]. Mehanski vpliv vključuje:   

blokiranje prehodov zaradi trdnih delcev, obrabo med delci in površinami komponent (model 3 teles), oteževanje prehoda svetlobe in s tem moten videz tekočine.

Kemijske reakcije pa zajemajo:     

korozijo in druge oksidacijske tvorbe, spremembo stanja tekočine, porabo aditivov, včasih povezano s škodljivimi stranskimi produkti, nastanek mikroorganizmov, človeške reakcije na toksične snovi in mikroorganizme.

Glavni kontaminanti so voda, zrak in trdni delci. Lahko nastopajo posamično, večkrat pa tudi skupno, kar še poveča njihov negativni vpliv na tekočino in hidravlične sestavine. Na ta način povzročajo motnje v delovanju hidravličnih sestavin in celotnega hidravličnega sistema, kar prikazuje slika 4-1.

Voda delno emulgira v hidravlično olje, večji del pa se loči kot prosta voda in povzroča korozijo hidravličnih sestavin. Zrak pospešuje staranje hidravlične tekočine, povečuje njeno stisljivost, deluje pa tudi korozivno na hidravlične sestavine in povzroča njihovo obrabo, saj slabša mazalne lastnosti. Tudi trdni delci so katalizator staranja hidravlične tekočine in povzročitelj obrabe hidravličnih sestavin. Trdni delci so v večji ali manjši meri prisotni vedno.

_________________________________________________________________________________ 66 – Mala šola mazanja

Slika 4-1 Vplivi na staranje hidravlične tekočine in delovanje hidravličnega sistema

4.3 Kontrola in obvladovanje kontaminacije Omenili smo, da so kontaminanti neizogiben pojav, zato je kontaminacijo treba kontrolirati in obvladovati (to pomeni zadrževati na takšni ravni, ki še ne predstavlja nevarnosti za zanesljivo obratovanje hidravličnih naprav).

Postopek kontrole in obvladovanja kontaminacije poteka v štirih glavnih korakih.

V prvem koraku s preprostimi metodami prepoznamo vrsto in približno količino kontaminantov. V drugem koraku z bolj kompleksnimi in dražjimi metodami pridobimo dodatne podatke, kot sta velikost in število delcev, njihova oblika, kemična sestava itd. V tretjem koraku s pomočjo prej ugotovljenih podatkov (na primer kemične sestave delcev, ki nam omogoča sklepanje o izvoru kontaminantov) izključimo oziroma bolj realno rečeno omejimo nadaljnji vstop/nastajanje kontaminantov. V zadnjem, četrtem koraku pa tako ali drugače prispele kontaminante odstranjujemo iz sistema, za kar uporabimo preprostejše postopke separacije ali bolj zahtevne postopke filtracije.

Omeniti moramo še, da je kontaminacija dinamični pojav, saj kontaminanti neprestano nastajajo/prihajajo v sistem, po drugi strani pa jih filtrski elementi prav tako neprestano odstranjujejo. Količina je odvisna od tega, v katerem času jo merimo in na katerem mestu v sistemu. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 67

4.4 Stopnje čistosti olja Glede na to, da kontaminacije popolnoma ne moremo preprečiti, je pomembno, da znamo izmeriti stopnjo čistosti hidravlične tekočine, saj na ta način ugotovimo, ali je še primerna za uporabo. Potrebno stopnjo čistosti lahko dosežemo in vzdržujemo s filtracijo. Za to je potrebna ustrezna filtracijska sposobnost hidravlične tekočine, filtri pa morajo biti pravilno izbrani in dovolj kakovostni [16].

Osnova za določitev stopnje čistosti hidravlične tekočine je število delcev določene velikosti. Na ta način določimo stopnjo čistosti po enem ali več uveljavljenih standardih. Danes je najpreprostejši način za določanje števila in velikosti delcev uporaba avtomatskega števca delcev, ki nam po končani meritvi prikaže ustrezno stopnjo čistosti. Za uporabnika je predvsem pomembno poznavanje priporočenih stopenj čistosti hidravlične tekočine za določen namen uporabe. Ta priporočila podajajo proizvajalci hidravlične opreme. Uporabnik s primerjavo izmerjene stopnje čistosti s priporočeno/zahtevano ugotovi dejansko stanje in potrebo po morebitnih vzdrževalnih ukrepih za izboljšanje ugotovljene stopnje čistosti [16].

Standardi za podajanje stopnje čistosti Za podajanje stopnje čistosti uporabljamo različne mednarodne standarde. Ti so se v zadnjih letih nekoliko spremenili. Razlog za to so predvsem naraščajoči tlaki v hidravličnih napravah, manjše reže med strojnimi elementi in vedno bolj fini filtrski elementi. Vzporedno namreč naraščajo tudi zahteve po čistosti olja. Naj omenimo nekaj najbolj poznanih in uporabljanih:    

ISO 4406:1987 (stari standard) definira število delcev večjih od velikosti 5 μm in 15 μm oziroma 2 μm, 5 μm in 15 µm v 100 ml vzorca olja.

ISO 4406:1999 (novi standard) definira število delcev večjih od velikosti 4 µm, 6 µm in 14 µm v 1 ml vzorcu olja.

NAS 1638 − definira število delcev velikosti 5 µm do 15 µm, 15 µm do 25 µm, 25 µm do 50 µm, 50 µm do 100 µm in nad 100 µm v 100 ml vzorca olja.

SAE AS 4059 − definira število delcev večjih od velikosti 4 µm, 6 µm 14 µm, 21 µm, 38 µm in 70 µm v 100 ml vzorcu olja.

_________________________________________________________________________________ 68 – Mala šola mazanja

Poleg navedenih obstajajo tudi drugi standardi in metode za določitev vsebnosti trdnih delcev kot na primer razne gravimetrijske in feromagnetne metode ali sodobnejše metode, ki izkoriščajo mehanizem spremembe dielektričnih lastnosti.

Nekatere od teh metod dajejo le približne rezultate.

4.4.1.1 Standard ISO 4406 Standard ISO 4406 so uvedli leta 1977, pozneje je bil modificiran najprej leta 1987, nazadnje pa leta 1999. Stopnje čistosti po tem standardu prikazuje preglednica 4-1.

Preglednica 4-1 Stopnje čistosti po standardu ISO 4406:1999

Število delcev v 1 ml olja več kot do in vključno 1.300.000 2.500.000 640.000 1.300.000 320.000 640.000 160.000 320.000 80.000 160.000 40.000 80.000 20.000 40.000 10.000 20.000 5.000 10.000 2.500 5.000 1.300 2.500 640 1.300 320 640 160 320 80 160

Številka stopnje 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14

Število delcev v 1 ml olja več kot do in vključno 40 80 20 40 10 20 5 10 2,5 5 1,3 2,5 0,64 1,3 0,32 0,64 0,16 0,32 0,08 0,16 0,04 0,08 0,02 0,04 0,01 0,02 0,00 0,01

Številka stopnje 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Rezultat za stopnjo čistosti po standardu ISO 4406 podajamo kot sestavljeno vrednost treh števil, na primer 18/15/10. Prvo število se nanaša na delce, večje od 4 μm(c), drugo število na delce, večje od 6 μm(c), tretje število pa na delce, večje _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 69

od 14 μm(c). Oznaka (c) pomeni, da je štetje delcev izvedeno v treh dimenzijah, torej po novem standardu iz leta 1999. Iz preglednice je razvidno, da se dve sosednji stopnji glede števila delcev razlikujeta za faktor 2.

Primer: Proizvajalec hidravlične opreme priporoča za uporabo v svoji opremi hidravlično olje, ki ima po standardu ISO 4406:1999 stopnjo čistosti vsaj 18/15/10. Kolikšno je maksimalno dopustno število delcev velikosti >4 μm(c), >6 μm(c) in >14 μm(c) v 1 ml olja?

Rešitev: Na osnovi podatkov, ki jih prikazuje preglednica 4-1, lahko ugotovimo, da je pri stopnji čistosti 18/15/10 v 1 ml tekočine prisotno:   

1.300 do 2.500 delcev velikosti >4 μm(c), 160 do 320 delcev velikosti >6 μm(c), 5 do 10 delcev velikosti >14 μm(c).

Glede na to lahko ugotovimo, da je v 1 ml olja lahko največ 2.500 delcev velikosti >4 μm(c), 320 delcev velikosti >6 μm(c) in 10 delcev velikosti >14 μm(c).

4.4.1.2 Standard SAE AS 4059 Razvoj novega standarda AS 4059 (AS je kratica za »Aerospace Standard«) so v okviru SAE (Society of Automotive Engineers) začeli že leta 1988, predvsem za potrebe v hidravlike v letalski in vesoljski industriji. Glavne novosti standarda SAE AS 4059 v primerjavi z NAS 1638, ki uradno ni več v uporabi (neuradno pa se še vedno velikokrat sklicujemo nanj), so:  

Prikaz podatkov v kumulativni obliki kot pri ISO 4406.

Dodano je še šesto območje velikosti delcev, ki bi pri NAS 1638 ustrezalo velikosti delcev pod 5 µm.

_________________________________________________________________________________ 70 – Mala šola mazanja

 

Vključitev razreda »000«, ki ga pri industrijskih hidravličnih oljih lahko dosežemo le pri delcih večje velikosti.

Označitev šestih velikostnih področij delcev z velikostno kodo A, B, C, D, E in F.

Stopnje čistosti po standardu SAE AS 4059 prikazuje preglednica 4-2.

Preglednica 4-2 Stopnje čistosti po standardu SAE AS 4059 Največje dovoljeno število delcev določene velikosti v 100 ml olja Velikost delcev, kalibracija ACFTD Velikost delcev, kalibracija ISO MTD velikostna koda razred 000 razred 00 razred 0 razred 1 razred 2 razred 3 razred 4 razred 5 razred 6 razred 7 razred 8 razred 9 razred 10 razred 11 razred 12

>1 µm

>5 µm

>15 µm

>25 µm

>50 µm

>100 µm

>4 µm

>6 µm

>14 µm

21 µm

>38 µm

>70 µm

A 195 390 780 1.560 3.120 6.520 12.500 25.000 50.000 100.000 200.000 400.000 800.000 1.600.000 3.200.000

B 76 152 304 609 1.220 2.430 4.860 9.730 19.500 38.900 77.900 156.000 311.000 623.000 1.250.000

C 14 27 54 109 217 432 864 1.730 3.460 6.920 13.900 27.700 55.400 111.000 222.000

D 3 5 10 20 39 76 152 306 612 1.220 2.450 4.900 9.800 19.600 39.200

E 1 1 2 4 7 13 26 53 106 212 424 848 1.700 3.390 6.780

F 0 0 0 1 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1.024

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 71

Obstaja možnost navajanja le skupnega rezultata, ki je (kot pri NAS 1638) najslabši rezultat v šestih velikostnih razredih (na primer stopnja čistosti po SAE AS 4059: 9).

Lahko pa navedemo tudi rezultate merjenja (stopnja čistosti) za vsa velikostna območja (na primer stopnja čistosti po SAE AS 4059: 9/8/8/7/6/4). Možno je tudi navajanje stopnje čistosti le v tistih velikostnih razredih, ki nas v določenem primeru zanimajo (na primer stopnja čistosti po SAE AS 4059: A9/B8/C8/F4).

Načini določanja stopnje čistosti Danes je najpreprostejši način za določanje števila in velikosti delcev uporaba avtomatskega števca delcev, ki nam po končani meritvi prikaže ustrezno stopnjo čistosti po enem ali več različnih standardih. Nekaj primerov avtomatskih števcev delcev prikazuje slika 4-2. Te instrumente lahko uporabljamo kot prenosne in z njimi opravljamo meritve na posameznih strojih (angleško on-line18), lahko pa jih uporabimo tudi kot fiksne, na primer za meritve stopnje čistosti vzorcev olja v laboratorijih.

Poleg tega obstajajo tudi tako imenovani monitorji kontaminacije, ki so manjše in cenejše izvedbe, temu primerno pa običajno tudi manj natančne. Njihova prednost pa je tudi vgradnja na stroj in nam tako stalno merijo stopnjo čistosti. Nekaj primerov takšnih instrumentov prikazuje slika 4-3.

18

Čeprav gre za angleški izraz, ga bomo uporabljali tudi v nadaljevanju, saj ga najpogosteje uporabljamo, ko govorimo o spremljanju stanja strojev in naprav. _________________________________________________________________________________ 72 – Mala šola mazanja

Slika 4-2 Nekaj primerov avtomatskih števcev delcev

Parker

Argo-Hytos

Hydac

Slika 4-3 Monitorji kontaminacije _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 73

Za uporabnika je predvsem pomembno poznavanje priporočenih stopenj čistosti hidravlične tekočine za določen namen uporabe. Uporabnik s primerjavo izmerjene stopnje čistosti s priporočeno (zahtevano) ugotovi dejansko stanje in potrebo po morebitnih vzdrževalnih ukrepih za izboljšanje ugotovljene stopnje čistosti [16].

Priporočene stopnje čistosti Potrebno stopnjo čistosti hidravlične tekočine za določen namen predpisujejo ali priporočajo proizvajalci strojev oz. hidravličnih naprav, in sicer predvsem glede na vgrajene sestavne dele. Pri tem je najbolj pomembna zračnost med posameznimi sestavnimi deli. Kadar podatkov o priporočeni stopnji čistosti nimamo, lahko kot smernice upoštevamo splošna priporočila, ki pa so manj zanesljiva.

Preglednica 4-3 prikazuje splošno priporočene stopnje čistosti različnih proizvajalcev. Poudariti je treba, da se vedno ravnamo po najobčutljivejši komponenti, kar pomeni, da moramo doseči in vzdrževati vsaj takšno stopnjo čistosti, kot jo zahteva ta komponenta. Običajno imamo v hidravličnem sistemu vgrajene tudi ventile, zato imajo priporočila za ventile največji pomen.

Primerjava izmerjene stopnje čistosti s potrebno je izhodišče za nadaljnje ukrepe, ki so pomembni predvsem tedaj, ko so izmerjeni rezultati slabši od zahtevanih.

Ugotoviti moramo glavne razloge za slabše rezultate in se odločiti o tem, ali bomo skušali omejiti vnos kontaminantov, izvedli dodatno filtracijo, vgradili finejše ali/in kvalitetnejše filtrske elemente, zamenjali obstoječo hidravlično tekočino s svežo (morda tudi od drugega proizvajalca) itd. Možna je seveda kombinacija naštetih ukrepov, priporočljivo pa je postopati korak za korakom, da je možno spremljati rezultate posameznih ukrepov.

_________________________________________________________________________________ 74 – Mala šola mazanja

Preglednica 4-3 Splošno priporočene stopnje čistosti različnih proizvajalcev

Hidravlični sistem/komponenta

ISO 4406:1999

NAS 1638

18/16/13

7

klasična hidravlika

21/18/14

9-10

proporcionalna hidravlika

20/18/14

9

regulacijska hidravlika

19/17/13

7-8

servo hidravlika

19/17/13

7

klasična hidravlika

18/16/13

7

proporcionalna hidravlika

17/15/12

6

servo hidravlika

15/13/10

4

zobniške črpalke

19/17/14

9

batne črpalke

18/16/13

8

krilne črpalke

19/17/14

9

direktno upravljani ventili

19/17/14

9

proporcionalni ventili

18/16/13

8

servo ventili

16/14/11

5

servo ventili, splošno priporočilo

17/15/12

<6

proporcionalni ventili

18/16/13

<7

batne radialne črpalke

19/17/14

9

PARKER vse komponente BOSCH REXROTH

GS HYDRO

SCHRÖDER INDUSTRIES

MOOG

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 75

_________________________________________________________________________________ 76 – Mala šola mazanja

Maziva v uporabi, nasveti, vprašanja V dosedanjih poglavjih smo pojasnili osnovne izraze, ki jih srečujemo pri mazivih, na primer viskoznost pri oljih, ali penetracija pri masteh ter spoznali različne načine razvrščanja olj po viskoznosti in masti glede na razred NLGI. Seznanili smo se z okvirno sestavo olj in masti, baznimi olji in aditivi. Omenili smo posebno skupino maziv, to so biološko hitreje razgradljiva maziva. Obravnavali pa smo tudi kontaminacijo maziv, ki je eden glavnih vzrokov za skrajševanje uporabne dobe maziv, strojnih elementov in naprav.

V tem poglavju pa se bomo osredotočili na bolj praktična vprašanja, pomembna za uporabnike maziv.

5.1 Smernice razvoja in vzdrževanja maziv ter ekologije Že v postopku razvoja maziv moramo upoštevati tudi njihovo obnašanje med uporabno dobo, vzdrževanje in vpliv, ki ga bodo imela na uporabnika in okolje.

Trendi na področju razvoja maziv Trend razvoja industrijskih maziv narekujejo v tehničnem in ekonomskem smislu potrebe uporabnikov, v ekološkem smislu pa zahteve glede zaščite okolja in zdravja uporabnikov. Tako zahteve, povezane z željami uporabnikov, kot tudi ekološke zahteve se zaostrujejo. Uporabniki bi, ne glede na povečane obremenitve maziv (manjše količine vgrajenih maziv, višji tlaki, temperature ipd.), želeli podaljšanje uporabne dobe maziva. Poleg tega mora biti izdelek še vedno cenovno sprejemljiv.

Dopustne vsebnosti nevarnih snovi za okolje ali zdravje človeka pa se v zadnjih letih znižujejo.

Za proizvajalce maziv to na splošno pomeni povišanje proizvodnih stroškov.

Manevrskega prostora je vedno manj, zato v prihodnosti lahko pričakujemo višanje cen maziv (tudi ob predpostavki, da bodo cene baznih olj ostale na enaki ravni, še bolj realno pa je pričakovati, da se bodo tudi bazna olja na dolgi rok dražila).

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 77

Trendi na področju vzdrževanja maziv Poznane formulacije maziv se običajno v krajšem obdobju ne spremenijo prav veliko (izjema je lahko nova zakonodaja, na primer glede dopustne vsebnosti nevarnih sestavin). Vendar pa praktično neprestano potekajo manjše spremembe formulacij. Kakovost maziv se na splošno dviga. To omogoča podaljševanje intervalov menjave, kar pa je možno le ob rednem in kakovostnem nadzoru in vzdrževanju stanja. Običajno intervale menjave maziva predpiše proizvajalec opreme, nenadzorovano podaljševanje ni priporočljivo. V sodelovanju s proizvajalcem maziva pa uporabnik lahko brez nepotrebnega tveganja res zmanjša število menjav maziv in tako doseže večkratno korist (zmanjšanje količine odpadnih maziv, stroška dela, povečanje razpoložljivosti opreme).

Slika 5-1 Vpliv maziv na celotni proces

Kakovost maziva ob hkratnem ustreznem nadzoru in vzdrževanju njegovega stanja omogoča dolgoročne prihranke. Ustrezna izbira vrste in kakovostne ravni maziva je potrebni pogoj, ni pa zadostni. V vsakem primeru moramo zagotoviti primerne pogoje pri uporabi maziva (normalni parametri obratovanja naprave, kjer je mazivo vgrajeno, preprečevanje njegove kontaminacije, periodično ali kontinuirano nadzorovanje stanja in po potrebi primerni korektivni ukrepi za izboljšanje stanja _________________________________________________________________________________ 78 – Mala šola mazanja

maziva). Pri vseh dejavnostih, povezanih z izbiro in vzdrževanjem maziv, je pomembno sodelovanje uporabnika, proizvajalca opreme in proizvajalca maziva.

Pogosta napaka uporabnikov maziv je, da prihranke prepogosto iščejo v nižji ceni maziva, kar pogosto pomeni tudi njegovo nižjo kakovost. Na ta način ni možno znižati skupnih stroškov, saj se zaradi (pre)nizke kakovosti maziva posledice (krajša uporabna doba strojnih delov, orodja in tudi samega maziva) lahko čutijo skozi celotno obdobje uporabe maziva. Mazivo si lahko predstavljamo kot vrh ledene gore (slika 5-1), ki sega nad morsko gladino (je v našem vidnem polju oziroma polju zanimanja), zato ga dobro vidimo (stroški nakupa maziva v celotnih stroških obratovanja nekega stroja so sicer običajno izredno nizki, so pa zelo pregledni), največji del pa je skrit pod morsko gladino (v primeru maziva so to številni parametri, na katere ima mazivo vpliv, vendar je ta vpliv bistveno težje točno ovrednotiti, zato ga prepogosto zanemarimo ne glede na to, da je povezan z neprimerno višjimi stroški, kot je bil strošek nakupa maziva).

Trendi na področju ekologije Zaradi omenjenih zahtev po zmanjšanju vpliva maziv na okolje je v zadnjih letih prisoten trend povečevanja deleža uporabe biološko hitreje razgradljivih maziv (več o tem v poglavju 1.7. V tem primeru se pojem »biološko hitreje razgradljiv« nanaša na primerjavo s hitrostjo biološke razgradnje konvencionalnega maziva na mineralni osnovi. Merilo za razvrstitev nekega maziva v skupino biološko hitreje razgradljivih maziv ni enolično določeno. Obstaja več metod, po katerih ocenjujemo biološko razgradljivost maziva, najpogosteje pa uporabljamo metodo CEC L-33A93.

Biološko hitreje razgradljiva maziva uporabljamo predvsem tam, kjer obstaja neposredna nevarnost izlitja v okolje. Najbolj značilna področja uporabe tovrstnih izdelkov so kmetijstvo, gradbeništvo in gozdarstvo. Pri tem pa obstajajo zelo velike razlike v deležu uporabe tovrstnih maziv med posameznimi državami, tudi če jih primerjamo le v okviru EU. Zaradi bistveno višje cene biološko hitreje razgradljivih maziv (tudi do desetkrat), v primerjavi z mazivi na mineralni osnovi, je njihov delež manjši, kot bi si želeli. V državah, kjer zakonodaja na posebej ogroženih območjih ne dopušča druge alternative, kot so biološko hitreje razgradljiva maziva (na primer Švica), ali obstajajo posebni državni programi za pospeševanje deleža uporabe _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 79

tovrstnih maziv, ki vključujejo določene ugodnosti (na primer Nemčija), je delež neprimerno višji kot na primer v Sloveniji. Trenutno slovenska zakonodaja ne zahteva uporabe biološko hitreje razgradljivih maziv. Odločitev in s tem tudi breme višje cene izdelka sta prepuščena uporabnikom. Do pred kratkim je bila edina olajšava ta, da proizvajalcu/prodajalcu v primeru biološko hitreje razgradljivih maziv ni bilo treba obračunavati ekološke takse. Trenutno pa to velja le za tovrstna maziva na živalski ali rastlinski osnovi, ne pa tudi za maziva na sintetični osnovi (kot je bilo do nedavnega in kot bi bilo tudi logično). Sintetična biološko razgradljiva maziva so že v osnovi najdražja, redki slovenski uporabniki pa bodo za svojo okoljsko ozaveščenost s strani države v prihodnje torej »nagrajeni« še s pribitkom ekološke takse. Kot marsikje na žalost tudi tu ubiramo svojo unikatno pot v prihodnost.

Svoje poglavje na področju ekologije je tudi meritev emisij nevarnih snovi pri uporabi maziv. Dopustne meje se znižujejo, v prihodnosti bo delodajalec zadolžen za izvajanje in kritje stroškov večjega števila meritev teh emisij. Zaradi ekoloških zahtev bo torej uporaba maziv v prihodnosti dražja.

Novejša alternativa klasičnim sistemom mazanja je mazanje z minimalno količino maziva, ki pa trenutno ne more pokriti vseh možnih primerov uporabe. Prinaša pa številne prednosti zaradi zmanjšanja potreb po mazivih, zmanjšanja količine odpadnih maziv, manjšega onesnaževanja mesta uporabe in podobno.

5.2 Deset vročih smernic na področju mazanja Kakšne smernice se v zadnjih desetletjih pojavljajo na področju mazanja in maziv? Če se, rečeno v žargonu, »nekoliko odmaknemo od drevesa«, lahko ugotovimo, da je do nekako 20 let nazaj to področje stagniralo. Številni so tedaj celo trdili, da sta znanost in tehnika mazanja v zatonu. Vendar se je v zadnjih desetletjih izkazalo, da je bilo to le mrtvilo, oziroma bolje rečeno, zatišje pred nevihto.

Ni dvoma o tem, mazanje je hitro sledilo spremembam v nekaterih pomembnih sektorjih. Razumljivo je, da je nujnost sčasoma privabljala samoiniciativnost, inovativnost in naložbe. Lahko opazimo številne primere dobre prakse, ki pričajo o uspehih kot posledici usmerjenih programov preobrazbe na področju mazanja. _________________________________________________________________________________ 80 – Mala šola mazanja

Spremembe zahtevajo pogum, saj pogosto pomenijo tudi padce, slepe ulice na poti razvoja. Boste naleteli na slepo ulico ali pa namesto tega odkrili vrata do novih priložnosti za poslovne prihranke in večjo produktivnost? Drzni, slepo zaverovani stopajo na to pot v neznana področja, medtem ko se bojazljivci postavijo v ozadje in čakajo na znamenje.

No, na številnih ključnih področjih so znamenja resnično prišla in napovedala, da je varno in priporočljivo začeti s sistematičnimi spremembami na področju mazanja.

Kot posledica tega spremembe podpira vse večje število podjetij, da bi izkoristila prednosti. Nekateri od teh pomembnih smernic še ne zahtevajo mrzlične dejavnosti, toda znamenja so jasna. Oglejmo si jih podrobneje [21].

Kaj je vroče?

Ekonomičnost filtriranja Čisto olje je lahko drago in nedosegljivo za številne uporabnike. Uvajanje strateških sprememb filtriranja, kot so sistemi »off-line« filtracije (gre za filtriranje olja zunaj glavnega toka) lahko bistveno zniža stroške odstranjevanja nečistoč iz olja, hkrati pa poveča učinkovitost odstranjevanja delcev. Kombiniranje strategije čistega olja in ustrezne ekonomičnosti filtracije je glavni cilj.

Inženirske storitve upravljanja projektov Storitve mazanja danes ne štejejo več kot trivialno nujno vzdrževanje. Tako imenovani »hit and miss« pristop (zadel ali zgrešil) je podjetjem v preteklosti prinesel milijone stroškov z opremo. Racionalizacija in optimizacija preventivnih postopkov vzdrževanja in periodičnost je ena od današnjih najbolj vročih tem na področju vzdrževanja. Vodilne organizacije so prav tako stroge glede dokumentiranja in usposabljanja za njihove nove postopke inženirskih storitev.

Izboljšane analize maziv Pasivna analiza olja je skoraj vedno zapravljanje časa in denarja. Preveč podjetij se prepusti ustaljenim navadam. Vendar obstajajo številne možnosti za podjetne organizacije, ki so ozaveščene glede analiz maziv in strateško investirajo vanje. Slika _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 81

5-2 na primer prikazuje instrument za določanje količine vode v olju. Izboljšane analize pomenijo aktivni nadzor nad svojim programom analize olja, vključno z izboljšanjem »on-site« analiz (analiza na kraju samem), prilagoditev alarmov in omejitev, vlaganje v sodobno opremo za vzorčenje in načrtno usposabljanje vzdrževalnega osebja.

Slika 5-2 Titrator Karl Fischer za določanje vsebnosti vode

Pomen povratnih informacij Ustrezno vzdrževanje ni možno brez načrtovanih procesov pridobivanja povratnih informacij. Ko gredo stvari v napačno smer, ugotovite, zakaj. Bodite vztrajni, da bi poiskali osnovne vzroke. Vsa popravila, obnove in pregledi opreme zahtevajo povratno informacijo, da bi uspešno zaključili zanko. Na primer, če se elektromotor pokvari prezgodaj, se posvetujte s servisno delavnico, da bi ugotovili vzrok za to.

Nato razmislite, kako boste prilagodili način vzdrževanja in obratovalne pogoje, da boste preprečili ponovitev podobnih okvar. Napredne organizacije ne skoparijo z zahtevami po povratnih informacijah o vzdrževalnih dejavnostih. _________________________________________________________________________________ 82 – Mala šola mazanja

Kakovostno formulirana maziva Na tržišču je na voljo veliko poceni maziv in številna od njih niso primerna za vaše stroje. Obstajajo pa tudi številna maziva vrhunskih znamk, ki so formulirana za doseganje kakovosti in maksimalnih lastnosti. Ta seveda stanejo več, a zapolnjujejo pomembno tržno nišo. Določitev pravega maziva za posamezni namen uporabe je prioritetnega pomena za večino podjetij. Krmarjenje skozi ta labirint zahteva usposabljanje in občasno svetovanje strokovnjakov. Pogosto ne gre za preproste spremembe, vendar vodilna podjetja poznajo pomen natančnosti, ko gre za izbiro pravega maziva.

Zdrava pamet zaposlenih Od neozaveščenega ne morete pričakovati drugega, kot da bo počel neumnosti.

Podjetja, ki prihranijo kakšno malenkost z zmanjševanjem proračuna za usposabljanje in z najemanjem nekompetentnega osebja, na splošno dobijo, kar si zaslužijo. Odlična podjetja pa se učijo nadgrajevati spretnosti njihovih tehnikov ter jih želijo usposobiti pred dodelitvijo rutinskih nalog, povezanih z mazanjem.

Izobraževanje in razvoj sposobnosti lahko porabi več kot 10 odstotkov letnih delovnih ur, vendar delodajalcem še vedno prinaša večkratne prihranke glede na stroške, ki bi jih imeli zaradi nenačrtovanih zaustavitev stroja in zastoja proizvodnje.

Optimizirane menjave olja Zasnova optimiziranih menjav olja ima dve plati. Ena je izvedba vseh razumnih korakov za podaljšanje uporabne dobe olja. Druga je čim bolj natančen čas menjave olja, in sicer tedaj, ko se je njegova uporabna doba skoraj iztekla, ne prej in ne pozneje. Ti dve strategiji sta odvisni od vrste uporabe olja, vendar večini podjetij omogočata precejšnje letne prihranke. Izpostaviti je treba tudi zelo vročo temo naknadnega dodajanja aditivov (to je obnovitve iztrošenih aditivov) v sistemih z velikimi polnitvami. Kljub nasprotovanju nekaterih dobaviteljev olj morajo napredni uporabniki proučiti tudi to možnost.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 83

Kontrola mehkih kontaminantov Umazanija in voda upravičeno vzbujata največjo pozornost. Vendar ne zanemarimo tudi temnih, mehkih in lepljivih suspenzij, ki lahko tudi največje in najbolj zmogljive stroje spravijo »na kolena« (v mirovanje). Končno so začeli opozarjati tudi na te mehke kontaminante (angleška beseda »varnish«), ki jih pogosto imenujemo lakasti ali muljasti ostanki. Kot rezultat tega se razvijajo tudi nove metode testiranja in strategije sanacije, da bi ukrotili te doslej nenadzorovane kontaminante.

Multipleksne tehnologije Pred leti analize olja na področju nadzora stanja in napovednega vzdrževanja niso imele prave vloge. Niso bile preveč priljubljene in priznane. Danes lahko ponosno priznamo, da so analize olja dobile zasluženo poplačilo kot izstopajoča tehnologija za nadzor maziv ter stanja strojev in naprav. Vidimo namreč prepričljive dokaze o tem v številnih vodilnih podjetjih, ki so analize olja integrirala v njihove strateške tehnologije vzdrževanja po stanju. Ta trend je potrjen z navzkrižnim usposabljanjem in navzkrižnim certificiranjem med tehnologijami.

Mantre inšpekcij V literaturi je bil že opisan pomen vsakodnevnih enominutnih kontrol [22]. Seveda na tem mestu lahko govorimo o »kontrolah« in o pravih kontrolah, ki jih izvajajo motivirani in usposobljeni tehniki. Ti strokovnjaki vedo, kdaj, kje in kako uporabiti svoje znanje. Ključna sta spretnost in budnost. Kaže, da ta strategija vrhunskim podjetjem prinaša neverjetne prihranke.

Kaj ni vroče? Če povzamemo, je pametno, da se učimo iz izkušenj od predhodnikov. Bodite zgodnji posnemovalec in se zavzemajte za transformacijske spremembe svojega programa mazanja. Izogibajmo pa se počasnim odločitvam, ki nas bodo v končni fazi pripeljale na rob preživetja. Podrobnosti o večini od naštetih desetih smernic so obravnavane v različnih člankih, dostopnih na spletnih straneh [23].

_________________________________________________________________________________ 84 – Mala šola mazanja

5.3 Šest ključnih elementov v načrtu varnega mazanja Poleg izpolnjevanja tehničnih zahtev izbranega maziva za določen primer uporabe in ekonomičnosti moramo skrbeti tudi za to, da bo mazanje varno. Katere elemente moramo vključiti v načrt varnega mazanja? Tak načrt se mora osredotočati na šest glavnih elementov: skladiščenje, ravnanje z mazivi, nadzor opreme, odstranjevanje odpadnih maziv, splošna varnostna praksa in izobraževanje [24].

Skladiščenje maziv Včasih za svoje zdravje slikovito pravimo, da malo preventive lahko prihrani veliko zdravljenja. V smislu mazanja in maziv to pomeni, da je treba oblikovati modele, ki sami po sebi pomagajo preprečiti razlitje, puščanje ali čezmerno porabo (na primer filtrirni agregat s hitrimi spojkami za prevoz in polnjenje olj). Nekatera maziva bodo hlapela, če niso pravilno zatesnjena, zato je bistvenega pomena, da imate ustrezno opremo za odkrivanje oljnih hlapov ali dima in urejeno prezračevanje. Primerno skladiščenje tekočine zagotovimo v zaprtih in suhih prostorih, kjer temperature ves čas ostajajo v priporočenem območju. Vendar to vedno ni mogoče zaradi okoljskih, finančnih ali prostorskih omejitev. Pri skladiščenju v odprtih prostorih pozorno spremljamo porabo in dopolnjujemo zalogo »just-in-time«, saj tako kar najbolj skrajšamo čas izpostavljenosti neugodnim razmeram [25].

Ravnanje z mazivi Medtem ko so številna maziva nestrupena, pa nekatera vsebujejo tudi sestavine, ki lahko povzročijo neželeno reakcijo ali poškodbo. Preberite varnostni list (SDS − Safety Data Sheet) za zadevno mazivo, kopije varnostnega lista pa naj bodo na voljo delavcem, ki pogosto uporabljajo to območje. Varnostni list vsebuje veliko podatkov, zato je lahko včasih laikom manj razumljiv. Zato pa vsebuje vse podatke za izdelavo navodil za varno delo z mazivi, ki so nekakšen povzetek varnostnega lista. Slika 5-3 prikazuje nekatere slikovne elemente takšnih navodil. Ustrezno osebno zaščitno opremo, kot so rokavice, očala, ščitniki za obraz ali drugo zaščitno opremo, hranite v bližini uporabe maziva. Pri vzorčenju uporabite reducirni ventil, predvsem kadar je olje pod visokim tlakom. Med nanašanjem maziva nikoli ne držite spojke pištole za mazanje z roko. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 85

Slika 5-3 Elementi navodil za varno delo

Nadzor opreme za mazanje Po praznjenju rezervoarjev oz. posod z mazivi, zamenjavi polnitve ali polnjenju ponovno preverite opremo. Preverite morebitno puščanje ali razlitje. Prah ali usedline so se morda nabrali na majhnem mestu, ki ni bilo opazno med vzdrževalnim delom. Spremljanje opreme in okolice bo pomagalo ohraniti območje varno in preprečiti nevarnosti, kot so zdrsi in padci.

Odstranjevanje odpadnih maziv Uporabljeno mazivo, ki čaka na odstranjevanje, je prav tako kot novo olje pomembno pravilno skladiščiti, ali pa celo še bolj. Hranite odpadna maziva na ločenem območju od novih maziv in upoštevajte lokalne zdravstvene, varnostne in okoljske predpise (HSE – Health, Safety and Environment) glede združevanja različnih vrst odpadnih maziv ali drugih izdelkov, kot so na primer tudi rabljeni filtri.

Splošna varnostna praksa Opravljanje vzdrževalnih del za mazanje je zelo podobno kakršni koli drugi praksi v vašem objektu. Nosite ustrezno osebno zaščitno opremo. Območje dela naj bo brez _________________________________________________________________________________ 86 – Mala šola mazanja

nepotrebne navlake. Prepričajte se, da so vsi znaki za nevarnosti jasno označeni in čitljivi (slika 5-4).

Slika 5-4 Varnost se ne zgodi sama od sebe, zanjo moramo poskrbeti sami

Izobraževanje, trening Z ekipo, ki je zadolžena za zdravje in varnost v vašem podjetju, redno pregledujte varnostne ukrepe. Preverite, ali so ustrezno podučili novince v uvajalnem procesu.

Zagotoviti je treba, da se tudi drugi delavci, ki se dnevno ne ukvarjajo z mazanjem, zavedajo možnih nevarnosti in previdnostnih ukrepov.

Skratka za varno mazanje pravilno hranite maziva, z njimi ustrezno ravnajte, preverite delovna mesta, pravilno odstranite vsa maziva, sledite varnostnim smernicam za določeno lokacijo in se naučite standarda, po katerem želite, da vaš program deluje.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 87

5.4 Zakaj se stanje olja slabša Tema "življenjske dobe" (bolje: uporabne dobe) olja je dandanes v ospredju pogovorov v tej panogi. Še danes presenetljivo pogosto slišimo, da ljudje govorijo: "Olje se ne slabša, samo umaže se." Takšna izjava pomeni, da bo preprosto odstranjevanje "umazanije" iz olja podaljšalo njegovo uporabo za vedno, vendar to ni res. Če ne razpolagate z naprednim sistemom za regeneracijo olja, ki iz olja odstrani celo oksidacijske delce v velikostnem območju nanometra, je napačno in nevarno misliti, da lahko isto olje vedno znova uporabimo brez posledic. Delci in drugi kontaminanti se sčasoma kopičijo v olju. Oksidacija, razgradnja baznega olja in degradacija aditivov prispevajo k temu, da se stanje olja slabša. [26]

Slabšanje stanja (degradacija) ali staranje olj Zaradi raznolikosti dandanes uporabljanih baznih olj in aditivov ter iz tega izhajajočega števila v olju prisotnih sestavin je nemogoče podati natančno oz. enolično izjavo o splošnih mehanizmih staranja in potekajočih kemičnih procesih.

Preveliko število možnih kemičnih reakcij in veliko število posledičnih kemičnih reakcij si lahko samo predstavljamo. Že samo pri obravnavi baznih olj je možno opaziti veliko kemično raznolikost struktur. Tudi aditivi, čeprav v zelo nizkih količinah, lahko povzročajo različne učinke na obnašanje olja in potek staranja oz. degradacije olja. Kemične reakcije, ki potekajo med uporabo olja, so odvisne od prisotnih obratovalnih pogojev stroja, kot prikazuje slika 5-5.

Kot najpomembnejše vplivne veličine je treba omeniti temperaturo, prisotnost kisika, vode ali pa kovinske katalizatorje, ki imajo odločilen vpliv na potek mehanizmov staranja. Kot nadaljnje vplivne veličine na staranje olja lahko omenimo tlak, volumen sistema, strig dolgoverižnih molekul in sevanje – še posebej svetlobno [27].

Tlak na primer povzroča pri dušenju nekega pretoka neposredno povišanje temperature olja. Po drugi strani pa prihaja ob prisotnosti zračnih mehurčkov v olju, zaradi hitrejšega porasta tlaka, do lokalnega sproščanja kompresijske toplote, pri čemer se lahko pojavljajo temperature v zračnih mehurčkih vse do več 100 °C. Te vodijo še posebej do poškodb molekul olja na območju površine mehurčka. V _________________________________________________________________________________ 88 – Mala šola mazanja

zračnih mehurčkih se lahko nadalje tvori vnetljiva mešanica, ki se pri porastu tlaka zaradi kompresijske toplote vname. Ta pojav je označen kot mikro-diesel efekt in rezultira v nadaljnje povečanje temperature in tlačnih konic, ki prav tako lahko pripeljejo do občutnih poškodb olja in delov stroja. Na vse prikazane fizikalnokemične dejavnike pa še dodatno vplivajo vrsta uporabe, konstrukcija stroja, vzdrževanje in interval menjave olja [27].

Slika 5-5 Glavne vplivne veličine na mehanizme staranja olj [27]

Na splošno vsa olja pri uporabi v določenem trenutku odpovejo. Obstaja pa več načinov za obvladovanje njihovega stanja in znatno podaljšanje njihove uporabne _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 89

dobe. Obstajajo trije glavni vzroki, ki zahtevajo zamenjavo olja: onesnaženje, razgradnja baznega olja, poraba aditivov [26].

Onesnaženje Številne vrste kontaminantov (onesnaževalcev) prispevajo k razgradnji mazalnih olj, vendar to niti ni najslabše. Vemo, da so kontaminanti, kot so delci, v večini primerov razlog obrabe in poškodb številnih delov stroja. Zaradi tega olje pogosto zamenjamo, preden odpove, pogosto zgolj zato, da odstranimo onesnaženje. Pri sistemih, kjer nimamo možnosti odstranjevanja kontaminantov (na primer s filtri), je to edini način za nadzor onesnaženja in zagotovitev ustreznih pogojev mazanja.

Zamenjava olja pa je v najboljšem primeru le delno učinkovita. Pri menjavi olja v večini strojev namreč ostane velik del starega onesnaženega olja. Poleg tega se moramo zavedati, da tudi sveže olje ni čisto, razen če smo ga pred uporabo pravilno filtrirali. Zato je pomembno, da onesnaženje olja nadzorujemo, ga po potrebi zmanjšujemo z uporabo bolj finih/bolj učinkovitih filtrirnih elementov, z dodatnim filtriranjem ali drugimi načini odstranjevanja. Na ta način bomo podaljšali uporabno dobo olja, zmanjšali število menjav in s tem povezane stroške.

Slabšanje stanja baznega olja Slabšanje stanja baznega olja je lahko najpogostejši razlog za odpoved olja.

Najpogostejša vrsta slabšanja baznega olja je verjetno oksidacija. Ko olje oksidira, so primarni stranski proizvodi kisline in netopni materiali, kar lahko povzroči tvorjenje usedlin na površinah in korozijo. Za zmanjševanje te težave večina maziv vsebuje antioksidante, vendar ti ne trajajo večno. Kot številni drugi dodatki se tudi zaviralci oksidacije porabijo, ko opravljajo predvideno nalogo. Ko se ti dodatki porabijo, se oksidacija baznega olja poveča. Na oksidacijo vplivajo številni dejavniki, kot so toplota, nečistoče in kakovost baznega olja. Temperatura olja ima veliko vlogo pri hitrosti oksidacije. Za vsakih 10 °C višjo temperaturo olja se hitrost oksidacije podvoji.

Onesnaževalci povzročajo tudi pomembne spremembe v hitrosti oksidacije, saj delujejo kot katalizatorji reakcije, ali, v primeru zraka, zagotavljajo enega od reagentov. Nekatere obrabne kovine lahko močno povečajo hitrost te reakcije, _________________________________________________________________________________ 90 – Mala šola mazanja

zlasti v prisotnosti vode. Kot to prikazuje preglednica 5-1, to še zlasti velja za baker.

V preglednici je namreč navedeno izmerjeno nevtralizacijsko število po določenem številu obratovalnih ur. Nevtralizacijsko število pa je parameter, ki med drugim odraža stopnjo oksidacije olja.

Veliko vlogo ima kakovost baznega olja, uporabljenega v mazivu. Bazna olja nižje kakovosti navadno vsebujejo po naravi manj stabilne sestavine, kot so aromati in drugi nenasičeni ogljikovodiki, ki hitreje reagirajo s kisikom.

Preglednica 5-1 Katalitični vpliv na oksidacijo olja [27]

Katalizator

Voda

Obratovalne ure

Nevtralizacijsko število

brez

ne

> 3500

0,17

brez

da

> 3500

0,90

Fe

ne

> 3500

0,65

Fe

da

400

8,10

Cu

ne

> 3500

0,89

Cu

da

100

11,20

Poleg oksidacije lahko bazna olja odpovejo tudi zaradi toplotne razgradnje, hidrolize in različnih kemičnih reakcij s kontaminanti. Medtem ko imajo mineralna bazna olja in polialfaolefini (PAO) dobro hidrolitično stabilnost, je več vrst sintetičnih tekočin nagnjenih k reakciji z vodo, ki tvori jedke kisline. Čeprav pri uporabi ne moremo zagotoviti, da bazno olje ne bi odpovedalo niti na dolgi rok, pa lahko z vplivom na glavne dejavnike slabšanja stanja močno podaljšamo njegovo uporabno dobo. Nadzor temperature olja, izbira kakovostnega baznega olja, spremljanje koncentracije antioksidantov in preprečevanje ali odstranjevanje onesnaženja močno prispevajo k podaljšanju uporabne dobe olja.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 91

Razgradnja in porabljanje aditivov Nekateri aditivi, kot so antioksidanti, podaljšajo uporabno dobo baznega olja.

Drugi, kot na primer protiobrabni aditivi, aditivi za prenašanje ekstremnih obremenitev, detergenti in disperzanti, pa tega ne morejo. Čeprav je bazno olje v dobrem stanju, olje morda ne opravlja vseh nalog, kadar odpovejo določeni aditivi in ga je zato treba zamenjati.

Aditivi lahko odpovedo zaradi številnih različnih vzrokov. Nekateri reagirajo z vodo (hidroliza), druge odstranijo delci, tretji pa se preprosto porabijo pri opravljanju svoje naloge. Z menjavo dela celotne količine olja jih lahko nekoliko osvežimo.

Načeloma je možno v olje dodati pod kontroliranimi pogoji nove aditive, vendar pa ta način ponovnega aditiviranja zahteva veliko znanja in je lahko povezan z visokimi stroški.

Za podaljšanje uporabne dobe olja se večinoma splača potruditi. Če proučite stroške menjave olja v povprečnem stroju, boste morda šokirani, ko boste videli, koliko vas to dejansko stane. Ključi za doseganje čim daljše uporabne dobe maziv so pravilna izbira, nadzor temperature, nadzor stanja, vključno z nadzorom onesnaženja. Ne pozabite olja vzdrževati tako, da bo čisto, hladno in suho.

5.5 Primerno skladiščenje maziv Vzdrževalno osebje vsak dan v hidravlične in mazalne sisteme polni in dodaja sveža maziva. Njihov namen in glavna naloga je pozitivno vplivanje na delovno zmožnost in dobo uporabnosti opreme. Ne da bi se tega zavedali, pogosto dodajajo zmešane, kemično dotrajane tekočine, ki vsebujejo različne kontaminante. Glavni vzrok za to je pogosto v slabem skladiščenju in rokovanju z njimi. Izboljšanje skladiščenja in rokovanja z mazivi lahko glede na dosežene prednosti velikokrat dosežemo že z majhnimi stroški.

Vrsta embalaže Maziva so embalirana v veliko različnih oblikah, da bi kar najbolj zadostila zahtevam glede porabe in možnosti skladiščenja. Za industrijska maziva so najbolj standardne _________________________________________________________________________________ 92 – Mala šola mazanja

embalaže 10-litrske plastenke, 20-litrska kovinska ali plastična embalaža, 205-litrski kovinski sodi in 1000-litrski zabojniki. Glede na manjšo porabo nekaterih vrst maziv je tudi paleta embalaže bistveno manjša. V teh primerih so standardna embalaža 205-litrski sodi, možnost drugih embalaž pa je treba preveriti pri dobavitelju maziv.

Motorna olja in masti so embalirane tudi v manjši embalaži na primer 1 liter, 5 litrov, 1 kilogram, 400 gramov itd. Pri izbiri najprimernejše embalaže upoštevajmo naslednje dejavnike:   

 

Kakšna je povprečna poraba?

Kakšna je potrebna varnostna zaloga, kar je pomembno ob nujnih dolivanjih in zamudah z oskrbo.

Kakšen je standardni dobavni rok dobavitelja? Glede na vrsto maziva, lokacije proizvajalca in našega podjetja je povprečen dobavni rok od enega dne do dveh tednov. Dobavni rok za posebne izdelke je še daljši. Kolikor daljši je dobavni rok, toliko večjo zalogo potrebujemo.

Kakšna je naša skladiščna kapaciteta? Od nje je odvisno, katero vrsto embalaže in koliko (prostornina) je lahko skladiščimo.

Kakšno je stanje našega skladišča maziv?

Okolica in način skladiščenja zelo vplivata na dobo uporabnosti maziva. Čist in suh prostor s stalno zmerno temperaturo v kombinaciji s pravilnimi skladiščnimi regali bo omogočil dolg rok uporabnosti. Umazano, vlažno okolje s spremenljivimi temperaturami bo pričakovani rok uporabe maziva zelo skrajšalo. [16]

Priporočena doba skladiščenja Predviden rok uporabnosti posameznih vrst maziv priporoča proizvajalec predvsem na podlagi uporabljenega paketa aditivov. Na rok uporabnosti vpliva predvsem vrsta maziva. Pri obdelovalnih tekočinah, ki jih mešamo z vodo, je v zaprtih prostorih priporočen rok uporabnosti do enega leta, pri industrijskih oljih pa do 5 let. Priporočamo uporabo sistema rotacije FIFO (First-In/First-Out oziroma prvi noter/prvi ven), da ne prekoračimo predvidene dobe skladiščenja. V obeh primerih navedena doba velja seveda za optimalne pogoje skladiščenja brez vlage in s čim stalnejšo temperaturo med 5 °C in 40 °C. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 93

Glavni dejavniki, ki neugodno vplivajo na dobo skladiščenja, so: • • •

spremenljive temperature, temperaturne skrajnosti, vlažno okolje.

Pomemben dejavnik je tudi, kje skladiščimo maziva, ali v zaprtih ali odprtih prostorih. Pri skladiščenju v zaprtih prostorih moramo maziva v različni vrsti embalaže hraniti v čistem in suhem prostoru. Temperature morajo biti ves čas zmerne. Zamaški morajo biti pri skladiščenju v pokončni legi ves čas nameščeni.

Najprimernejše je skladiščenje sodov na stojalu v vodoravnem položaju, kar prikazuje slika 5-6. [25]

Slika 5-6 Primerno skladiščenje sodov v zaprtih (levo) in odprtih prostorih (desno)

Slika 5-7 prikazuje primerni skladišči proizvajalca in uporabnika maziv. Čeprav je priporočeno skladiščenje v zaprtih prostorih, to vedno ni mogoče zaradi okoljskih, finančnih ali prostorskih omejitev. Pri skladiščenju v odprtih prostorih pozorno spremljamo porabo in dopolnjujemo zalogo »just-in-time – torej v ravno v pravem trenutku«, saj tako kar najbolj skrajšamo čas izpostavljenosti neugodnim razmeram.

_________________________________________________________________________________ 94 – Mala šola mazanja

Slika 5-7 Primerno skladišče proizvajalca maziv (levo) in uporabnika maziv (desno)

Maziva zaščitimo pred dežjem, snegom in drugimi elementi. Če je le mogoče, sode skladiščimo v vodoravnem položaju. Čepi naj bodo v položaju urnega kazalca 3 ali 9 pod gladino tekočine. To precej zmanjša nevarnost izsušenja tesnil in vdora vlage zaradi »dihanja sodov«, ki je posledica spreminjanja zračnega tlaka v sodu zaradi spreminjanja temperature. Vlaga in drugi kontaminanti prispejo v sod, ko se zračni tlak v sodu ob ohladitvi zniža. Kadar moramo sode pri skladiščenju na prostem postaviti navpično, morajo biti pokriti. Skladiščenje maziv z vsebnostjo vode na prostem je neprimerno, saj so ekstremne temperature zaradi zmrzovanja in izhlapevanja še bolj škodljive.

Pri odprti embalaži je tesnilo poškodovano, zato je nevarnost vstopa kontaminantov še večja. Sodi morajo biti tesno zaprti. Površno zaprt sod prikazuje slika 5-8.

Slika 5-8 Pogost razlog onesnaženja − odprt ali priprt pokrov _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 95

Odpravljanje zmede s pravilnim označevanjem Dve običajni posledici slabega gospodarjenja z mazivi sta medsebojno onesnaženje in zamenjave maziv zaradi pomote. Vsi sodi morajo biti jasno označeni! Izogibajmo se metodam označevanja, ki niso trajne. To še zlasti velja za embalažo na prostem, ker je še bolj izpostavljena. Barvne nalepke poenostavijo postopek in zmanjšajo možnost zamenjav.

Oprema za razdeljevanje je pogosto glavni vzrok za onesnaženje. Pri razdeljevanju maziv s posodo, ki smo jo prej uporabljali za drugo vrsto maziva, prihaja do mešanja obeh maziv, ki morda nista združljivi. Medsebojno onesnaženje prav tako zmanjšuje vrednost analiz olja. Embalaža za transport, ročne črpalke, transportni vozički in filtrirne naprave morajo biti označeni v skladu z vrsto maziva, za katero jih uporabljamo.

Kadar je mešanje tekočin neizogibno, prej preverimo njihovo združljivost z dobaviteljem ali s proizvajalcem. Postopek označevanja razširimo na mesta, kjer polnimo stroje. Uporaba identifikacijskih nalepk ali barvnih simbolov je v pomoč pri dodajanju tekočin v rezervoar. Pri uporabi opreme za razdeljevanje različnih vrst maziv moramo opraviti ustrezno čiščenje ali izpiranje, s katerim odstranimo prej uporabljano mazivo. Primera slabe in dobre prakse pri označevanju opreme za razdeljevanje prikazuje slika 5-9.

Slika 5-9 Primera neprimerne (levo) in primerne (desno) opreme za razdeljevanje _________________________________________________________________________________ 96 – Mala šola mazanja

Glede skladiščenja maziv in njihovega razdeljevanja si je treba zapomniti vsaj naslednje.   

Primerno skladiščenje maziv zagotovimo v zaprtih in suhih prostorih, kjer temperature ves čas ostajajo zmerne.

Jasno označimo maziva in naprave za delo z njimi, da se izognemo zamenjavam in zmedi.

Zagotovimo primerno opremo za razdeljevanje, prevoz ali filtracijo neke vrste maziva.

Omenjeni postopki lahko bistveno podaljšajo dobo uporabnosti maziv in opreme.

Svoja maziva in opremo tako zaščitimo pred škodljivimi učinki kontaminantov in degradacijo maziv pred njihovo uporabo že s primernim skladiščenjem in rokovanjem. Že samo z upoštevanjem splošnih priporočil in postopkov glede skrbi za maziva boste izboljšali »zdravje« maziv in podaljšali uporabno dobo svojih strojev in naprav.

5.6 Nevarnosti hladnega zagona strojev Pri uporabi maziv ni pomembno le to, da izberemo pravo mazivo za določen namen uporabe. Na delovanje strojev in naprav imajo namreč velik vpliv tudi pogoji, v katerih mazivo uporabljamo. Eden od takšnih pogojev je temperatura. Tokrat bomo omenili nevarnosti pri hladnem zagonu strojev.

Mazivo je nedvomno eden izmed najpomembnejših sestavnih delov stroja, vendar je tudi eden izmed najbolj ranljivih. Na to ranljivost močno vpliva temperatura, ki je obratno sorazmerna z najpomembnejšo lastnostjo maziva (olja) – viskoznostjo (slika 5-10). Ko se zavedate potencialnih učinkov temperature na maziva, lahko bolje razumete, kako lahko stroj odpove, in upajmo, da boste preprečili prihodnje okvare [28].

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 97

Temperatura zagona Temperatura zagona je temperatura okolice ob prvem zagonu stroja, preden mazivo lahko doseže delovno temperaturo. Med običajnim delovanjem bodo številni dejavniki, ki prispevajo k nastajanju toplote, na primer trenje, povzročili dvig temperature in dosegli ravnotežje z okolico, znano tudi kot delovna ali obratovalna temperatura stroja. Poznavanje delovne temperature stroja je ključnega pomena pri izbiri ustrezne viskoznosti olja, saj je viskoznost zelo odvisna od temperature.

Slika 5-10 Odvisnost viskoznosti od temperature

Hladni zagon strojev Izraz »hladni zagon stroja« se nanaša na nizke temperature okolice, ki so lahko škodljive za delovanje stroja. Industrija vozil in mobilne opreme že dolgo razvija rešitve obvladovanja izjemnih temperatur, vključno s tistimi v zelo hladnem okolju. To je privedlo do razvoja naprednih formulacij maziv, _________________________________________________________________________________ 98 – Mala šola mazanja

kot so aditivi za zniževanje točke tečenja (obravnavani v točki 2.3.1.10) ali olja, ki pokrivajo več gradacij viskoznosti. Po drugi strani pa pri tem lahko pomagajo tudi grelci olja.

Izpad mazanja ali nezadostno mazanje Za razumevanje možnih načinov okvare stroja, povezanih s hladnim zagonom, je nujno treba pregledati načine, kako lahko mazivo v teh pogojih odpove tako fizično kot kemično.

Olje postane pri nizkih temperaturah bolj viskozno, pri določeni temperaturi, ki je v bližini točke tečenja, pa se popolnoma strdi in ne teče več. V tem primeru je mazanje onemogočeno. Tudi, ko temperatura še ne doseže točke tečenja, je lahko zaradi bolj viskoznega hladnega olja v veliki meri omejen pretok do komponent stroja, kot so hidravlične ali obtočne črpalke za olje.

Posledice omejevanja pretoka črpalke so lahko katastrofalne z učinki, kot sta površinska obraba zaradi kavitacije in obraba ležajev zaradi nezadostnega mazanja.

Nizke temperature pri zagonu stroja vplivajo na nekatere aditive v olju. Na primer, nekateri aditivi za prenašanje izjemnih tlakov (EP aditivi − glej točko 2.3.1.5) se aktivirajo le pri povišanih temperaturah ali velikih obremenitvah. Če naprava med zagonom in v hladnem okolju deluje z nižjimi hitrostmi, lahko aditiv zato postane bistveno manj učinkovit. Drugi aditivi, kot so korozijski inhibitorji (glej točko 2.3.1.2), so lahko slabo topni in se v daljših obdobjih mirovanja pri nizkih temperaturah razslojijo. Pri nižjih temperaturah se lahko poveča nagnjenost k penjenju, zlasti pri oljih z nizko viskoznostjo. Vsi ti negativni učinki na maziva bodo omejili zaščito delov stroja pred korozijo, prezgodnjo obrabo in penjenjem.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 99

Padec tlaka na filtrih in okvare Vsi stroji se ob pogojih hladnega zagona in visoke viskoznosti obnašajo različno, odvisno od zasnove stroja in občutljivosti sestavin. V katerem koli sistemu, kjer kroži tekočina (na primer obtočni mazalni sistem), mora olje teči skozi filter.

Filtrirni elementi bodo že sami po sebi povzročili omejitev pretoka. Višja omejitev pretoka povzroči večji padec tlaka, kar vodi do odprtja obvodnega ventila filtra (če je na voljo), poškodb filtrirnega elementa ali obojega. Ker se viskoznost med hladnim zagonom poviša, se padec tlaka poveča tudi zaradi povečanega upora skozi filtrirni element.

V teh pogojih možnost okvare filtra torej ni izključena. Ne samo, da lahko filter pretrga, ampak lahko sproži tudi verižno reakcijo z drugimi okvarami na stroju. V primeru poškodbe filtrirnega elementa se velika količina kontaminantov lahko nenadoma sprosti v obtok, kar lahko privede do okvare strojnih delov in zastoja.

Mazanje z mastjo Mazalna mast ima v hladnem okolju podobne nevarnosti kot samo olje, saj olje v masti še vedno spreminja viskoznost s spremembo temperature.

Pri katerem koli načinu dovajanja mast, bodisi s centralnim sistemom mazanja bodisi s samo mazalnimi dozami ali celo z ročnimi mazalnimi napravami, je lahko gibanje masti pri nizkih temperaturah v veliki meri omejeno. Posledično se mast ne nanaša ustrezno na mesta mazanja.

Nekatere masti, namenjene uporabi pri nizkih temperaturah, so formulirane tako, da ustrezajo tudi tem pogojem uporabe.

_________________________________________________________________________________ 100 – Mala šola mazanja

Zobniški prenosniki Pri večini zobniških prenosnikov obstaja pri hladnih zagonih nevarnost pomanjkljivega mazanja, tako pri mazanju z oljno kopeljo kot pri obtočnem mazanju in sistemu brizganja olja v oprijem. Ko je olje med zagonom preveč viskozno, zaradi znižanja tlaka ne more prispeti v oprijem zobnikov.

Posledično se lahko poškodujejo nenamazana kontaktna mesta na zobnikih.

Poleg tega bo imel vsak zobniški sistem, ki mora premagovati vpliv viskoznega olja, tudi omejen prenos moči.

Kavitacija Parna kavitacija je še posebej skrb vzbujajoča, saj je značilna za visoke razlike tlakov v črpalki, na primer med hladnimi zagoni z visoko viskoznostjo olja.

Na sesalni strani hidravlične črpalke se raztopljeni zrak iz olja združi s parnimi mehurčki, ki se nato še naprej širijo. Ti večji mehurčki se nenadno zrušijo (implodirajo), ko pride do drastičnega povečanja tlaka in stiskanja med prehodom olja s sesalne strani na visokotlačno stran črpalke. To povzroči poškodbe bližnjih površin olja in strojnih delov.

Preprečevanje okvar strojev med hladnim zagonom Na srečo so se proizvajalci maziv v zadnjih nekaj desetletjih zavedali učinkov, ki jih imajo nizke temperature na stroje. To jih je pripeljalo do tega, da so razvili formulacije, ki so primerne za te pogoje, torej tudi med hladnim zagonom stroja. Osnovno (bazno) olje (glej točko 2) ima glavno vlogo, saj nihanja temperature manj vplivajo na številna visoko rafinirana mineralna olja in sintetične tekočine, ki imajo višji indeks viskoznosti. Tudi izboljševalci indeksa viskoznosti (glej točko 2.3.1.3) lahko popravijo ali omogočijo to lastnost. Višji kot je indeks viskoznosti, manjša je sprememba viskoznosti s spremembo temperature in manjša nevarnost težav in okvar pri hladnih zagonih.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 101

Tudi sredstva za zniževanje točke tečenja (glej točko 2.3.1.10) lahko izboljšajo lastnosti olja pri nizkih temperaturah. Omenjene lastnosti baznega olja in aditivov (glej točko 2.3), skupaj s pravilno izbranim razredom viskoznosti (glej točko 1.4), omogočajo sprejemljive lastnosti tudi pri nizkih temperaturah.

Kljub temu sodobne formulacije maziv včasih morda ne bodo dovolj, da bi se izognili pastem hladnega zagona. V teh primerih so lahko stroji opremljeni z grelci olja (glej točko 5.7).

Nizke temperature so torej lahko glavni vzrok za neugodne pogoje uporabe maziva. Njihova prisotnost lahko sproži tudi verižno reakcijo, ki vodi do visoke viskoznosti maziv, ta pa pomeni nevarnost nezadostnega mazanja, povečane kontaminacije, prezgodnje obrabe, neaktivnosti aditivov ipd.

Dandanes je zato običajno, da so stroji v hladnem okolju opremljeni z grelnimi elementi, ki omogočajo lažji zagon stroja in so navedene nevarnosti hladnega zagona manjše ali popolnoma odpravljene. Druga možnost je na primer uporaba olj z višjo vrednostjo indeksa viskoznosti, pri katerih se viskoznost pri nizkih temperaturah poveča manj kot sicer.

Ko se upravljavci strojev in inženirji zavedajo tveganja, ki ga povzročajo nizke temperature, zlasti ob zagonu, se lahko izvedejo prilagoditve, da se preprečijo te neželene verižne reakcije.

5.7 Grelci olja V nekaterih primerih uporabe maziv je praktično nemogoče, da bi bilo olje pri temperaturi okolice še tekoče. Tak primer so med drugim tudi visoko viskozna olja za mazanje zobniških prenosnikov v zimskem času. V takšnih primerih je priporočljiva uporaba grelcev olja (slika 5-11).

_________________________________________________________________________________ 102 – Mala šola mazanja

Slika 5-11 Cevni grelci olja [29], [30]

Pred uporabo ali izbiro grelca pa moramo upoštevati več stvari. V nekaterih primerih je uporaba teh naprav namreč škodljiva, tako za opremo kot tudi za uporabljeno olje.

Zakaj uporabiti grelec olja?

Pri mazanju strojnih elementov je zelo pomembno, da olje ostane tekoče in opravi svojo nalogo v opremi. V nasprotnem primeru (viskoznost olja se pri nizkih temperaturah poviša) je tečenje omejeno ali popolnoma onemogočeno, zaradi česar pride do čezmerne obrabe strojnih elementov. Glavna naloga grelcev je, da z ogrevanjem olja zagotavljajo tečenje olja tudi pri nizkih temperaturah okolice.

Vrste grelcev olja V industriji uporabljamo dve glavni vrsti grelcev olja. Prva in najbolj pogosto uporabljena vrsta so potopni grelci, ki so nameščeni v rezervoarju. Dolžina grelca in s tem sposobnost ogrevanja je odvisna od pričakovane temperature in količine olja v rezervoarju. Tovrstne grelce moramo regulirati termostatsko, sicer se olje ob grelcu lahko pregreje. Nastavljena temperatura mora biti tolikšna, da olje ostane tekoče, ne pa previsoka, saj bi v tem primeru povzročili previsoko oksidacijo in toplotno degradacijo olja ob vročih stenah grelca (zažiganje olja). Večina teh grelcev mora biti popolnoma potopljena v olje. V nasprotnem primeru se zaradi pregrevanja poškodujejo. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 103

Na nevarnost toplotne (oksidacijske) degradacije olja vplivajo štirje dejavniki: temperatura olja, toplotna/oksidacijska stabilnost olja (odvisno od baznega olja in aditivov), viskoznost olja (nizko viskozna olja so manj kritična) in temperatura površine grelca (gostota toplotnega toka). Pri pregledu grelca nam vsaka obloga ali koksni ostanek na površini nakazuje na previsoko temperaturo površine grelca.

Dobro pravilo je vzdrževanje največ 2,4 W/cm2 pri nizko viskoznih in/ali hitro premikajočih se oljih v rezervoarju in 1,6 W/cm2 pri mirujočih in/ali visoko viskoznih oljih.

Druga vrsta grelcev so zunanji, ki so nameščen zunaj oljnega rezervoarja. Tudi ti morajo biti uravnavani termostatsko. Nevarnost lokalnega pregrevanja je v tem primeru manjša, saj olje stalno teče skozi grelec. Slabost pa je, da običajno porabijo več energije, ogrevanje olja pa traja dalj časa.

Preglednica 5-2 navaja nekatera priporočila za primerno uporabo grelcev, hkrati pa nekatere primere slabe prakse, ki se jim moramo izogniti.

Preglednica 5-2 DA in NE pri grelcih olja [31] DA Pravilna velikost grelca na osnovi ciljne temperature in velikosti rezervoarja.

Uporaba termostatov za kontrolo toplote in gostote toplotnega toka.

Občasno nadzorujmo grelce in se prepričajmo, da delujejo.

Namestimo nivojska stikala za grelce, ki morajo biti stalno popolnoma potopljeni v olje.

Uporabimo grelce le, kadar ni druge možnosti za zagotovitev tečenja olja.

NE Predimenzioniranje grelca zaradi enostavnosti uporabe.

Preprosto vključimo stikalo in pustimo grelec vključen ves čas.

Pozabimo na grelce in predpostavimo, da delujejo.

Dopustimo, da se raven olja zniža pod grelec in pride do predčasne okvare.

Uporaba grelcev pri mazivih, ki so nagnjena k oksidaciji ali na strojih, ki so močno kontaminirana z gorivom.

_________________________________________________________________________________ 104 – Mala šola mazanja

Povezava viskoznosti in točke tečenja Za ustrezno tečenje olja je pomembna tudi izbira primerne viskoznosti olja. Če bo strojni del obratoval pri zelo nizkih temperaturah ves čas, si lahko za zagotavljanje tečenja pomagamo z izbiro nižje viskoznostne gradacije, ki je usklajena z nizkimi temperaturami okolice. Naslednji pomembni dejavnik je indeks viskoznosti olja, ki nam pove, koliko se viskoznost olja spremeni s spremembo temperature. Če se viskoznost nikoli ne bo povišala toliko, da olje ne bi več teklo, potem grelca olja ne potrebujemo. Temperaturo, pri kateri olje na teče več, nam podaja točka tečenja.

Preprosto jo določimo z laboratorijsko meritvijo, kjer vzorec olja postopoma ohlajamo tako dolgo, da olje ne teče več. V primeru strojev, ki obratujejo pri nizkih temperaturah, je točka tečenja olja zelo pomembna. Če je možno, izberimo olje s točko tečenja vsaj 9 °C nižjo, kot je pričakovana najnižja temperatura okolice [31].

Kontaminanti ne vplivajo le na viskoznost in splošno stanje olja, temveč tudi na točko tečenja. Eden običajnih kontaminantov v olju so usedline, ki zvišujejo viskoznost olja. Možni kontaminanti so tudi gorivo, glikol in podobne tuje tekočine.

Kdaj je uporaba grelca olja smiselna?

Uporaba grelca je smiselna, kadar olje obratuje v ekstremno hladnem okolju, vendar pa to ne pomeni, da jih je vedno treba uporabiti za vse takšne primere. Ne uporabimo jih, če uporabljano olje tega ne zahteva. Kadar je zagotovljeno tečenje olja pri vseh temperaturah, bi uporaba grelca pomenila le dodatno obremenitev olja in skrajšanje njegove uporabne dobe. Tudi v primeru prisotnosti goriva v olju ne uporabljajmo grelcev, dokler ne preprečimo vstopa goriva v olje.

Z izbiro ustreznega grelca olja in uporabljenega olja lahko zagotovite, da bo oprema dobro delovala pri vseh pričakovanih temperaturah. Ne smemo pozabiti, da grelci niso edina rešitev za vse težave z visoko viskoznostjo olja zaradi nizkih temperatur. Če pa opravljate domačo nalogo in redno pregledujete grelce in olja, lahko svojemu programu mazanja zagotovite ogromne koristi.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 105

5.8 Kaj pomeni sprememba barve olja Med rutinskimi pregledi opreme smo opazili, da je naše olje za mazanje videti temnejše. Ali je to razlog za skrb? Če je tako, kakšni naj bodo naši naslednji koraki?

Sprememba barve olja ali maziva na splošno je vzrok za zaskrbljenost, saj pogosto kaže na to, da sta se sestava olja ali njegovo stanje spremenila. Najprej moramo upoštevati prvotno barvo maziva. Nova maziva imajo običajno barvo, ki je povezana z njihovo viskoznostjo in sestavo. Na splošno so maziva z nižjo viskoznostjo (na primer viskoznostne gradacije ISO VG 22 ali ISO VG 32), kot so turbinska olja in hidravlične tekočine, svetlejše barve kot maziva višje viskoznosti, kot so obtočna olja ISO VG 320 ali maziva za mazanje zobniških prenosnikov [32].

Poleg tega lahko nekateri dodatki in barvila vplivajo na prvotno barvo baznega olja.

Barva novega olja se lahko spremeni tudi, če je bila formulacija spremenjena ali če je bila zamenjana katera koli sestavina. Tovrstna sprememba barve običajno ne vpliva na delovanje ali specifikacije maziva, vendar se o tem raje prepričajte pri proizvajalcu maziva.

Oksidacija maziva Upoštevajte, da mazivo, še posebej pa olje, naravno potemni, ko oksidira. Maziva med obratovanjem oksidirajo zaradi kombinacije delovne temperature in izpostavljenosti kisiku v zraku. Pri višji temperaturi je proces oksidacije hitrejši, posledica pa je krajša uporabna doba maziva. Potemnitev je znak oksidacije maziv. Če je vaše mazivo postalo temnejše hitreje od pričakovanj, preverite, ali so obratovalne temperature normalno visoke. Previsoke temperature imajo lahko različne vzroke, zato je treba poiskati njihov izvor [32].

Slika 5-12 prikazuje vzorce istega olja, kjer lahko opazimo močno spremembo barve, ki je bila posledica namernega toplotnega preobremenjevanja svežega hidravličnega olja. Številke na stekleničkah pomenijo trajanje testa v urah [27]. Prav tako je bilo pri omenjenih vzorcih opaziti netopne lakaste produkte oksidacije na stenah čaše ter usedline na dnu (slika 5-13). _________________________________________________________________________________ 106 – Mala šola mazanja

Slika 5-12 Sprememba barve olja zaradi toplotnega obremenjevanja in oksidacije [27]

Slika 5-13 Tvorjenje netopnih lakastih produktov na stenah čaš ter usedlin na dnu [27]

Onesnaženje maziva Onesnaženje je še en pogost razlog, zaradi katerega mazivo spremeni barvo. Olje na primer lahko postane temnejše, če pride do onesnaženja maziv s tujimi olji ali zaradi prisotnosti trdnih delcev iz okolice. Ko pride do nenormalne spremembe barve, je treba raziskati prisotnost kontaminantov. V tem primeru je najbolj običajna rešitev menjava olja. Glede na stopnjo onesnaženja je morda potrebno tudi izpiranje sistema z oljem.

Kaj storiti, kadar opazimo spremembo barve? Če se isto mazivo uporablja na več strojih in se povsod pojavlja postopna sprememba barve olja, to verjetno nakazuje na naravno staranje maziv. Po drugi _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 107

strani pa bi bilo treba, v primeru le nekaj strojev s spremembo barve maziv, ugotoviti izvor spremembe barve.

Nazadnje, kadar obstaja sum za nenormalno stanje, je vedno najbolje opraviti analizo olja, da ugotovimo stanje maziva in preverimo prisotnost kontaminantov. Če je prišlo do onesnaženja, bo morda potrebna menjava olja ali pa vsaj dodatna filtracija.

5.9 Filtriranje olja V poglavju 0 smo se dokaj podrobno seznanili s kontaminacijo maziv, vrstami kontaminantov, njihovem izvoru, negativnem vplivu na mazivo in naprave, kjer se mazivo uporablja. Omenili smo tudi stopnje čistosti, njihovo določanje in priporočene stopnje čistosti. Stopnje čistosti so zelo odvisne od vgrajenih filtrskih elementov v napravi, njihove finosti, kakovosti, pogojev obratovanja itd. V primeru, da stopnja čistosti ni primerna, je ena od možnosti za njeno izboljšanje tudi filtriranje olja, bodisi pred zagonom bodisi tudi med obratovanjem naprave. V tem poglavju se bomo s filtriranjem seznanili bolj podrobno. Omenili bomo vplive na kakovost/učinkovitost filtriranja, kakovost filtrskih elementov in dinamično učinkovitost filtracije.

Vplivi na kakovost filtracije olja Stopnja kontaminacije olj je odvisna ne samo od količine kontaminantov, ki nastajajo v sistemu oziroma vanj prihajajo iz okolice, temveč tudi od kakovosti filtracije olja. Na filtracijo olja pa vplivajo številni dejavniki, na primer obratovalni pogoji, kot sta pretok in tlak olja, snovne lastnosti olja, kot je viskoznost, pogoji okolice, parametri filtra (velikost, material, finost filtrskega elementa, kapaciteta sprejema kontaminantov itd.), ne nazadnje pa tudi cena filtra. Naštejmo in na kratko opišimo še pet vplivnih dejavnikov, ki poleg samih filtrskih elementov (slika 5-14) tudi vplivajo na rezultate filtracije [33].

_________________________________________________________________________________ 108 – Mala šola mazanja

Slika 5-14 Filtrski elementi − pomembni, vendar ne edini, ki vplivajo na filtracijo

5.9.1.1 Padec tlaka Največji padec tlaka skozi filtrski element je določen z nastavitvijo vzmeti »by-pass« ventila. Od te nastavitve sta odvisni tudi učinkovitost in uporabna doba filtra.

5.9.1.2 Hladno olje in zagon pri olju z višjo viskoznostjo Filtri so izpostavljeni temperaturnim spremembam in tlačnim udarom. Naraščajoče tlačne razlike skozi filtrski element lahko povzročijo deformacijo ali ločitev filtrske membrane, če ta ni primerno oblikovana in pritrjena. Posledica tega je neučinkovita filtracija.

5.9.1.3 Spremembe pretoka Kadar je na primer hidravlično olje izpostavljeno visokemu tlaku, se zaradi stisljivosti olja njegov volumen zmanjša. Ob odprtju potnega ali drugega ventila se zaradi dekompresije, volumen olja poveča, kar lahko pomeni znatno povečanje _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 109

pretočne količine. To povečanje predstavlja za filtrski element šok, ki pri slabo konstruiranih filtrih lahko povzroči kolaps filtrskega elementa.

5.9.1.4 Pulziranje črpalk in mehanske vibracije Stroji in oprema so izpostavljeni delovnim vibracijam in pulzacijam črpalke. Ti pogoji lahko odstranijo drobne abrazivne delce iz filtrske membrane in omogočijo tem kontaminantom ponovni vstop v tekočino.

5.9.1.5 Saje pri motorjih z notranjim zgorevanjem Dizelski motorji med procesom zgorevanja tvorijo ogljikove saje. Koncentracije saj, večje od 3,5 %, lahko zmanjšajo učinkovitost aditivov proti obrabi v motornem olju in povzročijo večjo obrabo motorja. Standardni 40 µm, površinski filtri ne bodo odstranili vseh delcev saj, zlasti tistih, ki so v velikostnem območju od 5 µm do 25 µm.

Kakovost oljnega filtra Doslej smo omenili različne vplivne dejavnike, ki se odražajo na kakovosti filtracije olja. Seveda pa ima primarni vpliv na to kakovost samega filtra in filtrskega elementa. Tokrat bomo pojasnili, kaj pomeni kakovost filtrskega elementa in kaj jo določa. To je zelo pomemben podatek za izbiro primernega filtra za določen namen.

Danes proizvajalci za določanje lastnosti filtrov še vedno najpogosteje uporabljajo mednarodno standardiziran »Multi-pass« test (ISO 16889:2008). Test omogoča oceno učinkovitosti filtrskega elementa in kapacitete sprejema kontaminantov v idealnih laboratorijskih pogojih [34]. Hidravlično shemo krogotoka, kjer hidravlična tekočina kroži v zaprtem sistemu s konstantno pretočno količino, prikazuje slika 5-15. V sistem namenoma dodajamo kontaminirano tekočino. Meritev števila delcev pred in za filtrom omogoča izračun učinkovitosti filtra.

_________________________________________________________________________________ 110 – Mala šola mazanja

1 Avtomatski števec delcev 2 Merilnik pretoka 3 Diferencialni manometer 4 Testirani filter 5 Rezervoar s tekočino za vbrizgavanje 6 Rezervoar s tekočino za testiranje 7 Sistem za vbrizgavanje testnega prahu 8 Izmenjevalec toplote 9 Čistilni filter

Slika 5-15 Poenostavljena shema multi-pass preizkuševališča [16] 5.9.2.1 Učinkovitost filtracije Učinkovitost sprejema nečistoč izražamo s t. i. faktorjem βx (enačba 5-1), ki predstavlja razmerje števila delcev večjih od določene velikosti pred in za filtrom s filtrskim elementom določene velikosti por. Preizkuševališče, kjer lahko določamo faktor βx, prikazuje slika 5-15. 𝛽𝑥 = (𝑛𝑝 > 𝑥)/(𝑛𝑧 > 𝑥)

(5-1)

Primer 5:1 Učinkovitost filtracije (faktor Beta)

Izračunati želimo učinkovitost filtracije (faktor beta) za primer filtrskega element, kjer smo izmerili 600 delcev večjih ali enakih od 7 µm pred filtrom in 4 delce večje ali enake od 7 µm v za filtrom. Uporabimo enačbo 2-1 in po njej izračunamo 𝛽7 = 600/4 = 150. Učinkovitost filtracije izrazimo torej kot β7 = 150. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 111

Učinkovitost filtracije lahko izrazimo tudi kot relativno učinkovitost v odstotkih, če enačbo 5-1 preoblikujemo. 𝛽% = 100 − 100/𝛽𝑥

(5-2)

Primer 5:2 Relativna učinkovitost filtracije

Učinkovitost filtracije β7 =150 bi radi izrazili kot relativno učinkovitost v odstotkih.

V ta namen uporabimo enačbo 5-2 in po njej izračunamo β% = 100 − 100/150. Z uporabo faktorja Beta, izračunanega v Primeru 5-1, lahko izračunamo, da testni filter odstranjuje delce velike 7 µm ali več z 99,33-odstotno učinkovitostjo.

Ni pomembna le visoka učinkovitost filtracije ßx pri določeni velikosti filtrskih por, temveč v širšem področju velikosti le-teh. Poleg tega je pomembno, da je vrednost ßx čim bolj stabilna v celotnem času vgradnje filtrskega elementa, tudi pri naraščanju umazanije in nihanju oz. povečanju padca tlaka.

Učinkovitost filtracije ni edini dejavnik, ki določa kakovost oljnega filtra. V nadaljevanju bomo našteli in na kratko opisali še nekatere druge.

5.9.2.2 Visoka sposobnost sprejemanja nečistoč Visoka sposobnost sprejemanja nečistoč je zelo pomemben in večkrat spregledan dejavnik pri izbiri primernega filtra za posamezen primer uporabe. S povečevanjem intervala menjave filtrskih elementov se daljša interval vzdrževalnih del, s tem pa se znižujejo tudi stroški filtracije. Seveda je kapaciteta v veliki meri odvisna od dimenzij filtra, vendar nanjo vplivata tudi vrsta in kakovost filtrskega elementa.

5.9.2.3 Nizek padec tlaka Mišljen je seveda trajno nizek padec tlaka, tudi med obratovanjem in pri delni kontaminiranosti filtrskega elementa. Tudi ta lastnost je poleg vrste filtrskega elementa odvisna od velikosti filtra. Nižji padec tlaka skozi filtrski element pomeni prihranek energije! In ne samo to. Tudi polno izkoriščenje sile na valju ali hidromotorju. _________________________________________________________________________________ 112 – Mala šola mazanja

5.9.2.4 Visoka stabilnost pred zrušitvijo V primeru zrušitve filtrskega elementa pride v trenutku do velike kontaminacije sistema, kar je na vsak način treba preprečiti. Najboljši preventivni ukrep je močna konstrukcija filtrskega elementa.

5.9.2.5 Združljivost z različnimi tekočinami Ustrezna izbira materialov filtrskih elementov omogoča uporabo istega elementa pri različnih vrstah hidravličnih tekočin. Na ta način zmanjšamo možnost napačne izbire in s tem povezanih težav.

Dinamična učinkovitost filtracije Doslej smo v zvezi s filtracijo olja omenili učinkovitost filtracije, ki jo izražamo s faktorjem Beta ter našteli še nekaj pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na kakovost filtracije. Nekateri dejavniki, na primer učinkovitost filtracije, pa so lahko zavajajoči, ker so izmerjeni pri konstantnih pogojih, v praktični uporabi pa se pogoji spreminjajo. Zato obstajajo predlogi za podajanje učinkovitosti filtracije pri dinamičnih pogojih. V tem primeru govorimo o dinamični učinkovitosti filtracije.

Testiranje dinamične učinkovitosti filtracije (Dynamic Filtration Efficiency − DFE) premošča razkorak med uveljavljenim industrijskim standardom ISO 16889 za testiranje filtrskih elementov ter dejanskimi razmerami pri obratovanju v današnjih dinamičnih hidravličnih in mazalnih sistemih.

Testiranje DFE v realnem času kvantificira tako sposobnost zajema kot tudi zadrževanja kontaminantov. Na ta način napoveduje, kako se bo filter obnašal v današnjih dinamičnih hidravličnih in mazalnih sistemih [34]. Hidravlični filtri so izpostavljeni pogostim in hitrim spremembam pretoka ob preklopih ventilov, razbremenitvah valjev in spremembah pretočne količine črpalke, mazalni filtri pa so izpostavljeni dinamičnim pogojem med zagonom in zaustavitvijo sistema.

5.9.3.1 Primerjava sposobnosti zadrževanja kontaminantov Filter ni tisti element, kjer je kontaminant za vedno zajet. Če ni pravilno zasnovan, da zadrži predhodno zajete kontaminante, je lahko nevaren vir različnih trdnih delcev za kritične strojne dele, ki bi jih sicer moral zaščititi. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 113

Sposobnost zadrževanja kontaminantov pri hladnem zagonu po metodi DFE se določa tako, da se pretok olja ustavi, ko je filtrski element sprejel dovolj kontaminantov, da je doseženo 90 % nazivnega padca tlaka skozi element.

Dodajanje kontaminantov se tedaj ustavi. Potem se pretok nastavi na največjega za ta element, hkrati pa se izvaja merjenje števila delcev, da se na ta način ugotovi spodobnost zadrževanja kontaminantov po ponovnem zagonu. Med ponovnim zagonom se novi kontaminanti ne dodajajo v sistem, tako da so se vsi izmerjeni delci izločili iz filtrskega elementa ali pa so že bili v testnem krogotoku.

Slika 5-16 in preglednica 5-3 prikazujeta lastnosti dveh različnih filtrskih elementov, ki sta bila izpostavljena opisanemu ponovnemu zagonu.

Slika 5-16 Primerjava sposobnosti zadrževanja kontaminantov [34] Preglednica 5-3 Primerjava sposobnosti zadrževanja kontaminantov [34] Filter 1 delci za filtrom Velikost delcev 4 μm(c)

6 μm(c) 14 μm(c) ISO 4406:99

Pred ponovnim zagonom Število 429 136 25 16/14/12

Med ponovnim zagonom Število 6973 2802 139 20/18/14

Filter 2 delci za filtrom Velikost delcev

4 μm(c) 6 μm(c) 14 μm(c) ISO 4406:99

Pred ponovnim zagonom Število 93 5 0 14/9/0

Med ponovnim zagonom Število 489 33 0 16/12/0

Pri filtru 1 se je število delcev večjih od 4 μm za filtrom povečalo za faktor 16, število delcev večjih od 6 μm pa za faktor 20. Stopnja čistosti se je v obeh primerih _________________________________________________________________________________ 114 – Mala šola mazanja

poslabšala za štiri razrede. Pri filtru 2 je po ponovnem zagonu prav tako vidno povečanje števila delcev, a še zdaleč ne v tako veliki meri. Ta filter ima veliko boljšo sposobnost zadrževanja kontaminantov kot filter, ki je bil konstruiran in ovrednoten le v skladu s standardom ISO 16889.

5.9.3.2 Primerjava učinkovitosti filtracije Filtri testirani samo po trenutno uporabljani metodi ISO 16889, kjer je pretočna količina konstantna, se v dinamičnih pogojih obratovanja ne obnašajo tako, kot bi pričakovali. Primerjavo faktorjev Beta, določenih po standardu ISO16889 za različne filtre, prikazuje slika 5-17.

Slika 5-17 Primerjava faktorjev Beta različnih filtrov-Test ISO 16889 [34]

Slika 5-18 prikazuje povprečne vrednosti faktorjev Beta istih filtrov, le da so bili tokrat določeni po metodi DFE v realnih pogojih, kjer se pretočna količina spreminja. Pri treh filtrih (A, B, D) so vrednosti faktorjev Beta veliko nižje, kot jih prikazuje slika 5-17 pri konstantnih pretočnih količinah. Le pri enem proizvajalcu so vrednosti tudi pri tem testu praktično enake. Razlika v vrednostih faktorjev Beta pri drugih proizvajalcih je dejansko še večja, kot bi sodili na prvi pogled, saj je merilo na ordinati logaritemsko.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 115

Slika 5-18 Primerjava faktorjev Beta-DFE test-spremenljiva pretočna količina [34]

Sklicevanje le na standard ISO 16889 pri napovedovanju, kako se bodo filtrski elementi obnašali v dinamičnih sistemih, je podobno, kot če čoln, ki ni bil nikoli v vodi, postavimo v razburkano morje. Sedanji industrijski standardni preskus zmogljivosti hidravličnih in mazalnih filtrov (ISO 16889) je dobro orodje za napovedovanje delovanja »off-line« filtrov in filtrov pri obtočnih sistemih, vendar ne predstavlja dovolj natančno obnašanja v hidravličnih krogotokih z dinamičnimi pretočnimi pogoji ali pa hladnih zagonih mazalnih sistemov. Brez testiranja DFE je težko resnično napovedati dejansko učinkovitost filtrov v dinamičnem sistemu.

5.10 Menjava olja v hidravličnem sistemu Pri uporabi hidravličnega olja slej ko prej pridemo do trenutka, ko je treba olje zamenjati. Pri tem se zastavlja več vprašanj. Na kakšen način? Koliko starega olja bo ostalo v sistemu? Ali je novo olje združljivo s starim? Na tem mestu se bomo osredotočili predvsem na način menjave in ukrepe, ki menjavo olja olajšajo.

Najboljši načini praznjenja olja iz hidravlične opreme Pri menjavi olja v hidravličnem sistemu se lahko vprašamo, kakšen je najboljši način ali postopek praznjenja sistema, ki nam bo omogočil odstranitev največje možne količine olja. To je cilj pri vsaki menjavi olja, še zlasti je to pomembno pri sistemih, kjer je količina olja v rezervoarju majhna, dolžina in razvejanost cevovodov pa velika (na primer pri gradbenih strojih, kot so bagri − slika 5-19, vrtalne ploščadi ipd.). _________________________________________________________________________________ 116 – Mala šola mazanja

Obstaja nekaj korakov, ki jih lahko naredimo, da odstranimo večjo količino olja iz sistema [35].

Ena najboljših stvari, ki jo lahko naredimo, je zagotoviti, da so vsi hidravlični valji v takšnem položaju, da je v njih najmanjša količina olja. Tako ostane v njih zelo malo olja. Enako velja za vse druge hidravlične sestavine, nameščene v hidravličnem krogu, ki se gibljejo s pomočjo medija pod tlakom [35], [36].

Glede na kompleksnost hidravličnega sistema je lahko za odtok olja predvidenih več odtočnih odprtin. Glavni rezervoar naj ima največjo odtočno odprtino, kar bo olajšalo najhitrejše odtekanje olja. Vendar imajo lahko nekateri sestavni deli posamezne odtoke za odstranitev tekočine iz njih ali iz drugih nizkih območij krogotoka.

Slika 5-19 Mobilna hidravlična oprema [37]

Drug dober način za praznjenje sistema je, da odstranimo vse povratne filtre. Ti filtri lahko zadržijo veliko olja, z odstranitvijo pa odpremo tudi povratne cevovode za dodatno praznjenje.

Kadar koli izvajamo praznjenje, moramo v krogotok spustiti zrak, da s tem omogočimo odtekanje olja. Vsa mesta za odzračevanje morajo biti opremljena z odzračevalniki, s katerimi se odstranjujejo vlaga in delci iz vstopajočega zraka. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 117

Različni proizvajalci mobilne opreme imajo predpisane svoje postopke za proces menjave olja. Čeprav se lahko med seboj razlikujejo, so osnovna navodila enaka.

Odstranimo odtočni čep, izpustimo olje, zamenjamo filtre in napolnimo sistem z novim oljem. Teža večino dela pri odtekanju olja opravi sama, s prej naštetimi možnostmi pa lahko pospešimo postopek izpusta olja.

Prevozne filtrirne naprave se lahko uporabljajo ne samo za filtriranje svežega olja, ampak tudi za črpanje starega. Z uporabo teh naprav za praznjenje olja lahko zmanjšamo čas, potreben za odstranjevanje olja, in napolnimo sistem, ne da bi morali za dlje časa odpirati rezervoar in ga izpostavljati vplivom okolice. Če uporabljamo filtrirno napravo za črpanje olja iz sistema, ne pozabimo pri tem obiti filtrov. Na koncu shranimo filtrske elemente za dolivanje ali morebitno ponovno polnjenje olja.

Običajne napake pri menjavi oljnih polnitev Pri zagonu novih hidravličnih sistemov ali menjavi olja lahko naredimo več napak: 

 

Verjamemo, da so hidravlične komponente samozadostne in se mažejo same − motorja svojega avtomobila ne bi zagnali brez olja v ohišju, vendar se to pogosto dogaja z dragimi hidravličnimi sestavinami. Če se pri prvem zagonu ne upoštevajo pravilni koraki, se lahko hidravlične sestavine resno poškodujejo. V nekaterih primerih lahko nekaj časa delujejo v redu, vendar je že (pre)pozno, škoda, nastala ob zagonu, bo sčasoma pripeljala do njihovega prezgodnjega izpada. Zato je pomembno vedeti, kaj je treba storiti, in tudi ne pozabiti tega storiti.

Vgradnja neustrezne ali nezdružljive vrste hidravlične tekočine (na primer vgradnja hidravličnega olja na mineralni osnovi namesto težko vnetljive ali biološko hitreje razgradljive hidravlične tekočine).

Neizobraženost na področju hidravlične opreme.

Namen predstavljenih predlogov in opomb je pokazati, da vam lahko veliko denarja spolzi skozi prste, če ste lastnik, upravljavec ali vzdrževalec hidravlične opreme, pa niste seznanjeni z zadnjimi vzdrževalnimi postopki na področju hidravlične opreme. _________________________________________________________________________________ 118 – Mala šola mazanja

5.11 Hidravlična olja s cinkom ali brez?

Dandanes večinoma uporabljamo mineralna hidravlična olja z vsebnostjo cinka.

Nekatera pa cinka ne vsebujejo, zato se lahko vprašamo, kakšni so razlogi za to. V nadaljevanju bomo omenili tudi prednosti in slabosti hidravličnih olj s cinkom ali brez vsebnosti cinka.

Cink je bil desetletja ključni sestavni del aditivov v hidravličnih oljih. Predvsem se uporablja kot protiobrabni dodatek in kot antioksidant. Ti aditivi na osnovi cinka se ob uporabi postopoma izrabljajo. Vendar cink ni dodan le kot kovina, ki opravlja svojo vlogo, temveč prihaja do kemičnih reakcij med cinkovimi oksidi in organsko tiofosforno kislino, ki tvorijo učinkovito rezultanto, poznano kot cink dialkil ditiofosfat (ZDDP) [38].

Prednosti hidravličnih olj na osnovi cinka Hidravlična olja na osnovi cinka so široko uporabna zaradi številnih razlogov. V režimu mejnega mazanja se na obremenjeni površini strojnega dela kot posledica reakcije aditiva z njo, ustvari tanek sloj, ki preprečuje prekomerno trenje in obrabo.

Olje samo zadostno maže le pri nizkih obremenitvah. Aditivi proti obrabi so najbolj učinkoviti pri zmernih do visokih obremenitvah, medtem ko so aditivi za ekstremni pritisk (EP) najbolj učinkoviti pri zelo visokih obremenitvah. Primer hidravličnega olja na osnovi cinka prikazuje slika 5-20.

ZDDP (kot tudi druge aditivne spojine) uporabljajo fenolne in aminske spojine, ki nevtralizirajo proste radikale in zavirajo oksidacijske reakcije. To preprečuje korozijo delov opreme zaradi škodljivih kislih stranskih produktov in spremembo mazalnih lastnosti baznega olja. Strukturo cink dialkil ditiofosfata prikazuje slika 5-21.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 119

Slika 5-20 Primer olja na osnovi cinka

Slika 5-21 Struktura monomernega cink dialkil ditiofosfata _________________________________________________________________________________ 120 – Mala šola mazanja

Slabosti hidravličnih olj na osnovi cinka Pomanjkljivosti aditivov na osnovi cinka vključujejo njihovo korozivnost na določene kovine in negativen vpliv na okolje. Olja s previsokimi vsebnostmi cinka lahko povzročajo korozijo barvnih kovin. Nekatere sestavine hidravličnih sistemov zaradi tega razloga zahtevajo uporabo hidravličnih olj brez cinka. Dodatna slabost teh aditivov je, da niso biološko hitro razgradljivi, poleg tega pa so toksični za vodne organizme [38]. Razne spojine ZDDP se prav tako razlikujejo glede njihove nagnjenosti k hidrolizi in toplotni razgradnji. V številnih primerih je uporaba hidravličnih olj, ki ne vsebujejo cinka, potrebna v obdelovalnih strojih, kjer lahko pride do kontaminacije hidravličnega olja s tekočino za obdelavo kovin.

Kako bo v bližnji prihodnosti?

Upoštevati moramo, da so se hidravlična olja na osnovi cinka v preteklosti izkazala dobro in se lahko tudi v prihodnje. Če torej ne obstaja noben bistveni razlog za uporabo olja brez cinka, kot je na primer material hidravličnih sestavin ali pa okoljski/obratovalni dejavniki, obstaja močan argument za uporabo aditivov na osnovi cinka, kot je ZDDP. Ugodnosti običajno prevladajo nad tveganji.

5.12 Težko vnetljive hidravlične tekočine Hidravlične tekočine morajo izpolnjevati številne različne zahteve, odvisno od opreme in pogojev, pri katerih jih uporabljamo. Včasih so pogoji takšni, da lahko zagorijo, to je v primeru stika s plamenom, iskrami ali vročimi površinami. V takšnih primerih je treba izbrati tekočine s potrebnimi lastnostmi za zmanjšanje potencialnih nevarnosti. To so tako imenovane težko vnetljive tekočine.

Primeri uporabe težko vnetljivih hidravličnih tekočin Nevarnost požara je pri opremi, kjer so sestavine mazane, vedno treba upoštevati.

Vendar pa je ta nevarnost največja, kadar imajo uporabljana maziva nizko plamenišče in kadar so v bližini odprt plamen ali vroče površine. Kadar so maziva pod tlakom, kot je to primer v hidravličnih cevovodih, obstaja nevarnost majhnih netesnosti in pršenja maziva v obliki fine megle/kapljic v okolico. V tem primeru _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 121

obstaja večja nevarnost požara. Če sistemi pod tlakom obratujejo v bližini odprtega plamena ali vročih površin, kot je to primer v vročih valjarnah, jeklarnah (slika 5-22), pri sušilnikih in pečeh, obstajajo idealni pogoji za nastanek katastrofalnih požarov.

Zato v takšnih primerih uporabljamo težko vnetljive hidravlične tekočine, ki izpolnjujejo določene standardne zahteve glede težke vnetljivosti.

Primeri industrij in opreme, kjer je priporočena uporaba težko vnetljivih hidravličnih tekočin, so livarne za tlačno litje (stiskalnice, peči, stroji za tlačno litje), livarne (kontrolni sistemi peči, livarski stroji), obdelava kovin (valjavska ogrodja, varilni stroji in hidravlična oprema), preoblikovanje/iztiskanje (stiskalnice in mobilna oprema), rudarska industrija (tekoči trakovi, vozila, rudarska oprema) in elektrarne (elektrohidravlični kontrolni sistemi − EHC, parne/plinske turbine) [39].

Značilni primer uporabe tovrstnih tekočin so tudi peči za taljenje jekla v jeklarnah (slika 5-22).

Slika 5-22 Jeklarne − primer uporabe težko vnetljivih hidravličnih tekočin

_________________________________________________________________________________ 122 – Mala šola mazanja

Vrste težko vnetljivih hidravličnih tekočin Hidravlične tekočine razvršča in določa standard ISO 6743-4:2105. Težko vnetljive tekočine so razdeljene v štiri glavne skupine: HFA, HFB, HFC in HFD (preglednica 5-4). Ker so bile različne vrste teh tekočin že večkrat opisane v drugi strokovni literaturi [40], [41], [42], [43], [44], na tem mestu navedimo le osnovne značilnosti posameznih vrst.

Preglednica 5-4 Glavne vrste težko vnetljivih hidravličnih tekočin Vrsta

Opis

HFA

Emulzije olja v vodi, ki jih imenujemo tudi tekočine z visoko vsebnostjo vode (HWCFs − high water containing fluids), tudi označene kot 95/5 tekočine ali emulzije olje v vodi.

HFB

Emulzije vode v olju, imenovane tudi inverzne emulzije.

HFC

Raztopine vode in poliglikolov, imenovane tudi vodni glikoli.

HFD

Težko vnetljive tekočine brez vsebnosti vode. Obstaja več vrst, ki vključujejo poliol estre, fosfatne estre, polialkilenglikole brez vode (PAG) in polieterpoliole.

Pri vrsti HFA gre za majhne kapljice mineralnega olja, emulgirane v vodi največkrat v razmerju 95 % vode in 5 % olja. V tem primeru govorimo o emulziji olje v vodi. Pri vseh formulacijah, ki vsebujejo vodo, obstajajo različni kompromisi v primerjavi z mineralnim hidravličnim oljem. Ta raven vsebnosti vode omogoča odlično odpornost proti požaru, odpornost in zmogljivost prenosa toplote, vendar slabo vpliva na mazalne lastnosti in naravno korozijsko zaščito. Z dodatki lahko zagotovimo primernejšo raven zaščite proti koroziji. Zaradi nizke viskoznosti in omejene zaščite pred obrabo jih uporabljamo le v posebnih primerih uporabe, kjer ni posebnih zahtev glede mazalnih lastnosti.

Tekočine vrste HFB imenujemo inverzne emulzije, kjer je olje v večini. Majhne kapljice vode so razpršene v olju v razmerju 40 % vode in 60 % olja. Ta formulacija zagotavlja bolj uravnotežen paket z dobro odpornostjo proti požaru in odličnimi sposobnostmi prenosa toplote. Čeprav te emulzije omogočajo boljše mazanje in _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 123

boljšo zaščito pred korozijo kot emulzije HFA, so še vedno potrebni dodatki za izpolnjevanje minimalnih zahtev glede mazanja za večino primerov uporabe.

Emulzije z vodo v olju imajo mlečni videz. Kot pri drugih hidravličnih tekočinah, ki temeljijo na vodi, odpornost pred požarom omogoča predvsem voda v formulaciji.

Ko je izpostavljena visokim temperaturam, se voda pretvori v paro, kar zmanjšuje gorljivost olja. Vrsta HFB se redko uporablja.

Tekočine HFC pogosto imenujemo vodne raztopine polimerov. Vsebujejo približno 60 % glikola in 35 % vode, preostanek pa predstavljajo aditivi. Vsebnost glikola v teh raztopinah ponuja določene prednosti, kot je nizko zmrzišče, medtem ko odpornost proti požaru in sposobnost prenosa toplote omogoča voda. Prav tako zahtevajo dodatke za zagotavljanje zadostnega mazanja in zaščite pred korozijo in obrabo. Glikol ima boljše detergentne lastnosti in višjo vrednost indeksa viskoznosti kot večina drugih baznih olj. Vendar pa obstaja nevarnost nezdružljivosti z drugimi tekočinami, barvami in premazi kot tudi tendenca padanja viskoznosti pri strižnih obremenitvah, kadar uporabljamo dodatke za izboljšanje indeksa viskoznosti.

Tekočine HFD so edine težko vnetljive tekočine, ki ne vsebujejo vode. Bazna olja na osnovi sintetičnih fosfatnih estrov so ena najbolj požarno odpornih formulacij. To odpornost jim omogoča njihova molekularna struktura. Imajo odlično oksidacijsko stabilnost in dobre protiobrabne lastnosti ter omogočajo obratovanje celo do 150 °C. Prav tako imajo dobre mazalne lastnosti v mejnih pogojih. Njihova specifična teža je višja od vode. Poleg tega imajo fosfatni estri zelo nizko vrednost indeksa viskoznosti (manj kot 60) in so dovzetni za hidrolizo. Pogosto jih uporabljajo na strojih za tlačno litje aluminija, pri talilnih pečeh in v napravah za valjanje jekla.

Druge sintetične tekočine HFD, kot so poliol estri in polieter glikoli, se razlikujejo glede odpornosti proti požaru. Lahko nudijo edinstvene prednosti, kot so višji indeks viskoznosti in odlične mazalne lastnosti. Nekatere alternativne možnosti predstavljajo naravni estri, in sicer za povečano biorazgradljivost, nizko toksičnosti in višje plamenišče kot druge požarno odporne tekočine brez vode. Možno jih je dobaviti z visoko stopnjo čistosti, kar je pomembno pri doseganju ciljne stopnje čistosti za hidravlične sisteme s servo ventili.

_________________________________________________________________________________ 124 – Mala šola mazanja

Prednosti in slabosti težko vnetljivih tekočin Hidravlične tekočine morajo imeti med drugim dobre mazalne lastnosti, ki omogočajo obratovanje pri visokih tlakih in preprečevati tveganja, vključno z nevarnostjo požara. Ta tveganja običajno olajšajo odločitev za uporabo težko vnetljive tekočine. Izbira bazne tekočine je pri tem ključna, bodisi da je sintetična, kot je fosfatni ester, ki po svoji naravi kljubuje gorenju, ali pa na osnovi vode, kjer zaščita pred požarom temelji na izparevanju vode in tvorjenju pare.

Hidravlični sistemi, v katerih uporabljamo težko vnetljive hidravlične tekočine, pogosto potrebujejo določene spremembe, kot so skrajšanje sesalnih cevovodov ali povečanje njihovega premera, da se izognemo kavitaciji, oziroma uporaba določenih vrst filtrskih elementov, ki so primerni za tekočine na osnovi vode. Na vsak način pa se je izbira težko vnetljivih tekočin izkazala za ključno odločitev pri zmanjševanju nevarnosti požarov in katastrofalnih poškodb opreme.

5.13 Napotki za izbiro maziva za zobniške prenosnike V tem poglavju bomo obravnavali eno od praktičnih vprašanj, ki si jih zastavlja uporabnik maziv, namreč izbiro ustreznega maziva in primerne viskoznostne gradacije olja za mazanje zobniških prenosnikov.

Vrsta maziva za zobniške prenosnike Izbira ustreznega maziva za industrijske zobniške prenosnike je pomembna za dolgoročno učinkovito delovanje zobniškega prenosnika. Pri izbiri ustrezne vrste maziva za določen primer uporabe je treba upoštevati različne dejavnike. Te dejavnike povzema preglednica 5-5 [45].

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 125

Preglednica 5-5 Vplivni dejavniki za izbiro maziva za mazanje zobniških prenosnikov Dejavnik Vrsta zobnikov  Čelni in stožčasti  Vijačni in spiralni stožčasti  Hipoidni  Polžni Obremenitev

Površinska obdelava

Prenašana moč Hitrost zobnikov Združljivost materialov

Temperatura

Zahteve Malo drsenja, nizke hitrosti Zmerno drsenje, srednje do visoke obremenitve Veliko drsenja, visoke obremenitve Veliko drsenja, srednje do visoke obremenitve Visoko obremenjeni industrijski zobniški prenosniki zahtevajo uporabo maziv za visoke obremenitve (EP) Bolj hrapave površine zahtevajo olja višjih viskoznosti, bolj gladke površine dopuščajo manj viskozna olja.

S povečevanjem obremenitve se mora višati viskoznost olja za mazanje.

Pri večjih hitrostih zobnikov lahko uporabljamo manj viskozna olja.

Nekatere vrste aditivov za prenašanje visokih obremenitev (EP aditivi) so lahko agresivne na barvne kovine, kot sta medenina in bron.

Viskoznost olja za industrijske zobniške prenosnike mora biti izbrana na osnovi najnižje in najvišje pričakovane obratovalne temperature in/ali temperature okolice.

Izbira primerne viskoznostne gradacije Viskoznost zagotavlja ustrezno debelino oljnega filma pri obratovalni temperaturi in pogojih, tako da so površine zobnikov in ležajev med hidrodinamičnimi pogoji mazanja stalno ločene. Prav tako omogoča pravilen pretok maziva in odvod toplote hkrati z morebitnimi obrabnimi delci in kontaminanti. Poleg tega je viskoznost izbranega maziva za gonilo pomembna za splošno sposobnost prenašanja obremenitev. Višja viskoznost maziva omogoča prenašanje večjih obremenitev.

Vendar moramo biti pri izbiri ustrezne viskoznosti previdni. Uporaba previsoke viskoznosti lahko povzroči čezmerno generiranje toplote, čezmerne izgube moči, zmanjšano učinkovitost menjalnika in neustrezen pretok olja. _________________________________________________________________________________ 126 – Mala šola mazanja

Proizvajalci originalne opreme (OEM) običajno določajo primerno viskoznostno gradacijo na osnovi temperature okolice in obratovalnih pogojev. Viskoznost podajajo v Evropi v glavnem v mm2/s (včasih tudi cSt − Centistoke) pri 40 °C, viskoznostno gradacijo pa po razvrstitvi ISO. V ZDA in drugje uporabljajo tudi druge oznake, kot so univerzalne Sayboltove sekunde (SUS) pri 100 °F (38 °C). Različne možnosti podajanja viskoznostnih gradacij prikazuje preglednica 5-6.

Preglednica 5-6 Primerjava različnih oznak olj za mazanje zobniških prenosnikov AGMA

ISO

ASTM

JUS

2 3 4 5 6 7 8 8A

68 100 150 220 320 460 680 1000

S 315

ZU–40 90–110 ZU–80 ZU–110 ZU–150 ZU–230 ZU–305 900–110

S 700 S 1000 S 1500 S 2150 S 3150

Viskoznost pri 40 °C (mm2/s) 68,2–74,8 135–165 198–242 288–352 414–506 612–748

Če priporočil originalnih proizvajalcev opreme (OEM) ne poznamo, podatkov zaradi izgubljenih vzdrževalnih navodil nimamo, smo izgubili navodila za uporabo ali je napisna ploščica poškodovana/prebarvana, še vedno lahko določimo primerno viskoznostno gradacijo.

Ena izmed najlažjih in najpogosteje spregledanih možnosti je spletna stran proizvajalca opreme. Številni proizvajalci imajo objavljene datoteke v formatu PDF s priporočili za mazanje različnih vrst zobniških prenosnikov, ki jih proizvajajo.

Naslednja možnost določitve primerne viskoznosti za mazanje industrijskih zobniških prenosnikov je standard AGMA 9005-E02 Industrial Gear Lubrication, kjer je prikazana primerna viskoznostna gradacija glede na različne hitrosti in temperature okolice.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 127

Tretja možnost določitve idealne viskoznostne gradacije je uporaba različnih tabel, (eno od njih prikazuje slika 5-23), s katerih lahko viskoznostno gradacijo izberemo glede na moč, prestavno razmerje, hitrost prenosnika in način mazanja.

Slika 5-23 Izbira viskoznosti industrijskih zobniških prenosnikov [45]

Četrta možnost za izbiro viskoznostne gradacije je izračun kinematične viskoznosti s pomočjo poznane vrtilne hitrosti najpočasnejšega zobnika.

V različni literaturi, na primer [17], [46], lahko zasledimo še druge diagrame, preglednice in enačbe za določitev najprimernejše viskoznostne gradacije. Ker pa se viskoznostne gradacije, določene po različnih virih, tudi bistveno razlikujejo, smo večkrat lahko v dvomih glede prave izbire.

5.14 Zgoščevanje olja za mazanje zobniških prenosnikov V poglavju 5.13 smo obravnavali olja za mazanje zobniških prenosnikov s poudarkom na izbiri primerne viskoznostne gradacije olja. Na tem mestu pa se _________________________________________________________________________________ 128 – Mala šola mazanja

bomo posvetili vzrokom za zgoščevanje olj, ki jih uporabljamo za mazanje zobniških prenosnikov.

Oksidacija olja Najbolj pogost vzrok za zgoščevanje olj ne samo za zobniške prenosnike, ampak tudi drugih olj, je oksidacija. To pa povzročajo visoke temperature olja, prisotnost zraka (kisika), zelo pa jo pospešujejo različni kontaminanti, še zlasti vlaga/voda in kovinski delci. Preglednica 5-7 prikazuje kombinacije vpliva prisotnosti različnih kovinskih katalizatorjev in prisotnosti vode, ki jih imajo ti pospeševalci katalizacije na stopnjo oksidacije olja. Stopnja oksidacije je primerjalno prikazana v vrednosti nevtralizacijskega števila kot parametra za oceno oksidacije oz. procesa staranja [27].

Preglednica 5-7 Katalitični učinek kontaminantov na oksidacijo olja [27]

Katalizator

Voda

Obratovalne ure

Nevtralizacijsko število

brez

ne

> 3500

0,17

brez

da

> 3500

0,90

Železo (Fe)

ne

> 3500

0,65

Železo (Fe)

da

400

8,10

Baker (Cu)

ne

> 3500

0,89

Baker (Cu)

da

100

11,20

Na podlagi doseženih obratovalnih ur ob prisotnosti različnih katalizatorjev je jasno razvidno, da je najslabša kombinacija prisotnost kovine železa in/ali bakra ob prisotnosti vlage oz. vode. V prikazanih primerih se je število obratovalnih ur drastično zmanjšalo ob prisotnosti enega od katalizatorjev, bodisi železa bodisi bakra in seveda vode.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 129

Mešanje olj Vendar pa oksidacija ni edini vzrok zgoščevanja olj za mazanje zobniških prenosnikov. Mešanje maziv je prav tako pogost vzrok za povečanje viskoznosti. Na primer, če v zobniški prenosnik, kjer je uporabljeno olje viskoznostne gradacije ISO VG 150, dolivamo olje viskoznostne gradacije ISO VG 220 ali ISO VG 320, se bo viskoznost povečala. Posledice povečanja viskoznosti so visoke obratovalne temperature, izgube energije, zmanjšan izkoristek in nepravilen pretok olja.

Toplotna degradacija olja Toplotna degradacija je še en možen razlog za povečanje viskoznosti olja za mazanje zobniških prenosnikov (slika 5-24).

Slika 5-24 Mazanje zobniških prenosnikov z oljem [47] _________________________________________________________________________________ 130 – Mala šola mazanja

Tudi prej omenjena oksidacija spada v to kategorijo, vendar v različnih pogledih. Ko olje obratuje na previsoki temperaturi (pogoji obratovanja, neprimerni grelci olja itd.), se bo toplotno razkrojilo, kar mu bo omogočilo oksidacijo. Z uporabo pravila Arrhenius, ki pravi, da se stopnja kemične reakcije podvoji z vsakim povečanjem temperature za 10 °C, se bo uporabna doba olja zmanjšala na polovico.

Upoštevajte, da se bo olje razgradilo toliko hitreje, kolikor bolj bo toplotno obremenjeno [47].

Neprimerna kakovost olja Manj pogost razlog za povečanje viskoznosti je slaba kakovost olja za mazanje zobniških prenosnikov, ki ima za posledico večje izparevanje. Ko so prisotne višje temperature, lažje molekule olja izparijo, težje molekule pa ostajajo, kar povzroči povečanje viskoznosti.

5.15 Količina in interval mazanja ležajev z mastjo Pri mazanju ležajev z mastjo se pogosto vprašamo, kolikšna količina masti je potrebna za določen ležaj. Velikokrat naredimo napako, ko celoten prazen prostor v ležaju napolnimo z mastjo. Naslednje vprašanje, ki se nam postavlja, pa je, na koliko časa je potrebno ponovno mazanje. Na tem mestu bomo odgovorili na ti dve vprašanji.

Določitev količine masti za mazanje ležajev Velikokrat pri prvem mazanju ležajev celoten prazen prostor v ležaju napolnimo z mastjo, kar pa v večini primerov ni pravilno. Zaradi gnetenja masti pride do segrevanja in naraščanja temperature v ležaju. Zato praznega prostora v ležaju praviloma ne napolnimo v celoti. V primerih, kjer ležaji delujejo pri zelo nizkih hitrostih in je potrebna dobra zaščita pred kontaminanti in korozijo, pa eden od renomiranih proizvajalcev ležajev SKF priporoča, da se z mastjo napolni 70 % do 100 % praznega prostora [48]. Pri kotalnih ležajih s kovinsko kletko znaša prazen prostor po enačbi (5-3) približno 𝑉=

𝜋 4

𝐵 (𝐷2 − 𝑑 2 ) · 10−3 −

𝑚 7,8 ·10−3

(5-3)

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 131

kjer je V [cm3] − prazen prostor v ležaju B [mm] − širina ležaja D [mm] − zunanji premer d [mm] − notranji premer m [kg] − teža ležaja Glede na predviden način ponovnega mazanja na primer SKF priporoča:

a) ponovno mazanje ležaja od strani (slika 5-25 levo)  prvo polnjenje: 40 % praznega prostora v ležaju,  ponovno mazanje: Gp =0,005 D ∙ B b) ponovno mazanje ležaja na sredini notranjega ali zunanjega obroča (slika 5-25 desno)  prvo polnjenje: 20 % praznega prostora v ležaju,  ponovno mazanje: Gp=0,002 D ∙ B

Slika 5-25 Ponovno mazanje ležaja: levo − od strani, desno − na sredini [48] _________________________________________________________________________________ 132 – Mala šola mazanja

Interval ponovnega mazanja ležaja z mastjo Stanje masti v ležaju se postopno slabša in ima zato omejeno uporabno dobo.

Uporabna doba masti je odvisna od pogojev delovanja ležaja in vrste masti. Zato moramo kotalne ležaje znova namazati, če:

 

je uporabna doba masti krajša kot pričakovana uporabna doba ležaja, pride do onesnaženja masti.

Uporabna doba masti je na splošno odvisna od vrste in velikosti ležaja, hitrosti, obremenitve, delovne temperature in vrste masti.

Pomembno je, da določimo interval ponovnega mazanja in v primeru, ko je ta nesprejemljivo kratek (in ne uporabljamo centralnega mazalnega sistema mazanja z mastjo), uporabimo olje. Ponovno mazanje mora biti dovolj pogosto, da se izognemo tolikšnemu poslabšanju stanja masti, ki bi škodljivo vplivalo na uporabno dobo ležaja. Interval ponovnega mazanja lahko za določen ležaj in pogoje obratovanja določimo s pomočjo diagramov in tabel v strokovni literaturi, na primer v [48].

Temperatura ima na interval ponovnega mazanja zelo velik vpliv, kar prikazuje slika 5-26. Vidimo, da se z vsakih 15 °C višjo temperaturo na obroču ležaja interval ponovnega mazanja prepolovi. Praviloma imajo standardne masti zgornjo temperaturno mejo pri 100 °C (obroč z najvišjo temperaturo). Pri višjih temperaturah je treba uporabiti posebne masti ali avtomatske centralne sisteme mazanja z mastjo, sicer je uporabna doba masti običajno prekratka.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 133

Slika 5-26 Interval ponovnega mazanja v odvisnosti od temperature obroča ležaja

5.16 Uporaba mazalnih masti brez kapljišča Doslej smo v tej knjigi že večkrat obravnavali mazalne masti. Tako njihovo sestavo (poglavje 3.1), označevanje (poglavje 3.4), medsebojno združljivost (poglavje 3.5) kot tudi količino in interval mazanja ležajev (poglavje 5.15). V slovarju nekaterih izrazov s področja mazalnih masti (poglavje 3.2) smo tudi že omenili kapljišče masti.

Tokrat bomo obravnavali masti, ki kapljišča nimajo, zato so uporabne zlasti pri izjemno visokih temperaturah.

Kapljišče masti Kapljišče mazalne masti z zgoščevalcem na osnovi kovinskega mila je temperatura, pri kateri preide iz poltrdnega v tekoče stanje v posebnih preskusnih pogojih (instrument za meritev kapljišča masti prikazuje slika 5-27). To nakazuje na vrsto uporabljenega zgoščevalca in je merilo povezanosti olja in zgoščevalca. Kapljišče uporabljamo v kombinaciji z drugimi merljivimi lastnostmi za določitev primernosti mazalne masti za posebne namene. Uporablja se samo pri masteh z zgoščevalci na _________________________________________________________________________________ 134 – Mala šola mazanja

osnovi kovinskih mil. Masti z drugimi vrstami zgoščevalcev, kot je veliko sintetičnih masti, ne spremenijo stanja in kapljišče, kot fazni prehod, se pri njih ne pojavi [49].

Slika 5-27 Instrument za določanje kapljišča mazalne masti Mettler Toledo DP70

Masti brez kapljišča Mazalna mast brez kapljišča je visokozmogljivo mazivo, ki lahko pomaga skrajšati čas zastojev opreme in pogostost mazanja, če jo uporabljamo v ustreznem okolju.

Običajno nudi izboljšane temperaturne lastnosti (pogosto do 260 °C), odpornost proti oksidaciji ter odlično oprijemljivost in odpornost proti obrabi. Tako kot pri drugih vrstah masti so čiščenje, ponovno mazanje in čezmerno mazanje pogoste težave tudi pri masteh brez kapljišča [50].

Postopek čiščenja in ponovnega mazanja Običajno je najbolje izvajati mazanje, ko je oprema v uporabi, če je to izvedljivo. Pri tem odstranite izpustni čep ali razbremenilni pokrovček v mazalnem sistemu. Pred ponovnim mazanjem očistite morebitne strdke masti in nečistoč in preverite, ali obstajajo kakšne blokade v poteh za dovod masti na mesto mazanja. Nato očistite priključke za mazanje, ter tako zagotovite, da se morebitni kontaminanti, ki so se nabrali na priključku, ne potisnejo v cev. Počasi dodajajte novo mast, dokler stara ne začne izhajati iz sistema na odtočnem čepu ali razbremenilni odprtini. Pazite, da ne boste mazali preveč. Če mast ne izteka iz sistema, je možno, da je prišlo do _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 135

blokade. Po dodajanju nove masti očistite in znova namestite odtočni čep ali pokrovček na razbremenilni odprtini. Nazadnje znova namestite pokrovček na priključku za mazanje, da zmanjšate onesnaženje [50].

Omejitve pri uporabi masti brez kapljišča Obstaja pa tudi nekaj pomislekov glede uporabe masti brez kapljišča. Čeprav so te masti primerne za uporabo pri izjemno visokih temperaturah, sčasoma zgorevanje olja lahko povzroči ostanke ogljikovodikov in zgoščevalca. Zato pri izbiri masti vedno preglejte njihove tehnične liste. Naslednja težava pri tej vrsti masti je možnost zgostitve pri nižjih temperaturah.

Masti brez kapljišča (z bentonitnim zgoščevalcem) običajno niso združljive z drugimi vrstami masti. Pri mešanju dveh različnih vrst masti dobljena zmes pogosto pokaže lastnosti, ki so občutno slabše od lastnosti katere koli od obeh osnovnih masti. Zato moramo biti previdni pri prehodu na drugo vrsto masti. V tem primeru je najbolj zanesljivo, če iz mazalnega sistema popolnoma odstranimo prej uporabljeno mast. Če tega ni možno v popolnosti narediti, mažite pogosteje, dokler se prej uporabljana mast popolnoma ne odstrani iz sistema [51].

Pri izbiri maziva za določen primer uporabe je ključno ne samo razumevanje toplotne obremenitve, ki ji bo mast izpostavljena, ampak tudi celoten razpon temperatur, se pravi tudi najnižje temperature pri uporabi.

Ne smete prezreti tudi vprašanja združljivosti različnih vrst masti. Vedeti morate, katero mast uporabljate in ali je prava. Navzkrižna kontaminacija, zlasti z različnimi mastmi, je pogosta težava, ki lahko pogosto privede do okvare opreme in izpada proizvodnje.

5.17 Mazanje kompresorjev Doslej smo že obravnavali različne vrste maziv, kot so hidravlična olja, olja za mazanje zobniških prenosnikov, mazalne masti. Na tem mestu bomo omenili še eno področje, to so kompresorji in njihovo mazanje. _________________________________________________________________________________ 136 – Mala šola mazanja

Kompresorji so sestavni del skoraj vseh proizvodnih obratov. Ta sredstva, ki jih običajno imenujemo srce katerega koli zračnega ali plinskega sistema, zahtevajo posebno pozornost, zlasti njihovo mazanje. Da bi razumeli pomembno vlogo mazanja v kompresorjih, moramo najprej razumeti njihovo delovanje kot tudi vplive sistema na mazivo, način izbire maziva in izvedbo testov za analizo olja [52].

Vrste kompresorjev in njihovo delovanje Na voljo je veliko različnih vrst kompresorjev (primer rotacijskih kompresorjev prikazuje slika 5-28), vendar je njihova glavna vloga skoraj vedno enaka.

Kompresorji so namenjeni povečanju tlaka plina z zmanjšanjem njegove celotne prostornine. Poenostavljeno si lahko kompresor predstavljamo kot črpalko za plin.

Delovanje je v bistvu enako, glavna razlika pa je v tem, da kompresor zmanjšuje prostornino in premika plin skozi sistem, medtem ko črpalka preprosto pritiska in transportira tekočino skozi sistem.

Slika 5-28 Rotacijska kompresorja: vijačni levo [52], krilni desno [53]

Kompresorje lahko razdelimo v dve splošni kategoriji: kompresorji s pozitivnim volumskim premikom in dinamični kompresorji. Rotacijski (slika 5-28), membranski in batni kompresorji spadajo med kompresorje s pozitivnim volumskim premikom.

Rotacijski kompresorji delujejo tako, da potiskajo plin skozi vijake, lopute ali krilca v manjši prostor, medtem ko membranski kompresorji stiskajo pline s premikanjem _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 137

membrane. Batni kompresorji stisnejo plin z batom ali vrsto batov, ki jih poganja ročična gred.

Centrifugalni kompresorji, kompresorji z mešano konfiguracijo toka in osni kompresorji so v dinamični kategoriji. Centrifugalni kompresor stiska plin z vrtljivim diskom v oblikovanem ohišju. Kompresor z mešano konfiguracijo toka deluje podobno kot centrifugalni kompresor, vendar pretok poganja v smeri osi in ne radialno. Osni kompresorji ustvarjajo stiskanje skozi vrsto zračnih profilov.

Vplivi na mazivo, vrste maziv Pred izbiro maziva za kompresor je eden od glavnih dejavnikov, ki ga je treba upoštevati, vrsta obremenitve, ki ji je lahko izpostavljeno med obratovanjem.

Obremenitve maziv v kompresorjih običajno vključujejo vlago, izjemno toploto, stisnjen plin in zrak, kovinske delce, topnost v plinu in vroče odvodne površine.

Upoštevajte, da stisnjen plin lahko škodljivo vpliva na mazivo in povzroči opazno znižanje viskoznosti skupaj z izhlapevanjem, oksidacijo, koksne ostanke in kondenzacijo.

Ko se seznanite s ključnimi pomisleki, ki se lahko pojavijo pri mazivu, lahko zožite izbiro idealnega maziva za kompresor. Lastnosti takšnega olja so dobro mazanje (vijakov, batov, krilc, ležajev), zmanjšanje obrabe, odlična oksidacijska stabilnost, nizka nagnjenost k tvorjenju oblog in usedlin, zaščita pred korozijo, tesnjenje in dobro izločanje vlage. Sintetična olja se lahko bolje obnesejo v širših temperaturnih področjih uporabe [52]. Delež uporabe posameznih vrst baznih olj prikazuje slika 5-29.

_________________________________________________________________________________ 138 – Mala šola mazanja

Slika 5-29 Deleži baznih olj v kompresorskih oljih [53]

Primerjavo prednosti in slabosti in različnih vrst baznih olj prikazuje preglednica 5-9.

Včasih so se uporabljala samo olja na mineralni osnovi, danes se najpogosteje uporabljajo olja na osnovi polialfaolefinov (PAO) in polialkilenglikolov (PAG). Trend razvoja poteka v smeri daljše uporabne dobe in energijske učinkovitosti. Poliol estri (POE) zaradi majhnega izparevanja omogočajo daljšo uporabno dobo, a so dragi, zato jih uporabljamo le v posebnih primerih uporabe.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 139

Preglednica 5-8 Primerjava prednosti in slabosti različnih vrst baznih olj Vrsta olja PAG

PAO Diester Mineralno olje

Prednosti Visok indeks viskoznosti Hidrolitična stabilnost Čistost Izločanje vode Združljivost z elastomeri Oksidacijska stabilnost Primernost za visoke temperature Čistost Cena Izločanje vode Združljivost z elastomeri

Slabosti Združljivost s PAO/ mineralnim oljem Cena Relativno umazan Hidrolitična stabilnost Nizek indeks viskoznosti Relativno umazano

Nekatere lastnosti omenjenih baznih olj za kompresorje prikazuje slika 5-30.

PAG PAO Mineralno olje Diester

Slika 5-30 Primerjava nekaterih lastnosti različnih vrst baznih olj

_________________________________________________________________________________ 140 – Mala šola mazanja

Izbira ustreznega maziva Izbira ustreznega maziva je ključnega pomena za stanje kompresorja. Prvi korak pri izbiri je upoštevanje priporočila proizvajalca originalne opreme (OEM). Viskoznosti maziva za kompresor in mazane notranje komponente se lahko zelo razlikujejo glede na vrsto kompresorja. Predlogi proizvajalca so lahko dobro izhodišče.

Nato upoštevajte vrsto stisnjenega plina, saj lahko bistveno vpliva na mazivo.

Stiskanje zraka lahko povzroči težave s povišanimi temperaturami maziva.

Ogljikovodikovi plini običajno raztapljajo maziva in nato postopoma znižujejo viskoznost. Kemično inertni plini, kot sta ogljikov dioksid in amonijak, lahko reagirajo z mazivom in zmanjšajo viskoznost ter v sistemu ustvarijo mila. Kemično aktivni plini, kot so kisik, klor, žveplov dioksid in vodikov sulfid, lahko tvorijo lepljive usedline ali postanejo zelo jedki, če je v mazivu preveč vlage.

Upoštevati morate tudi okolje, ki mu je izpostavljeno kompresorsko mazivo. To lahko vključuje temperaturo okolice, delovno temperaturo, kontaminante v zraku, ne glede na to, ali je kompresor znotraj in pokrit ali zunaj in izpostavljen slabemu vremenu, pa tudi vrsto industrije, v kateri deluje.

V kompresorjih danes najpogosteje uporabljamo sintetična maziva (preglednica 5-9) in slika 5-29, ki jih priporočajo proizvajalci kompresorjev. Ti pogosto pogojujejo uporabo svojih blagovnih znamk kot pogoj za garancijo. V teh primerih boste morda želeli in morali počakati do izteka garancijskega obdobja in šele potem morda spremenili vrsto in proizvajalca maziva. Če trenutno uporabljate mazivo na mineralni osnovi, mora biti prehod na sintetično olje upravičen, saj bo to pogosto dražje. Če pa vaša poročila o analizi olja na mineralni osnovi vzbujajo določene pomisleke glede primernosti tega olja, je sintetično mazivo lahko ustrezna alternativa. Vendar se prepričajte, da ne odpravljate samo simptomov težave, temveč odpravljate temeljne vzroke v sistemu. Katera sintetična maziva so najbolj smiselna pri uporabi kompresorja? Kot smo že omenili, se običajno uporabljajo polialkilenglikoli (PAG), polialfaolefini (POA), nekateri diestri in poliol estri (POE).

Katerega od teh sintetičnih izdelkov boste izbrali, je odvisno tudi od maziva, s katerega prehajate, pa tudi od uporabe. Polialfaolefini z odpornostjo na oksidacijo in dolgo uporabno dobo so na splošno primerna zamenjava za mineralna olja.

Polialkilenglikoli, ki niso topni v vodi, ponujajo dobro topnost, tako da kompresorji _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 141

ostanejo čisti. Nekateri estri imajo še boljšo topnost kot PAG, vendar niso primerni za uporabo, če imamo večjo količino vlage v sistemu.

Glede mazanja se kompresorji lahko zdijo zapleteni. Bolje kot vi in vaša ekipa razumete delovanje in namen kompresorja, vplive sistema na mazivo, katero mazivo je treba izbrati in katere metode analize olja je treba izvesti, boljše so vaše možnosti za ohranjanje in izboljšanje stanja vaše opreme.

5.18 Zagotavljanje kakovosti in varnosti hrane Še posebej danes je veliko afer in velikih odpoklicev zaradi onesnažene hrane.

Delno jih je mogoče pripisati onesnaženju z mineralnimi olji ali rakotvornimi aromati, ki lahko izvirajo tudi iz maziv. Večinoma ti odpoklici povzročijo škodo ugledu vpletenih podjetij zaradi negativnih sporočil za javnost, vendar se jim je mogoče izogniti − vsaj kar zadeva mazivo. Že dolgo so na voljo posebna maziva, ki ob pravilnem nanosu ne vplivajo na živila in tako pomembno prispevajo k varnosti izdelka. To ne zadeva samo proizvajalcev hrane ali pijač, temveč predvsem industrijo, ki dobavlja potrebne sestavine, kot so npr. proizvajalci embalaže ali dobavitelji surovin.

Standardi Na področju maziv je standard H1 postal mednarodno uveljavljen standard.

Standard H1 je prvotno opredelilo USDA (ameriško ministrstvo za kmetijstvo) zaradi številnih afer s hrano v šestdesetih letih prejšnjega stoletja v ZDA. Standarde maziv za živilsko industrijo prikazuje preglednica 5-9.

_________________________________________________________________________________ 142 – Mala šola mazanja

Preglednica 5-9 Standardi maziv za živilsko industrijo

Standard

Kategorija

Opis uporabe

H1

Vsa mesta mazanja, kjer stika maziva s hrano ni možno popolnoma preprečiti.

3H

Mazivo za minimalni, naključni in tehnično neizbežni stik s hrano Mazivo, kjer je stik s hrano popolnoma preprečen Ločilno sredstvo

K1

Čistilo na osnovi topila

K3

Odstranjevalec veziv in lepil

H2

Uporaba samo na mestih, kjer je stik s hrano popolnoma preprečen.

Kot ločilno sredstvo za pekarske modele, kuhalne rešetke itd. z neposrednim in namernim stikom s hrano.

Uporaba samo zunaj prostorov za proizvodnjo hrane. Če kateri koli del, ki smo ga očistili s čistilom K1, pride v proizvodnjo, je potrebno vmesno čiščenje.

Uporaba samo zunaj prostorov za proizvodnjo hrane. Če kateri koli del, ki smo ga očistili s čistilom K3, pride v proizvodnjo, je potrebno vmesno čiščenje.

Institucije, kot je NSF (National Sanitation Foundation – državna zdravstvena ustanova), registrirajo maziva v skladu s tem standardom. Takšna maziva je priporočljivo uporabljati na CPP-jih (Critical Control Point − kritične kontrolne točke). Običajno HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point − analiza nevarnosti in kritične kontrolne točke) šteje vsaj vsa mesta mazanja, ki so nad ali bočno ob dotoku hrane ali če so pod njimi, vendar pod pritiskom, kot CCP. Nekateri proizvajalci v živilski industriji vse točke mazanja definirajo kot CCP, da se prepreči onesnaženje maziv H1 z mazivi, ki niso registrirana kot H1.

Možni takšni scenariji za uporabnike maziv so mešanje v skladišču maziv, med ponovnim mazanjem ali onesnaženje z zamaščenimi oblačili.

Lastnosti sodobnih maziv H1 Še vedno številni mislijo, da maziva H1 ne dosegajo lastnosti običajnih maziv.

Dandanes, še posebej na področju posebnih maziv, to ne drži več. Sodobno _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 143

formulirana maziva H1 lahko ohranijo enako raven kakovosti kot običajna maziva, nekatera jih celo presežejo.

Dodatni izdelki Poleg maziv H1 so pomembni tudi nekateri drugi izdelki za vzdrževanje, kot so protikorozijska sredstva ali čistila in sredstva za razmaščevanje − tudi z registracijo H1. Od nedavnega so na voljo tudi izbrana olja 3H (preglednica 5-9). Ta posebni standard pomeni sredstva za ločevanje hrane, ki so sprejemljiva za uporabo v stiku z živili. Možni primeri želenega neposrednega stika so npr. rešetke ali pekači za kruh ali piškote.

Slika 5-31 prikazuje dva primera uporabe posebnih maziv v živilski industriji.

Poudariti moramo pomen obsežnega posvetovanja pred uporabo posebnih maziv.

Pravo mazivo H1, uporabljeno v pravi količini, zmanjša porabo energije, zmanjša količino odpadka in čas trajanja zastojev, podaljša uporabno dobo orodij in intervale mazanja, ne nazadnje pa je pomemben prispevek k varnosti izdelka.

Slika 5-31 Primera uporabe posebnih maziv v živilski industriji

5.19 Razlike med motornimi olji za bencinske in dizelske motorje Med različnimi vrstami maziv se bomo dotaknili tudi področja motornih olj. To področje je za večino uporabnikov maziv zelo zanimivo, saj jih zadeva, če že ne _________________________________________________________________________________ 144 – Mala šola mazanja

poslovno, pa vsaj v domačem okolju, saj nas je večina lastnikov ali pa vsaj voznikov osebnih avtomobilov.

V najširšem pomenu je sestava oziroma formulacija motornih olj za bencinske in dizelske motorje enaka. Motorno olje je pridobljeno z mešanjem baznih olj in aditivov, da dosežemo različne zahtevane lastnosti. Od te preproste definicije pa se olja začnejo razlikovati, ko proučujemo zahtevane lastnosti olja za posamezno vrsto motorja.

Emisije in katalitični konverter Katalitični konverter je ohišje, ki vsebuje porozno kovinsko polnilo, nameščeno med motorjem in glušnikom v izpušnem sistemu. Njegova vloga je pretvorba toksičnih emisij, ki prihajajo iz motorja z notranjim zgorevanjem, v stabilne stranske produkte, preden le-ti pridejo v ozračje. Zakonodaja glede emisij se z vsako novo generacijo motorja zaostruje. Slika 5-32 prikazuje mejne vrednosti emisij trdnih delcev (saj) in dušikovih oksidov Nox za posamezne generacije motorjev. Lahko vidimo trend drastičnega zmanjševanja dopustnih emisij od motorjev Euro I do motorjev Euro VI. Nekateri stranski produkti zgorevanja (svinec, cink in fosfor) lahko zelo ohromijo sposobnost katalitičnega konverterja pri opravljanju svoje naloge. Tu nastaja prva velika razlika med olji. Dizelski motorji imajo višjo obremenitev v obliki cink dialkil ditiofosfata (ZDDP). Katalitični konverterji v dizelskih sistemih so zasnovani tako, da so se sposobni spopasti s to težavo, bencinski sistemi pa ne. To je eden od glavnih razlogov, da ne boste uporabljali motornega olja za dizelske motorje v vašem bencinskem motorju [54].

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 145

Slika 5-32 Zakonodaja glede emisij v evropski uniji [55], [56]

Viskoznost motornih olj Viskoznost je, kot smo že omenili, najpomembnejša posamezna lastnost olja.

Določitev primerne viskoznosti je izrednega pomena. Olje izbrane viskoznosti mora biti sposobno črpanja pri najnižjih temperaturah zagona motorja, po drugi strani pa še vedno ščititi dele motorja pri visoki delovni temperaturi. Običajno imajo motorna olja za dizelske motorje višjo viskoznost kot olja za bencinske motorje). Če bi ta višje viskozna olja uporabili v bencinskih motorjih, bi lahko imeli kar nekaj težav. Prva je generiranje toplote zaradi notranjega trenja v olju. Posledica tega je skrajšanje uporabne dobe motornega olja. Nepisano pravilo je, da se pri temperaturah nad 60 °C uporabna doba olja z vsakih 10 °C višjo temperaturo skrajša za polovico. Druga težava je sposobnost črpanja olja višje viskoznosti pri nižjih temperaturah. Med hladnimi zagoni je olje lahko zelo viskozno in ga oljna črpalka težko potisne do _________________________________________________________________________________ 146 – Mala šola mazanja

vitalnih delov motorja. To največkrat vodi do čezmerne obrabe, saj motorno olje morda ni vedno prisotno na mestih mazanja.

Stopnja aditiviranosti Motorna olja za dizelske motorje vsebujejo večjo količino aditivov. Najbolj razširjeni so detergentni aditivi. Ti aditivi imajo več nalog, glavna pa je nevtralizacija kislin in čiščenje. Dizelski motorji ustvarjajo veliko več saj in stranskih produktov zgorevanja.

Ti najdejo pot v ohišje ročične gredi, zaradi česar se olje spopada z njimi. Če to dodatno količino aditiva vgradite v bencinski motor, so lahko učinki uničujoči za njegovo zmogljivost. Detergent želi delovati tako, kot je zasnovan, in poskušati očistiti stene valja. To lahko negativno vpliva na tesnjenje med batnimi obročki in valjem, kar povzroči izgubo kompresije in zmanjšanje učinkovitosti.

Kako vedeti, za kateri motor je olje primerno?

Kako veste, ali je bilo olje zasnovano za bencinske ali dizelske motorje? Pri branju oznak na embalaži motornega olja poiščite simbol za API (American Petroleum Institute − ameriški petrolejski institut). V zgornjem delu tega simbola (primer prikazuje slika 5-33) je navedena oznaka servisa. Ta oznaka se začne s "S" (servisni ali vžig s svečkami) za bencinske motorje ali "C" (komercialni ali kompresijski vžig) za dizelske motorje.

Slika 5-33 Najnovejša API specifikacija olja za bencinske motorje [57]

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 147

Nekatera motorna olja so primerna tako za bencinske kot tudi dizelske motorje. V tem primeru sta pri razvrstitvi API navedeni oznaki tako S, kot tudi C. Pri avtomobilih, ki so izdelani v Evropi, je bolj pomembna razvrstitev evropskega združenja proizvajalcev avtomobilov ACEA (European Automobile Manufacturers' Association). V tem primeru imajo olja za lažje bencinske in dizelske motorje oznako A/B (starejša vozila) ali oznako C (novejša vozila s sistemi za naknadno obdelavo izpušnih plinov, kot so katalizatorji in filtri trdnih delcev).

_________________________________________________________________________________ 148 – Mala šola mazanja

Spremljanje stanja maziv Uporabnika maziv vedno zanima stanje maziv v uporabi. Najpogosteje v ta namen odvzamemo vzorec maziva, ga analiziramo v kemijskem laboratoriju in stanje določimo na osnovi rezultatov analize. Potem lahko po potrebi izvedemo primerne vzdrževalne ukrepe, kot so na primer filtriranje olja, menjava polnitve in podobno.

Ključnega pomena je sámo vzorčenje, saj v primeru napake pri tem, rezultati analize ne bodo odražali dejanskega stanja maziva v uporabi. Zato bomo v nadaljevanju omenili nekatere pomembne vidike, ki jih pri vzorčenju moramo upoštevati.

6.1 Vzorčenje Kadar se stanje hidravlične tekočine, mazalnih olj in opreme začne slabšati, se to odraža v manjših simptomih ali težavah. Sčasoma, ko resnost težav narašča, pa se to odraža z jasnimi predznaki, ki opozarjajo na slabo stanje opreme. Spremljanje stanja olja lahko odkrije težave, še preden te povzročijo večjo škodo. Danes stanje hidravličnih tekočin ali mazalnih olj še vedno najpogosteje ugotavljamo s pomočjo odvzema vzorca uporabljane tekočine, ki ga analiziramo v ustreznem laboratoriju.

Z odpravo težav, odkritih pri analizi, lahko preprečimo okvare, popravila opreme in prihranimo trud vzdrževalcev, predvsem pa nepredvidljive stroške popravil in stroške izgubljene proizvodnje [16].

Začnimo s pravilnim vzorčenjem Odvzem ustreznega vzorca je bistven pogoj za uspešnost programa analiz.

Posledica neustreznega odvzema, neprimerne embalaže, prepoznega pošiljanja v laboratorij ali napačnega rokovanja z vzorcem so lahko napačni ali zavajajoči rezultati.

Pogosto opravimo odvzem na »vampirski način« s potopitvijo cevke iz gume v rezervoar in sesanjem. Čeprav ta način včasih deluje, pa ni vedno najbolj higienična metoda pridobitve čistega vzorca. Cevka se lahko v rezervoarju zvije, tako da ne moremo predvideti, ali bomo vzorec odvzeli z dna ali vrha oljne polnitve. V tekočino potopljen konec cevke je lahko poln umazanije. Zato naj bo opisana metoda ena zadnjih alternativ pri odvzemu vzorca tekočine. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 149

Kadar je možno, za vzorčenje namestimo ventil. Na ta način preprečimo prisotnost zunanjih kontaminantov v vzorcu. Ustrezna izbira in označitev mesta vzorčenja je zelo pomemben del programa vzorčenja. Z označitvijo zmanjšamo možnost zmede glede dejanske lokacije mesta za odvzem. O namestitvi ventila bi morali razmišljati že ob naročilu opreme in ob prevzemu preveriti, ali je ta res nameščen. Kadar ga nameščamo sami, se o tem posvetujmo s strokovnjakom. Izogibajmo se mrtvim žepom, kjer se tekočina lahko useda, zaradi česar prihaja do kopičenja obrabnih in drugih delcev ter vode. Pred odvzemom se prepričajmo, da je olje v obtoku. Kadar je le možno, odvzemimo vzorec tople tekočine. Primerna mesta za vzorčenje olja iz hidravličnega sistema s povratnim filtrom prikazuje slika 6-1.

Slika 6-1 Primerna mesta za vzorčenje − filter v povratnem vodu [58]

Kadar za odvzem vzorca uporabljamo cevko, jo moramo shranjevati na čistem mestu, na primer v plastični vrečki. Nikoli ne uporabljajmo iste cevke za odvzem različnih vzorcev, saj bi v tem primeru prišlo do medsebojne kontaminacije vzorcev. _________________________________________________________________________________ 150 – Mala šola mazanja

Vedno moramo uporabljati čisto, suho namensko embalažo. Izogibajmo se shranjevanju pokrovčka embalaže v žepu. V primeru, da ta pride v stik s kovanci, je lahko posledica visoka vsebnost bakra ali niklja pri analizi. Rabljena embalaža bo vedno povzročila napačne rezultate.

Pri praktičnem delu pogosto nezavedno delamo napake. Na nasvete in priporočila ob pomanjkanju primerne embalaže hitro pozabimo. Nemalokrat uporabimo prvo plastenko mineralne vode ali steklenico, ki je pri roki. Da bi popravili vtis, jo morda pred vzorčenjem celo operemo z vodo. Kaj tak postopek pomeni za nadaljnje delo in rezultat analize (še zlasti za meritev vsebnosti vode), si lahko predstavljamo.

Interval vzorčenja Vnaprej določeni intervali vzorčenja so še danes običajna praksa. Pogostost lahko temelji na intervalu menjave polnitve ali na obratovalnih urah. Zelo preproste smernice podaja preglednica 6-1.

Bolj podrobna merila za določitev primerne pogostosti vzorčenja pa so:  



Škoda v primeru okvare. Upoštevati moramo čas zastoja, stroške popravila, motnje v proizvodnji in druge stroške.

Starost opreme. Največja možnost okvare je pri večini opreme ob utekanju in po remontih. Možnost se poveča tudi tedaj, kadar se del opreme bliža koncu predvidene uporabne dobe. Priporočljivo je, da v teh obdobjih povečamo pogostost vzorčenja.

Okolje, ki mu je izpostavljena hidravlična tekočina. Obratovalni pogoji, vključno z obremenitvijo, temperaturo, hitrostjo, pritiski in stopnja kontaminacije vplivajo na interval vzorčenja in delež okvar strojev.

Slika 6-2 prikazuje dejavnike, ki vplivajo na interval vzorčenja. Ko je interval vzorčenja za del opreme določen, je zelo pomembno, da se natančno držimo planiranih odvzemov, saj lahko v nasprotnem primeru »zgrešimo« kakšno analizo, kar pomeni večjo nevarnost nepredvidenih težav, zastojev in okvar.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 151

Preglednica 6-1 Smernice za pogostost vzorčenja hidravličnih tekočin

Vrsta hidravlične opreme Stacionarna Mobilna

Kontinuirana uporaba 500 ur ali 1x mesečno 32.000 km ali 500 ur

Občasna uporaba 4x letno 4x letno

Slika 6-2 Vplivni dejavniki na interval vzorčenja [58]

Čas od vzorčenja do analize Večkrat poudarjamo, da je pri vzorčenju pomembno zagotoviti reprezentativnost.

Vemo, da sta bistvenega pomena mesto in način jemanja vzorca. Prav tako vemo, da moramo paziti na čistost embalaže.

Kaj pa se dogaja po vzorčenju? Ali se stanje vzorca olja v embalaži spreminja? In če se, kako dolgo lahko preteče od vzorčenja do analize?

Da, lastnosti vzorca se s časom lahko spremenijo. Vendar se običajno še bolj spremenijo lastnosti olja v uporabi. Od trenutka, ko odvzamemo vzorec olja iz _________________________________________________________________________________ 152 – Mala šola mazanja

stroja, je vzorec izpostavljen drugačnemu okolju kot olje v stroju. Lahko si predstavljamo, da se zato lastnosti obeh začnejo postopno razlikovati. Čim daljši je časovni interval med vzorčenjem in analizo, tem večje bo razlikovanje.

Po odvzemu vzorca naj bi opravili njegovo analizo tako hitro, kot je to racionalno mogoče. Pri določitvi še sprejemljivih rokov za pošiljanje vzorca v analizo je treba upoštevati program spremljanja stanja posameznih strojnih elementov. Predvsem moramo upoštevati pogostost vzorčenja. V primeru mesečnega vzorčenja je treba analizo opraviti v nekaj dneh. Pri polletnem vzorčenju takojšnja analiza ni tako pomembna. Na splošno je 7 dni še sprejemljiv rok za izvedbo analize.

V praksi ni izjema, da vzorec pred pošiljanjem v analizo stoji nekaj tednov ali celo mesecev. Po nekaj tednih vzorec ni več reprezentativen in vrednost analize se bistveno zmanjša. Pogost vzrok za (pre)pozno pošiljanje vzorcev je s tem povezana evidenca. Pomagajo lahko vnaprej pripravljene nalepke za označevanje, ki jih pripravimo v sodelovanju z laboratorijem, in natančne datoteke strojev, ki vključujejo zgodovino analiz oljnih polnitev. Kadar je sistem zastavljen pravilno, nam običajno na nalepko ni treba vpisati drugega kot identifikacijsko številko stroja in datum vzorčenja.

Optimiranje programa spremljanja stanja Za uspešno uvajanje programa spremljanja stanja maziv je pomembna uvedba planiranih in rednih odvzemov vzorcev. Avtomatiziranje postopka zmanjša možnost človeških napak. Pri tem nam lahko pomagajo opomniki v računalniku, samodejno pošiljanje e-poštnih sporočil o potrebnosti vzorčenja na pomembni opremi in podobno.

Rezultati uspešnega programa spremljanja stanja so daljša uporabna doba opreme, vključno s polnitvami hidravličnih tekočin in mazalnih olj, manj odpadnih olj in več časa za reševanje kritičnih vprašanj namesto pogostega menjavanja oljnih polnitev.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 153

6.2 Laboratorijske analize maziv Uporabnika maziv vedno zanima stanje maziv v uporabi. Najpogosteje v ta namen odvzamemo vzorec maziva, ga analiziramo v kemijskem laboratoriju in stanje določimo na osnovi rezultatov analize. Potem lahko po potrebi izvedemo primerne vzdrževalne ukrepe, kot so na primer filtriranje olja, menjava polnitve in podobno.

O vzorčenju smo pisali v predhodnem poglavju, tokrat pa bomo obravnavali laboratorijske analize odvzetih vzorcev maziv.

Vzorec maziva posredujemo v analizo ustreznemu kemijskemu laboratoriju. V najboljšem primeru je ta v okviru podjetja, kjer smo opravili vzorčenje. Žal pa le redki laboratoriji razpolagajo z vso opremo za določitev vseh potrebnih parametrov, na osnovi katerih lahko zanesljivo ocenimo stanje tekočine. Največkrat je vzorec treba poslati v analizo proizvajalcu maziva. Ta ima poleg primerne laboratorijske opreme seveda tudi potrebno kompetenco za ocenjevanje stanja maziva, saj ga od vseh tudi najbolje pozna [16].

Parametri za ocenjevanje stanja olja Parametri, ki jih običajno določamo pri analizi in na osnovi katerih ocenjujemo stanje olja, so naslednji:       

 

kinematična viskoznost [mm2/s] (40 °C, 100 °C), indeks viskoznosti [ - ], gostota [g/cm3], plamenišče [°C] (slika 6-3), nevtralizacijsko število [mg KOH/g], vsebnost vode [%], vsebnost mehanskih nečistoč [%] o (skupno, o porazdelitev po velikostirazred čistosti, o elementna sestava ... nagnjenost k penjenju drugi o videz,

_________________________________________________________________________________ 154 – Mala šola mazanja

o o o

barva, vonj, vsebnost pepela …

Omeniti moramo, da za zanesljivo oceno stanja, poleg zgoraj naštetih parametrov, potrebujemo tudi podatke o začetnem stanju olja in podatke o rezultatih morebitnih predhodnih analiz. Poleg izmerjenih vrednosti je za oceno stanja namreč treba poznati trend njihovih spremembe. Na ta način namreč lahko, poleg ocene trenutnega stanja, tudi predvidimo dogajanje v bližnji prihodnosti.

Slika 6-3 Določanje plamenišča v odprti (levo) in zaprti (desno) posodi

Kaj mora zajemati poročilo o rezultatih analize?

Poročilo o rezultatih analize mora vsebovati podatke, iz katerih je nedvoumno razvidno, na kateri vzorec maziva se nanaša. Priporočeno je, da vsebuje podatke o odvzemu vzorca (podjetje, oddelek, oznaka stroja, mesto odvzema, datum … ). _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 155

Primer poročila o rezultatih analize prikazuje slika 6-4. Prikazana oblika ni edina možna in pravilna, lahko pa služi kot smernica.

Slika 6-4 Primer primernega poročila o laboratorijski analizi _________________________________________________________________________________ 156 – Mala šola mazanja

Analiza mora zajemati določitev različnih parametrov, ki ob poznavanju zgodovine (podatki o svežem olju, začetno stanje, rezultati predhodnih analiz) omogočajo zanesljivo oceno stanja. Navedene morajo biti metode, po katerih so bili parametri določeni, in enote, v katerih so prikazane vrednosti meritev. Lahko so navedena tudi področja normalnih vrednosti parametrov, kar olajša oceno rezultatov tudi uporabniku z manj znanja. Dobrodošlo je tudi, če so ob navedbi vrednosti za primerjavo navedeni rezultati morebitnih predhodnih analiz.

Za uporabnika/naročnika analize je praktično najpomembnejši del poročila komentar rezultatov in mnenje o stanju maziva. Še zlasti to velja tedaj, kadar je eden ali več parametrov zunaj priporočenega območja in so predlagani različni korekcijski ukrepi ali menjava polnitve. Na žalost pa se pogosto zgodi, da poročilo prav tega ne vsebuje. Pogosto so rezultati ocenjeni kot dobri ali slabi brez dodatne obrazložitve.

Večina proizvajalcev hidravličnih maziv uporabnikom njihovih maziv nudi brezplačne analize. Te po potrebi tudi opravljajo, vendar večkrat v omejenem obsegu, da si stroške znižajo. Včasih je to dopustno, saj nas morda zanima le vsebnost vode, pogosto pa ne in je zaradi tega zanesljivost ocene stanja manjša.

V primeru pomanjkljivega poročila se vrednost opravljene analize zelo zmanjša, čeprav je bila opravljena korektno, uporabnik pa je pogosto prepuščen sam sebi in v dilemi, kaj rezultati analize zanj pomenijo, in kako naj ukrepa naprej.

Razumevanje poročila o rezultatih analize Ob pregledu rezultatov analize si večkrat zastavljamo različna vprašanja. Ali so izmerjene vrednosti v normalnem območju? Kakšne so mejne vrednosti? Kakšne so vrednosti za sveže mazivo in kakšne po vgradnji na mesto uporabe?

Normalne in mejne vrednosti za neko mazivo pozna proizvajalec. Včasih so mejne vrednosti vsebovane tudi v poročilu analize. Na željo nam bo proizvajalec prav gotovo posredoval želene informacije. Značilne vrednosti za sveže mazivo lahko razberemo iz tehnične dokumentacije (prospekt, varnostni list). Poudariti je treba, da vrednosti za sveže mazivo ne smemo enačiti z vrednostmi po vgradnji na mesto _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 157

uporabe, saj se vrednosti od trenutka proizvodnje med transportom, skladiščenjem in vgradnjo lahko bistveno spremenijo. Zato je vedno po vgradnji priporočljivo opraviti vzorčenje in analizo, tako da ugotovimo dejansko začetno stanje, ki ga pri naslednjih analizah uporabimo kot referenčno vrednost.

Ocena stanja vzorca in mnenje o stanju, ki je sestavni del poročila o rezultatih analize, upoštevata vse izmerjene parametre. Noben posamezni parameter ni zadosten za zanesljivo oceno stanja. Včasih se zgodi, da je kak parameter zunaj priporočenega območja, pa stanje še vedno ocenimo za dobro (morda je bil ta parameter že pri sveži tekočini v mejnem področju). Obratno pa so včasih vsi parametri v dopustnem območju, stanje pa ocenimo za kritično (morda jih je več na meji dopustnega območja, hkrati pa ugotovimo, da so se od predhodne analize njihove vrednosti zelo poslabšale.

Kako resno jemati komentar poročila analize?

Marsikdo se bo ob zgornjem vprašanju zamislil. Zakaj komentarja ne bi jemali resno? Če odštejemo peščico posameznikov, imamo v primeru laboratorijskih analiz, opraviti vendarle z resnimi institucijami, ne glede na to, ali gre za neodvisne in nevtralne laboratorije ali pa za laboratorije proizvajalcev maziv. No, prav za laboratorije proizvajalcev maziv se marsikdo vpraša, v kolikšni meri jim lahko zaupa.

Pri tem ne gre za dvom o ustrezni opremljenosti in usposobljenosti, da o poznavanju maziv niti ne govorimo, temveč za dvom o poštenosti prikaza in komentarja rezultatov. Resda v takih primerih ne gre za nevtralno institucijo, toda skrb o (ne)poštenosti je odveč. Vemo, da lahko v primeru dvomov, pošljemo vzporedno odvzet vzorec v analizo tudi v kak neodvisni laboratorij. To ve tudi vsak proizvajalec maziv. Poleg tega se zaveda, da je glavni pogoj za dolgoročno uspešno sodelovanje s kupcem, delo z roko v roki in zmanjševanje stroškov kupca, ne pa obratno. Vsaka špekulacija v tej smeri je zato odveč.

Večkrat pa pozabljamo, da je rezultat analize in komentar samo zadnji člen v verigi, ki se začne z vzorčenjem, označevanjem, hranjenjem in transportom vzorca do laboratorija. Vemo, da je veriga močna toliko, kot je močan njen najšibkejši člen. Z drugimi besedami, če je analiza opravljena še tako kakovostno in pošteno, so _________________________________________________________________________________ 158 – Mala šola mazanja

rezultati s komentarjem zanesljivi samo toliko, kolikor je reprezentativen vzorec maziva. Če ocenjujemo zgornje vprašanje s tega vidika, je seveda umestno. Zaradi tega je potrebno dobro sodelovanje vseh ljudi v tej verigi, predvsem medsebojna izmenjava informacij. Samo na ta način bomo lahko zagotovili, da bodo rezultati analize s komentarjem ustrezali dejanskemu stanju maziva v uporabi.

6.3 Sodobni načini spremljanja stanja maziv Uporabnika maziv vedno zanima stanje maziv v uporabi. Najpogosteje v ta namen odvzamemo vzorec maziva, ga analiziramo v kemijskem laboratoriju in stanje določimo na osnovi rezultatov analize. Potem lahko po potrebi izvedemo primerne vzdrževalne ukrepe, kot so na primer filtriranje olja, menjava polnitve in podobno.

O vzorčenju in laboratorijskih analizah smo pisali v poglavjih 6.1 in 6.2, na tem mestu pa bomo obravnavali sodobno alternativno možnost spremljanja stanja maziv, ki poteka na samem mestu uporabe maziv.

Zaradi vedno večje dostopnosti »on-line« senzorjev za merjenje lastnosti maziv je »on-line« spremljanje stanja maziv ter posredno strojev, kjer so vgrajena, postalo sprejemljiva alternativa klasičnemu načinu spremljanja stanja z vzorčenjem in laboratorijskimi analizami. Vendar pa je merjenje stanja olja veliko bolj zapleteno, kot na primer merjenje tlaka ali temperature. Da bi dosegli zanesljivo in natančno delovanje »on-line« senzorjev, moramo posebno pozornost nameniti pravilni montaži in umerjanju senzorjev [59].

Prednosti in slabosti »on-line« spremljanja stanja maziv Sistemi za spremljanje stanja maziv na daljavo imajo številne prednosti pred konvencionalnimi rešitvami. Ker gre za nenehni nadzor stanja maziva v realnem času, lahko sistem zazna tudi nenadna poslabšanja stanja in sproži alarmno obvestilo, še preden pride do nastanka katastrofalnih posledic. Vgradnja sodobnega »on-line« sistema za spremljanje stanja maziva uporabniku zagotavlja najvišjo stopnjo zanesljivosti obratovanja ter mu omogoča zmanjševanje okvar na stroju, podaljševanje vzdrževalnih ciklov in intervalov menjav maziv.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 159

Naslednja prednost je beleženje trenda meritev, saj se običajno pri izvajanju »online« analiz za zajemanje podatkov uporabljajo avtomatizirani sistemi, ki hranijo tudi zgodovino rezultatov meritev [59]. »On-line« spremljanje stanja ima seveda tudi svoje omejitve, med katerimi je treba izpostaviti predvsem omejeno število senzorjev oz. veličin, ki jih lahko spremljamo.

Prav tako se parametri, ki jih merimo z »on-line« senzorji, običajno razlikujejo od parametrov, ki jih določamo z laboratorijskimi analizami, zato neposredna primerjava med njimi ni mogoča. Ne nazadnje pa je za interpretacijo meritev običajno treba izvesti umerjanje senzorjev, ki je veljavno le za posamezno vrsto olja [59].

Zaradi omenjenih omejitev je »on-line« spremljanje stanja maziv, za razliko od meritev tlaka ali temperature, veliko bolj kompleksno. Stanje olja namreč ni odvisno le od posameznega parametra, temveč od več hkrati. V odvisnosti od obremenitve, vrste olja in drugih mejnih pogojev se stanje olja tudi spreminja [59].

Pri načrtovanju in izvajanju spremljanja stanja maziv na daljavo je za dosego kakovostnih merilnih podatkov ključnega pomena več dejavnikov, kot na primer:     

izbira ustreznih senzorjev, ustrezna vgradnja senzorjev, ustrezno mesto zajemanja vzorca olja iz sistema (reprezentativnost vzorca), ustrezna povezava senzor – enota za zajemanje in obdelavo podatkov, dodatni ukrepi za izboljšanje natančnosti in verodostojnosti meritev.

Senzorji za »on-line« spremljanje stanja maziv Ključni element sistema »on-line« spremljanja stanja so senzorji za meritve posameznih veličin olja. Glavna prednost tega načina je namreč izredno kratek odzivni čas, saj zaradi različnih senzorjev (nekatere prikazuje slika 6-5), ki merijo stanje kontinuirano ali v kratkih časovnih intervalih in so vgrajeni v oljni sistem, praktično v vsakem trenutku poznamo aktualno stanje olja. Tako vzdrževalnemu osebju preostaja več časa do nastopa kritičnih okvar in jih v večini primerov lahko prepreči [60]. _________________________________________________________________________________ 160 – Mala šola mazanja

»On-line« senzorje za spremljanje stanja maziv lahko v osnovi namestimo na štiri različne načine oz. mesta, in sicer:    

v rezervoar, na povratni vod, na tlačni vod, ter v obtočni sistem.

Nekatere možnosti vgradnje prikazuje slika 6-6.

Slika 6-5 Različni senzorji za »on-line« nadzor stanja

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 161

Slika 6-6 Nekatere možnosti vgradnje senzorjev

Ukrepi za izboljšanje natančnosti in ponovljivosti rezultatov Poleg dobrega poznavanja pretočnih razmer, tako v primarnem cevovodu kakor tudi v senzorskem sistemu, je za doseganje kakovostnih rezultatov »on-line« meritev pomembno tudi razumevanje delovanja senzorjev, skupaj z njihovim ovrednotenjem rezultatov.

Viskoznost hidravlične tekočine je ena izmed njenih najpomembnejših lastnosti, ki jih je treba nenehno nadzirati. Po drugi strani pa predstavlja tudi enega največjih izzivov pri »on-line« meritvah. Rezultate meritve viskoznosti mineralnega hidravličnega olja ISO VG 46 z dvema »on-line« senzorjema prikazuje slika 6-7, na kateri črna črta predstavlja »dejansko« viskoznost olja, ki je bila izmerjena v kemijskem laboratoriju po postopku ASTM D 445 pri dveh karakterističnih temperaturah, tj. pri 40 °C in 100 °C. Kinematična viskoznost v celotnem razponu je bila potem preračunana s pomočjo poenostavljene Walther enačbe, ki izvira iz standarda ASTM D341.

_________________________________________________________________________________ 162 – Mala šola mazanja

100%

120 50%

100 80

0%

60

40

-50%

Napaka [%]

Kinematična viskoznost [mm2/s]

140

20 0

-100% 30

40

50 60 Temperatura [°C]

Viskoznost

Senzor S1

Napaka S1

Napaka S2

70

80

Senzor S2

Slika 6-7 Rezultati meritev viskoznosti olja dveh »on-line« senzorjev [27]

Rezultati meritve viskoznosti prikazujejo močno odstopanje izmerjenih vrednosti kinematične viskoznosti senzorja S1 in senzorja S2 v primerjavi z dejansko kinematično viskoznostjo. Odstopanje je na sliki ponazorjeno tudi v obliki relativne napake meritve (tanjši črti). Prikazano odstopanje je vsekakor preveliko in meritve s takšnima senzorjema bi bile popolnoma neuporabne. Takšna odstopanja lahko nastanejo, ker so senzorji tovarniško kalibrirani le z določeno vrsto tekočine.

Natančnost meritev pa se lahko močno izboljša z umeritvijo določenega senzorja na določeno vrsto tekočine.

V primerjavi z dejanskimi izhodnimi vrednostmi senzorjev, ki jih prikazuje slika 6-7, pa slika 6-8 predstavlja rezultate meritev z upoštevanima umeritvenima krivuljama.

S slike je razvidno, da se da z umeritvenima krivuljama, ki sta bili namensko določeni za uporabljen on-line senzor in uporabljeno olje, močno izboljšati natančnost online meritev viskoznosti. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 163

100%

80

50%

60

0% 40 20

-50%

0

-100%

30

40

50 60 Temperatura [°C]

Viskoznost

*Senzor S1

Napaka *S1

Napaka *S2

70

Napaka [%]

Kinematična viskoznost [mm2/s]

100

80

*Senzor S2

Slika 6-8 Rezultati meritev viskoznosti olja z upoštevano umeritveno krivuljo [27]

Pomen »on-line« meritev olja »On-line« sistemi spremljanja stanja maziv so sodobna alternativa klasičnim načinom spremljanja stanja in nam omogočajo najvišjo stopnjo zaščite sistema, saj stanje maziva (ter tudi stroja) spremljamo neprekinjeno 24 ur na dan. V predstavljeni tematiki smo se želeli osredotočiti na pravilno namestitev »on-line« senzorjev, njihovo natančnost ter ukrepe za izboljšanje meritev, kar je ključnega pomena za uspešno delovanje »on-line« sistema in pravilno interpretacijo meritev.

V praksi namreč marsikje lahko zasledimo nameščene »on-line« senzorje, ki služijo le lepotnemu namenu in ne opravljajo svoje osnovne naloge.

_________________________________________________________________________________ 164 – Mala šola mazanja

Zaključek Vsem, ki ste prebrali celotno knjigo, iskreno čestitam. Zahvaljujem se tudi vsem, ki ste prebrali le določen del. Verjamem, da ste vsi v njej našli vsaj drobec tistega, kar vam bo pomagalo pri vašem delu ali pri širjenju znanja s področja mazanja. Trudil sem se, da bi knjigo napisal v čim bolj preprostem in razumljivem jeziku.

Spoznali smo, da je kakovost maziv pomembna, vendar pa sama še ni zagotovilo za uspešno uporabo maziv. Izjemnega pomena je namreč tudi ustrezna izbira maziva za določen namen uporabe. Prav tako pa na dolgo uporabno dobo maziv ter dolgotrajno, zanesljivo, varno in ekonomično obratovanje strojev in naprav zelo vpliva spremljanje stanja maziv med obratovanjem. Knjiga Mala šola mazanja podaja teoretična izhodišča. Pri uporabi pa se maziva pogosto obnašajo drugače kot v teoriji. Zato je sistematično spremljanje njihovega stanja, katerega sestavni del je še vedno odlično opremljen laboratorij, ključnega pomena za ugotovitev dejanskega stanja in potrebnih vzdrževalnih del.

Tako kot veliko drugih stvari v življenju nikoli ni končanih, na koncu knjige tudi mi nismo končali z obravnavanimi temami. Vi, spoštovani bralci, boste morda želeli kakšno področje spoznati podrobneje in boste posegli po dodatni literaturi. Ali pa boste kaj od prebranega želeli preizkusiti tudi v praksi. Sam pa bom morda v prihodnje dodajal še kakšne nove vsebine iz sveta maziv.

Izzivov nam vsem ostaja še veliko. Srečujemo nove zahteve za stroje in naprave, pomanjkanje surovin in spremembe zakonodaje. Vse to vpliva na razvoj novih maziv in prilagoditve obstoječih. Še prav posebej pa smo zavezani k ohranjanju čistega okolja. Vse navedeno se odraža na višanju cen maziv. Bližnjic tukaj ni! Vemo pa, da višja cena maziv še ne pomeni tudi višjih stroškov proizvodnje, saj nam kakovostnejša maziva omogočajo »tek na dolge proge«.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 165

_________________________________________________________________________________ 166 – Mala šola mazanja

Ali ste vedeli?

V tem poglavju je povzeta vsebina knjige, saj vsebuje izvlečke iz posameznih poglavij. Poleg teh izvlečkov so navedeni sklici na poglavja, kjer je o tem več podrobnosti. Omogoča vam preverjanje vašega znanja oziroma odločitev o tem, kaj boste v knjigi prebrali (v primeru, da ne berete po vrsti, temveč glede na teme, ki vas morda še posebej zanimajo).

Beseda tribologija izvira iz grščine, skoval pa jo je britanski strojni inženir Peter H. Jost. (1.1) Trenje povzroča izgubo energije in krajša uporabno dobo strojnih delov. Ste kdaj pomislili, da je lahko tudi koristno? Na primer pri zavorah v vozilih. (1.1) Peter H. Jost Jost velja za utemeljitelja discipline tribologija. Pozval je k ustanovitvi inštitutov za tribologijo. (1.2) 26. septembra 1966 je bil uradno ustanovljen Odbor za tribologijo. (1.2) Podatek o viskoznosti brez navedene temperature, na katero se viskoznost nanaša, nam ne pove nič. Zato ob vrednosti za viskoznost vedno navedimo tudi podatek o temperaturi. (1.3) Viskoznost medu je višja kot viskoznost vode. Marsikdo enači višjo viskoznost z lažjim tečenjem, kar je zmotno mišljenje.

(1.3)

Tribologija zajema proučevanje trenja, obrabe, mazanja. Najpogosteje želimo trenje čim bolj zmanjšati s pomočjo mazanja in tako podaljšati uporabno dobo strojnih delov. (1.1) Tribologija je interdisciplinarna znanost, saj vključuje različne znanosti, kot so kemija, strojništvo, fizika, metalurgija, elektrotehnika. (1.1) Klasična tribologija se je sčasoma razširila, tako da danes govorimo tudi o biotribologiji, »zeleni« tribologiji, geotribologiji, nanotribologiji, računalniški tribologiji … (1.2) Nekdaj so se tribološke raziskave osredotočale na zanesljivost, v sodobnih časih pa je poudarek na manjši porabi energije in večji učinkovitosti. (1.2) Viskoznost ni odvisna le od temperature, temveč tudi od tlaka. Z naraščanjem tlaka se viskoznost viša. Ker pa je sprememba v tem primeru veliko manjša kot pri spremembi temperature, jo večkrat lahko zanemarimo brez bistvenega vpliva na rezultat. (1.3) Označevanje kinematične viskoznosti z enoto cSt (centistokes) je zastarelo in ni v skladu z danes veljavnimi enotami. Ker je 1 cSt = 1 mm2/s, ni razloga, da ne bi uporabljali priznane enote mm2/s. (1.3)

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 167

Dinamična in kinematična viskoznost se razlikujeta le za vrednost gostote. (1.3) Kinematično viskoznost podajamo v m2/s (tudi mm2/s), dinamično viskoznost pa v Pascal sekundah, Pa s (tudi v mPa s). (1.3) Dinamično viskoznost običajno uporabljamo v raznih preračunih. Pri praktičnem delu (tehnična dokumentacija proizvajalcev maziv, opreme …) običajno uporabljamo kinematično viskoznost. (1.3) Razvrstitev ISO VG ne pomeni razvrščanja maziv po kakovosti, temveč le glede na njihovo kinematično viskoznost pri referenčni temperaturi. (1.4)

Številke viskoznostnih stopenj po ISO VG so enake kot pri razvrstitvi ASTM in BSI. Viskoznosti pri ISO VG stopnjah so merjene pri 40 °C, medtem ko so pri stopnjah ASTM in BSI merjene pri 100 °F (37,8 °C). Maziva istih stopenj ASTM in BSI so malenkost bolj viskozna kot pri odgovarjajočih stopnjah ISO VG. (1.4) Dodatki (aditivi) in barvila vplivajo na naravno barvo olja. (5.8) Sprememba barve maziva je lahko posledica spremembe stanja zaradi oksidacije ali onesnaženja, kar pa je razlog za skrb. (5.8) Industrijska olja proizvajamo z mešanjem baznih olj različnih viskoznosti in aditivov.

(2) Bazna olja skupine I so najbolj pogosto uporabljena vrsta v industrijskih mazivih.

(2.1.2)

Olja z nižjo viskoznostjo so naravno svetlejša kot olja z višjo viskoznostjo. (0) Pri navajanju viskoznosti moramo vedno navesti tudi temperaturo, na katero se viskoznost nanaša. (1.3) Razvrstitev ISO VG zajema 20 stopenj viskoznosti. Viskoznostne stopnje v razvrstitvi ISO VG si sledijo v koraku 1,5.

Na primer 2x1,5=3; 3x1,5=4,5 5 itd.

(1.4) Viskoznost nekega olja po razvrstitvi ISO VG pomeni njegovo kinematično viskoznost v mm2/s pri 40 °C. Tako je možna neposredna primerjava viskoznosti različnih olj brez nadležnega preračunavanja viskoznosti pri drugih temperaturah. (1.4) Viskoznost lahko določamo z natančnimi laboratorijskimi instrumenti, poleg tega pa tudi s priročnimi napravami, ki jih uporabljamo na mestu uporabe olja.

Tretja možnost je uporaba senzorjev, ki jih vgradimo na samo napravo, kjer olje uporabljamo. (1.3) Sprememba barve maziva je lahko posledica spremembe njegove sestave (formulacije). To ni razlog za skrb. (5.8) Mineralna bazna olja s tehnologijo rafinacije nafte pridobivajo v rafinerijah.

(2.1) Ameriški naftni inštitut (API) je bazna olja razvrstil v pet skupin. (2.1.2) Razvrstitev ISO VG ne pomeni razvrščanja maziv po kakovosti, temveč le glede na njihovo kinematično viskoznost pri temperaturi 40 °C. (1.4)

_________________________________________________________________________________ 168 – Mala šola mazanja

Viskoznost nekega olja po razvrstitvi ISO VG pomeni njegovo kinematično viskoznost v mm2/s pri 40 °C. Tako je možna neposredna primerjava viskoznosti različnih olj brez nadležnega preračunavanja viskoznosti pri drugih temperaturah. (1.4) Večja razlika med številkama v prvem in drugem delu oznake v razvrstitvi viskoznosti SAE pomeni širše temperaturno področje uporabnosti olja.

To dandanes lahko dosegamo predvsem z uporabo sintetičnih baznih olj (2.2).

Višja številka v razvrstitvi viskoznosti SAE pomeni višjo viskoznost olja. (1.6) Mazalno mast si lahko predstavljamo kot gobo, ki je prepojena z oljem. (3.1) Daleč največji delež predstavljajo litijeve mazalne masti, in sicer zaradi zelo dobrih in izenačenih posameznih lastnosti. (3.1) Kratica NLGI pomeni National Lubricating Grease Institute (Nacionalni inštitut za mazanje z mastmi). (3.3) V industriji najpogosteje uporabljamo masti NLGI razredov 1, 2 in 3, redkeje masti NLGI razredov 0, 00 in 000, praktično nikoli pa masti NLGI razredov 4, 5 in 6. (3.3) Kakovostno raven mazalnih masti najpogosteje označujemo po standardih DIN 51825 in ISO 6743-9. (3.4) Simbol X v oznaki masti ISO-L-XCCEB2 pomeni družino mazalnih masti. (3.4.1) Oznaka masti po DIN 51502 morda ne vsebuje simbola 2 (npr. K2K-30). (3.4.2) Številski simbol v srednjem delu oznake po DIN 51502 pomeni razred NLGI. (3.4.2)

Označevanje po stopnjah ISO VG uporabljamo predvsem za industrijska maziva, medtem ko motorna olja običajno označujemo po stopnjah SAE. (1.4)

Oznaka W pri razvrstitvi motornih olj po SAE pomeni zima (Winter). Včasih smo poznali tako imenovana »zimska« (v oznaki so vsebovala W) in »letna« olja, ki jih je bilo treba menjati dvakrat letno (1.6).

Razvrstitev viskoznosti SAE ne pomeni razvrščanja maziv po kakovosti, temveč le glede na njihovo viskoznost pri referenčni temperaturi. (1.6) Mazalna mast je sestavljena iz baznega olja, zgoščevalca in aditivov. (3.1) Najpogosteje uporabljamo mazalne masti z zgoščevalci na osnovi kovinskih mil. (3.1) Mehkejše masti imajo nižjo številko NLGI razreda. Mast NLGI 1 je mehkejša od masti NLGI 2. (3.3) Mehkejše masti imajo večjo penetracijo (pri meritvi se testni stožec globlje potopi v mast). (3.3) Nekateri dobavitelji masti uporabljajo oznake, kot je NLGI 1,5, kar pomeni, da je konsistenca masti med razredoma NLGI 1 in NLGI 2. (3.3) Simbol L v oznaki masti ISO-L-XCCEB2 pomeni skupino maziv, industrijskih olj in podobnih izdelkov. (3.4.1) Zadnji številski simbol oznake masti po standardu ISO 6743-9 pomeni razred NLGI. (3.4.1).

Zadnji simbol v oznaki masti po DIN 51825 pomeni spodnjo temperaturo uporabe.

(3.4.2)

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 169

Najbolj pogosto uporabljeno sintetično bazno olje je polialfaolefin-PAO. (2.2.2) V 90 % primerov lahko zagotovimo primerno mazanje z mineralnimi olji.

(2.2.7) Večja količina aditiva ne pomeni vedno tudi boljših lastnosti gotovega izdelka.

(2.3) Nekateri aditivi svojo nalogo opravljajo v samem mazivu, medtem ko drugi delujejo na mazanih površinah. (2.3) Tudi mineralno olje se razgradi, vendar v neprimerno daljšem časovnem obdobju kot biološko hitreje razgradljiva maziva.

(1.7.2) Biološko razgradljiva maziva uporabljamo v gradbeništvu, kmetijstvu, gozdarstvu, rudnikih, premogovnikih itd. (1.7) Kontaminacijo moramo zadrževati na takšni ravni, ki še ne predstavlja nevarnosti za zanesljivo obratovanje hidravličnih naprav. (4.3) Količina kontaminantov je zelo odvisna od mesta, na katerem jo opazujemo. (4.3) Pri standardu ISO 4406:1999 merimo število delcev v 1 ml olja. (4.4) Stopnjo čistosti olj običajno določamo z avtomatskimi števci delcev. (4.4.2) V primeru, da nimamo podatkov o potrebni stopnji čistosti, te zahtevajmo od proizvajalca/dobavitelja hidravlične opreme, okvirne vrednosti pa lahko razberemo tudi iz splošnih priporočil.

(4.4.3) Kakovost filtracije ni odvisna samo od finosti filtrskega elementa. (5.9.1) Spremembe pretoka predstavljajo šok za filtrski element. (5.9.1)

Dve glavni prednosti sintetičnih olj pred mineralnimi olji sta boljše lastnosti pri visokih temperaturah nad 85 °C in pri nizkih temperaturah pod -20 °C. (2.2.1) Sintetična olja niso splošna rešitev za odpravo vseh težav z mineralnimi olji.

(2.2.7) Aditivi izboljšajo lastnosti baznega olja ali/in omogočijo lastnosti, ki jih bazno olje nima. (2.3) Poleg tekočih aditivov poznamo tudi trdne aditive, kot so grafit, teflon, molibdenov disulfid. (2.3) Biološko razgradljiva maziva se razgradijo veliko hitreje kot konvencionalna − na primer na osnovi mineralnega olja. (1.7.2) Ne zamenjujmo izrazov biološko razgradljiv in na biološki osnovi. (1.7.2) Kontaminacija je v približno 75 odstotkih krivec za okvare hidravličnih naprav. (4.3) Možen in zelo pogost vir kontaminacije je dolivanje svežega olja/tekočine. (4.1) Za določitev stopnje čistosti olja moramo poznati število in velikost delcev. (4.4) Potrebne stopnje čistosti določajo proizvajalci hidravlične opreme. (4.4.3) Pri standardih ISO 4406:1999 in SAE AS 4059 merimo število delcev določene velikosti, pri standardu NAS 1638 pa število delcev v določenem velikostnem območju. (4.4) Učinkovitost filtracije običajno izražamo s faktorjem Beta. (5.9.2.1) Viskoznost olja ima velik vpliv na sposobnost filtracije. (5.9.1)

_________________________________________________________________________________ 170 – Mala šola mazanja

Z naraščajočo obremenitvijo se potrebna viskoznost olja za mazanje zobniških prenosnikov viša. (5.13.2) Za določanje lastnosti filtrov proizvajalci uporabljajo tako imenovan »multi-pass« test. (5.9.2) Učinkovitost filtracije proizvajalci filtrov danes še določajo pri konstantnih pogojih po standardu ISO 16889. (5.9.3) Učinkovitost filtracije pri spreminjajočih se pogojih (na primer pretočnih količinah) se spreminja. (5.9.3) Pri menjavi hidravličnega olja običajno ostane v sistemu 10 %-20 % starega olja. S primernimi ukrepi to količino lahko zmanjšamo. (5.10) Prevozne filtrirne naprave olajšajo menjave olja v hidravličnem sistemu.

5.10) Po možnosti za vzorčenje olja na sistem namestimo ventil in mesto odvzema označimo. (6.1.1) Za shranjevanje vzorca uporabljajmo izključno suho in čisto namensko embalažo. (6.1.1) Že vrsto let in tudi danes najpogosteje uporabljamo hidravlična olja z aditivi na osnovi cinka. (5.11) Pomanjkljivosti aditivov na osnovi cinka vključujejo njihovo korozivnost na določene kovine in negativen vpliv na okolje. (2.3.12.3) Odpornost pred požarom je odvisna od vrste bazne tekočine. (5.12) Oksidacijo olja zelo pospešijo različni kontaminanti, še zlasti kovinski delci in vlaga/voda. (5.14.1)

Kontaminanti se iz filtrskega elementa pri določenih pogojih lahko ponovno sprostijo v tekočino. (5.9.1) Učinkovitost filtracije lahko izražamo absolutno ali relativno (v odstotkih).

(5.9.2.1) Poleg učinkovitosti filtra je zelo pomembna tudi njegova sposobnost sprejema kontaminantov (kapaciteta).

(5.9.2.2) Dinamična učinkovitost filtracije je izmerjena pri spreminjajočih se pretočnih količinah. (5.9.3) Test DFE je veliko bolj primeren za napovedovanje dejanske učinkovitosti filtrov v dinamičnih sistemih. (5.9.3) Sodobna hidravlična oprema zahteva redno izobraževanje lastnikov, upravljavcev in vzdrževalcev te opreme.

5.10) Odstranitev povratnih filtrov pri praznjenju sistema olajša odtekanje olja.

5.10) Na interval vzorčenja vpliva škoda v primeru okvare, starost opreme in pogoji obratovanja. (6.1.2) Ne odlašajmo s pošiljanjem vzorca v laboratorij. Stanje olja v sistemu in vzorcu se od trenutka odvzema namreč spreminja. (6.1.3) Aditivi na osnovi cink dialkil ditiofosfata (ZDDP) delujejo proti obrabi in proti oksidaciji. (2.3.12.3) Dobre lastnosti cink dialkil ditiofosfata običajno prevladajo nad slabimi. (5.11.3) Večina težko vnetljivih hidravličnih tekočin vsebuje vodo, ne pa vse. (5.12)

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 171

Uporabna doba olja se z vsakih 10 °C višjo temperaturo prepolovi. To pri oljih na mineralni osnovi velja predvsem pri temperaturah nad 60 °C.(5.14.3) Priporočila za primerno gradacijo viskoznosti olja za mazanje zobniških prenosnikov podajajo proizvajalci opreme.

(5.13.2) Nekatere vrste EP aditivov lahko delujejo agresivno na barvne kovine, kot sta medenina in bron. (5.13.1) Pri prvem mazanju ležajev z mastjo praznega prostora v ležaju običajno ne napolnimo do konca. (5.15.1) Kjer ležaji delujejo pri zelo nizkih hitrostih in je potrebna dobra zaščita pred kontaminanti in korozijo prazen prostor napolnimo tudi do 100 %. (5.15.1) Nekatere mazalne masti nimajo kapljišča in so zato primerne za uporabo predvsem pri zelo visokih temperaturah. (5.16.2) Masti brez kapljišča (z bentonitnim zgoščevalcem) običajno niso združljive z drugimi vrstami masti. (5.16.4) Obremenitve maziv v kompresorjih običajno vključujejo vlago, izjemno toploto, stisnjen plin in zrak, kovinske delce, topnost v plinu in vroče odvodne površine. (5.17.2) Motorna olja za bencinske in dizelske motorje se razlikujejo. Pri uporabi moramo paziti, da uporabimo pravo olje za posamezni motor. (5.19) API je kratica za ameriški petrolejski institut (American Petroleum Institute).

(5.19.2) Laboratorijske analize vzorcev maziv, odvzetih med uporabo, običajno opravijo proizvajalci maziv. (6.2)

Mešanje olj, toplotna degradacija in neprimerna kakovost olja za mazanje zobniških prenosnikov lahko povzroči zgoščevanje olja. (5.14) Večje hitrosti zobniških prenosnikov zahtevajo nižje gradacije viskoznosti.

(5.13.2) Pri naraščanju temperature se za vsakih 15 °C interval ponovnega mazanja prepolovi. (5.15.2) Uporabna doba masti je na splošno odvisna od vrste in velikosti ležaja, hitrosti, obremenitve, delovne temperature in vrste masti. (5.15.2) Masti brez kapljišča se lahko zgostijo pri nizkih temperaturah, kar lahko predstavlja omejitev njene uporabnosti. (5.16.4) Kompresorji so namenjeni povečanju tlaka plina z zmanjšanjem njegove celotne prostornine. (5.17.1) Včasih so se uporabljala samo olja na mineralni osnovi, danes se najpogosteje uporabljajo olja na osnovi polialfaolefinov (PAO) in polialkilenglikolov (PAG). (5.17.2) Izbira ustreznega maziva je ključnega pomena za stanje kompresorja. Prvi korak pri izbiri je upoštevanje priporočila proizvajalca originalne opreme (OEM).

(5.17.3) Na mestih, kjer obstaja možnost stika maziva z živili, moramo uporabljati posebna maziva. (5.18) Obstajajo motorna olja, ki so primerna za bencinske in dizelske motorje. Takšna olja imajo na embalaži navedeno tako API S kot tudi API C servisno kategorijo. (5.19.4) Olja za dizelske motorje vsebujejo večjo količino aditivov, predvsem detergentnih.

(5.19)

_________________________________________________________________________________ 172 – Mala šola mazanja

Za uporabnika maziva je ključnega pomena, da poročilo o analizi vsebuje komentar rezultatov in mnenje o stanju.

(6.2.2) Laboratorijske analize vzorcev maziv niso edina možnost za spremljanje stanja maziv. (6.3)

Za zanesljivo oceno stanja moramo poznati tudi začetno stanje, pomagajo nam tudi rezultati prejšnjih analiz. (6.2.1)

Mesto in način vgradnje »on-line« senzorjev ima velik vpliv na natančnost meritev posameznih veličin olja. (6.3.2) Osnovne podatke o nevarnostih, sestavi, skladiščenju, ravnanju, osebni zaščitni opremi in odstranjevanju maziv lahko dobite v varnostnem listu izdelka. (5.3) Maziva skladiščimo v zaprtih prostorih, če je le možno. (5.3)

Uporaba »on-line« senzorjev za meritev veličin olja je sodobna alternativa spremljanja stanja. (6.3.2) Največja prednost »on-line« nadzora stanja je pregled nad stanjem maziv in strojev v realnem času. (6.3.1)

Rezultati analize in mnenje o stanju so realni le, če je vzorec maziva reprezentativen. (6.2.3)

Varnostni list izdelka omogoča pripravo navodil za varno delo s tem izdelkom.

(5.3)

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 173

_________________________________________________________________________________ 174 – Mala šola mazanja

Viri [1] „Tribology explained,“ [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Articles/Print/31340. [Poskus dostopa 8. 3. 2021].

[2] „Peter Jost, mechanical engineer – obituary,“ [Elektronski]. Available: https://www.telegraph.co.uk/obituaries/2016/06/15/peter-jostmechanical-engineer--obituary/. [Poskus dostopa 8. 3. 2021].

[3] S. M. A. Wahab, „Let us understand Stribeck curve,“ [Elektronski]. Available: https://www.linkedin.com/pulse/let-us-understand-stribeck-curve-ir-msurif-a-wahab-peng-miem-. [Poskus dostopa 16. 10. 2022].

[4] „Interview with Luminary Professor H. Peter Jost - The Man who Gave Birth to the Word “Tribology”,“ [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/834/tribology-jost . [Poskus dostopa 15. 9. 2020].

[5] T. Mishra, „Geotribology: Tribological phenomena in earth’s subsurface!,“ [Elektronski]. Available: https://www.tribonet.org/news/geotribologytribological-phenomena-in-earths-subsurface/. [Poskus dostopa 16. 10.

2022].

[6] D. Lovrec in V. Tič, Hidravlika za mehatronike, Maribor: Univerzitetna založba Univerze v Mariboru, 2018.

[7] W. Gwidon Stachowiak, Andrew W. Batchelor, Engineering tribology, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, 2001.

[8] K. Durdag, „Measuring Viscosity with a Surface Acoustic Wave Sensor,“ [Elektronski]. Available: http://www.sensorsmag.com/sensors/acousticultrasound/measuring-viscosity-with-a-surface-acoustic-wave-sensor-690 [19. 7. 2016]. [Poskus dostopa 15. 5. 2021].

[9] V. Avramescu, C. Bostan, B. Serban, I. Georgescu, S. Costea, N. Varachiu, C. Cobianu, „Surface acoustic wave devices and their sensing capabilities,“ v Advanced Semiconductor Manufacturing Conference, Berlin, 2009.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 175

[10] „Lubrication condition sensors,“ Argo Hytos, [Elektronski]. Available: http://www.argo-hytos.com/products/sensors-measurement/lubricationcondition-sensors/lubcos-vis.html. [Poskus dostopa 15. 5. 2021].

[11] "ISO viscosity grades," Machinery lubrication, no. 7, July-August 2001.

[12] Robert Scottt, Jim Fitch, Lloyd Leugner, The practical handbook of machinery lubrication, Tulsa, Oklahoma: Noria Corporation, 2012.

[13] „NSF International,“ [Elektronski]. Available: https://www.nsf.org/. [Poskus dostopa 8. 11. 2021].

[14] „Oil refinery process infographic crude oil vector image,“ Noria corporation, [Elektronski]. Available: https://www.vectorstock.com/royalty-freevector/oil-refinery-process-infographic-crude-oil-vector-35612726. [Poskus dostopa 14. 5. 2021].

[15] "Base oil groups explained," Machinery lubrication, no. 10, SeptemberOctober 2012.

[16] D. Lovrec in M. Kambič, Hidravlične tekočine in njihova nega, Maribor: Univerza v Mariboru, 2007.

[17] D. M. Pirro and A. A. Wessol, Lubrication fundamentals, 2nd ed., New York, Basel: Marcel Dekker, Inc., 2001.

[18] „Technical grease glossary,“ NLGI, [Elektronski]. Available: https://www.nlgi.org/glossary/a/. [Poskus dostopa 6. 7. 2021].

[19] V. Savić, Podmazivanje mastima, Zagreb: JUGOMA, 1988.

[20] R. Wurzbach, „How to determine grease compatibility and why it's important,“ [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Articles/Print/30727. [Poskus dostopa 22. 9. 2021].

[21] J. Fitch, „Ten hot lubrication trends,“ Machinery Lubrication, Izv. Januar, 2008.

[22] J. Fitch, „The daily one-minute inspection,“ Machinery Lubrication, Januar 2007.

[23] „Machinery lubrication,“ Noria Corporation, [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com. [Poskus dostopa 4. 10. 2022]. _________________________________________________________________________________ 176 – Mala šola mazanja

[24] D. Rader, „6 key elements to include in a lubrication safety program,“ Noria Corporation, [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Articles/Print/31490. [Poskus dostopa 4. 7. 2022].

[25] D. Lovrec in K. Milan, „Primerno skladiščene hidravličnih tekočin,“ IRT3000, Izv. 15, pp. 80-81, 2008.

[26] „Why oils goes bad,“ [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Articles/Print/1344. [Poskus dostopa 21. 3. 2021].

[27] V. Tič, Inteligentni sistem za oddaljeno spremljanje stanja mineralnih hidravličnih olj, doktorska disertacija, Maribor: Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, 2013.

[28] B. Fitch, „Overcoming the risks of cold machine starts,“ [Elektronski].

Available: https://www.machinerylubrication.com/Articles/Print/30943.

[Poskus dostopa 8. 12. 2021].

[29] „Cevni grelci,“ VIMOSA, podjetje za proizvodnjo in storitve d.o.o., [Elektronski]. Available: https://www.vimosa.si/produkti/cevni-grelci.

[Poskus dostopa 17. 12. 2021].

[30] „Oil heaters,“ RASHMI HEATERS PVT. LTD., [Elektronski]. Available: https://www.rashmiheaters.com/oil-heaters.html#prettyPhoto. [Poskus dostopa 17. 12. 2021].

[31] C. Wes, „When to use an oil heater,“ Machinery lubrication, št. 12, 2016.

[32] „What a change in oil color means,“ Noria, [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/31108/oil-color-change.

[Poskus dostopa 23. 12. 2021].

[33] „5 factors that affect oil filtration,“ Noria Corporation, [Elektronski].

Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/29272/oilfiltration-factors. [Poskus dostopa 6. 1. 2022].

[34] J. W. Evans in A. Hoeg, „Dynamic filtration eficiency,“ v OilDoc Conference, Rosenheim, 2017.

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 177

[35] „Best methods for draining oil from hydraulic equipment,“ Noria Corporation, [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/29830/hydraulic-oil-draining.

[Poskus dostopa 19. 1. 2022].

[36] „How do i change hydraulic oil?,“ Midlands Lubricants, [Elektronski].

Available: https://www.midlandslubricants.co.uk/agricultural/hydraulicoil/how-do-i-change-hydraulic-oil/. [Poskus dostopa 19. 1. 2022].

[37] „Komatsu to crank out automated excavators,“ Nikkei Asia, [Elektronski].

Available: https://asia.nikkei.com/Business/Komatsu-to-crank-outautomated-excavators. [Poskus dostopa 19. 1. 2022].

[38] „Advantages of zinc-free hydraulic oils,“ Noria Corporation, [Elektronski].

Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/30048/zinchydraulic-oils. [Poskus dostopa 17. 2. 2022].

[39] B. Fitch, „When to use fire-resistant hydraulic fluids,“ Noria Corporation, [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/31308/fire-resistant-fluids.

[Poskus dostopa 17. 2. 2022].

[40] B. Kus in M. Kambič, „Uporaba in vzdrževanje težko vnetljivih hidravličnih tekočin vrste HFC,“ Ventil, Izv. 12, št. 1, 2006.

[41] M. Kambič in D. Lovrec, „Hidravlične tekočine prihodnosti,“ v Fluidna tehnika 2011, Maribor, 2011.

[42] M. Kambič, B. Kus in N. Broekhof, „Razvoj manj nevarne in okolju bolj prijazne HFA-tekočine in njena praktična uporaba v Premogovniku Velenje,“ Ventil, Izv. 14, št. 1, pp. 44-50, 2088.

[43] R. Knecht, „Super glikol-1. del,“ Ventil, Izv. 15, št. 5, pp. 450-452, 2009.

[44] R. Knecht, „Super glikol-2. del,“ Ventil, Izv. 15, št. 6, pp. 540-542, 2009.

[45] L. G. Lawrence, „Lubrication selection for enclosed gear drives,“ Machinery lubrication, št. 1, pp. 34-40, 2005.

[46] JUGOMA, Maziva i podmazivanje, Zagreb, 1986.

[47] „Possible causes of thickening gear oil,“ Noria Corporation, [Elektronski].

Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/30577/thickeninggear-oil. [Poskus dostopa 24. 2. 2022]. _________________________________________________________________________________ 178 – Mala šola mazanja

[48] „Rolling bearings,“ SKF, [Elektronski]. Available: https://www.skf.com/binary/21-121486/Rolling-bearings---17000_1-EN.pdf.

[Poskus dostopa 3. 3. 2022].

[49] „Definitions for dropping point,“ Definitions&Translations, [Elektronski].

Available: https://www.definitions.net/definition/dropping+point. [Poskus dostopa 9. 3. 2022].

[50] „The truth about non-melting grease,“ Noria Corporation, [Elektronski].

Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/31279/non-meltgrease. [Poskus dostopa 10. 3. 2022].

[51] „Common grease types and characteristics,“ Farm Oyl, [Elektronski].

Available: https://www.farmoyl.com/resources/common-grease-types-andcharacteristics . [Poskus dostopa 10. 3. 2022].

[52] M. Adams, „What you need to know about compressor lubrication,“ Noria Corporation, [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Articles/Print/31844. [Poskus dostopa 10. 3. 2022].

[53] Kompressoren, Setral Chemie GmbH, 2020.

[54] J. Wright, „Comparing gasoline and diesel engine oils,“ Noria Corporation, [Elektronski]. Available: https://www.machinerylubrication.com/Read/28576/comparing-gasolinediesel-engine-oils-. [Poskus dostopa 11. 3. 2022].

[55] Vse kar morate vedeti o sredstvu AdBlue: dejstva in rokovanje s proizvodom, GreenChem, 2014.

[56] „What is AdBlue®?,“ GreenChem Holding B.V., [Elektronski]. Available: https://www.greenchem-adblue.com/informations/what-is-adblue/.

[Poskus dostopa 11 3 2022].

[57] „Latest oil classifications,“ American Petroleum Institute, [Elektronski].

Available: https://www.api.org/products-and-services/engine-oil/eolcscategories-and-classifications/latest-oil-classifications. [Poskus dostopa 11 3 2022].

[58] „Oil sampling best practices,“ Noria corporation, 2010.

[59] V. Tič in M. Kambič, „On-line nadzor stanja maziv,“ v 6. Industrijski forum, Portorož, 2014. _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 179

[60] M. Kambič, „Trendi in nadzor stanja hidravličnih tekočin,“ v 10. Industrijski forum, Portorož, 2018.

_________________________________________________________________________________ 180 – Mala šola mazanja

Kazalo slik: Slika 1-1 Peter H. Jost, utemeljitelj nove inženirske discipline − tribologija [2] ..................... 1 Slika 1-2 Stribeckova krivulja – področja mazanja [3] .......................................................... 4 Slika 1-3 Peter Jost (levo) in Jim Fitch [4] .............................................................................. 5 Slika 1-4 Profil hitrosti pri gibanju enega telesa (plošče) in mirujočem protitelesu [6] ......... 9 Slika 1-5 P Ostwald (1), Cannon-Fenske (2) in Ubbelohde (3) kapilarni viskozimeter [7] .... 12 Slika 1-6 Sodobni laboratorijski viskozimeter Stabinger SVM 3000/G2 .............................. 13 Slika 1-7 Prenosne naprave za hitro in približno določanje viskoznosti .............................. 13 Slika 1-8 Večnamenski on-line senzor Argo-Hytos LubCos Vis+ [10] ................................... 14 Slika 1-9 Ubbelohde diagram odvisnosti viskoznosti od temperature za mineralna olja ......... 18 Slika 1-10 Shema poteka reševanja težave z viskoznostjo/indeksom viskoznosti ............... 21 Slika 1-11 Označevanje viskoznosti motornih olj ................................................................ 22 Slika 1-12 Primerjava različnih razvrstitev viskoznosti ........................................................ 24 Slika 1-13 Možna razlika v biološki razgradljivosti različnih olj [12] ................................... 26 Slika 2-1 Shematični postopek destilacije nafte [14] ........................................................... 29 Slika 2-2 Aditive dodajamo, da izboljšamo ali omilimo neželene lastnosti baznih olj ......... 41 Slika 3-1 Naprava za merjenje penetracije (levo), merjenje penetracije (desno) ................ 54 Slika 3-2 Primer oznake masti po standardu ISO 6743-9 .................................................... 56 Slika 3-3 Primer oznake masti po standardu DIN 51502 ..................................................... 58 Slika 4-1 Vplivi na staranje hidravlične tekočine in delovanje hidravličnega sistema ......... 67 Slika 4-2 Nekaj primerov avtomatskih števcev delcev ........................................................ 73 Slika 4-3 Monitorji kontaminacije ....................................................................................... 73 Slika 5-1 Vpliv maziv na celotni proces................................................................................ 78 Slika 5-2 Titrator Karl Fischer za določanje vsebnosti vode ................................................ 82 Slika 5-3 Elementi navodil za varno delo ............................................................................. 86 Slika 5-4 Varnost se ne zgodi sama od sebe, zanjo moramo poskrbeti sami ...................... 87 Slika 5-5 Glavne vplivne veličine na mehanizme staranja olj [27] ....................................... 89 Slika 5-6 Primerno skladiščenje sodov v zaprtih (levo) in odprtih prostorih (desno) ........... 94 Slika 5-7 Primerno skladišče proizvajalca maziv (levo) in uporabnika maziv (desno) ......... 95 Slika 5-8 Pogost razlog onesnaženja − odprt ali priprt pokrov ............................................ 95 Slika 5-9 Primera neprimerne (levo) in primerne (desno) opreme za razdeljevanje ........... 96 Slika 5-10 Odvisnost viskoznosti od temperature ............................................................... 98 Slika 5-11 Cevni grelci olja [29], [30] ................................................................................. 103 Slika 5-12 Sprememba barve olja zaradi toplotnega obremenjevanja in oksidacije [27] . 107 Slika 5-13 Tvorjenje netopnih lakastih produktov na stenah čaš ter usedlin na dnu [27] . 107 Slika 5-14 Filtrski elementi − pomembni, vendar ne edini, ki vplivajo na filtracijo............ 109 Slika 5-15 Poenostavljena shema multi-pass preizkuševališča [16] .................................. 111 _________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 181

Slika 5-16 Primerjava sposobnosti zadrževanja kontaminantov [34] ............................... 114 Slika 5-17 Primerjava faktorjev Beta različnih filtrov-Test ISO 16889 [34] ....................... 115 Slika 5-18 Primerjava faktorjev Beta-DFE test-spremenljiva pretočna količina [34] ......... 116 Slika 5-19 Mobilna hidravlična oprema [37] ..................................................................... 117 Slika 5-20 Primer olja na osnovi cinka ............................................................................... 120 Slika 5-21 Struktura monomernega cink dialkil ditiofosfata ............................................. 120 Slika 5-22 Jeklarne − primer uporabe težko vnetljivih hidravličnih tekočin ....................... 122 Slika 5-23 Izbira viskoznosti industrijskih zobniških prenosnikov [45] ............................... 128 Slika 5-24 Mazanje zobniških prenosnikov z oljem [47] .................................................... 130 Slika 5-25 Ponovno mazanje ležaja: levo − od strani, desno − na sredini [48] .................. 132 Slika 5-26 Interval ponovnega mazanja v odvisnosti od temperature obroča ležaja ........ 134 Slika 5-27 Instrument za določanje kapljišča mazalne masti Mettler Toledo DP70 .......... 135 Slika 5-28 Rotacijska kompresorja: vijačni levo [52], krilni desno [53].............................. 137 Slika 5-29 Deleži baznih olj v kompresorskih oljih [53] ...................................................... 139 Slika 5-30 Primerjava nekaterih lastnosti različnih vrst baznih olj .................................... 140 Slika 5-31 Primera uporabe posebnih maziv v živilski industriji ........................................ 144 Slika 5-32 Zakonodaja glede emisij v evropski uniji [55], [56] ........................................... 146 Slika 5-33 Najnovejša API specifikacija olja za bencinske motorje [57] ............................ 147 Slika 6-1 Primerna mesta za vzorčenje − filter v povratnem vodu [58] ............................. 150 Slika 6-2 Vplivni dejavniki na interval vzorčenja [58] ........................................................ 152 Slika 6-3 Določanje plamenišča v odprti (levo) in zaprti (desno) posodi ........................... 155 Slika 6-4 Primer primernega poročila o laboratorijski analizi ........................................... 156 Slika 6-5 Različni senzorji za »on-line« nadzor stanja ....................................................... 161 Slika 6-6 Nekatere možnosti vgradnje senzorjev............................................................... 162 Slika 6-7 Rezultati meritev viskoznosti olja dveh »on-line« senzorjev [27] ....................... 163 Slika 6-8 Rezultati meritev viskoznosti olja z upoštevano umeritveno krivuljo [27] .......... 164

_________________________________________________________________________________ 182 – Mala šola mazanja

Kazalo preglednic: Preglednica 1-1 Viskoznostne gradacije industrijskih olj po ISO 3448-92 ........................... 16 Preglednica 1-2 Viskoznostne gradacije motornih olj po SAE J300 (revizija april 2021) ..... 23 Preglednica 2-1 Splošne lastnosti baznih olj [12] ................................................................ 31 Preglednica 2-2 Primerjava lastnosti mineralnih olj in sintetičnih tekočin [12] .................. 36 Preglednica 3-1 Primerjava nekaterih lastnosti litijevih in litijevih kompleksnih masti ...... 50 Preglednica 3-2 Značilni primer uporabe masti po razvrstitvi NLGI .................................... 55 Preglednica 3-3 Najnižja temperatura uporabe masti ........................................................ 56 Preglednica 3-4 Najvišja temperatura uporabe masti ........................................................ 56 Preglednica 3-5 Vpliv vlage/vode na mazalno mast ........................................................... 57 Preglednica 3-6 Vsebnost EP dodatkov ............................................................................... 57 Preglednica 3-7 Predvideno področje uporabe masti ......................................................... 59 Preglednica 3-8 Oznake za vrsto dodatka/aditiva in bazne tekočine ................................. 59 Preglednica 3-9 Zgornja temperatura uporabe masti in obnašanje ob prisotnosti vode ... 60 Preglednica 3-10 Primer pripomočka za določanje združljivosti različnih vrst masti .......... 62 Preglednica 4-1 Stopnje čistosti po standardu ISO 4406:1999 ........................................... 69 Preglednica 4-2 Stopnje čistosti po standardu SAE AS 4059 ............................................... 71 Preglednica 4-3 Splošno priporočene stopnje čistosti različnih proizvajalcev ..................... 75 Preglednica 5-1 Katalitični vpliv na oksidacijo olja [27] ...................................................... 91 Preglednica 5-2 DA in NE pri grelcih olja [31] ................................................................... 104 Preglednica 5-3 Primerjava sposobnosti zadrževanja kontaminantov [34] ...................... 114 Preglednica 5-4 Glavne vrste težko vnetljivih hidravličnih tekočin ................................... 123 Preglednica 5-5 Vplivni dejavniki za izbiro maziva za mazanje zobniških prenosnikov .... 126 Preglednica 5-6 Primerjava različnih oznak olj za mazanje zobniških prenosnikov .......... 127 Preglednica 5-7 Katalitični učinek kontaminantov na oksidacijo olja [27] ....................... 129 Preglednica 5-8 Primerjava prednosti in slabosti različnih vrst baznih olj ........................ 140 Preglednica 5-9 Standardi maziv za živilsko industrijo ..................................................... 143 Preglednica 6-1 Smernice za pogostost vzorčenja hidravličnih tekočin ............................ 152

_________________________________________________________________________________ Mala šola mazanja – 183

Olma d.o.o.

Poljska pot 2 1000 Ljubljana Telefon: +386 (1) 58-73-600 Elektronska pošta: order@olma.si Spletna stran: https://www.olma.si/ Spletna trgovina: https://www.olma.si/sl/trgovina Poleg lastnega proizvodnega programa tržimo naslednje blagovne znamke: Quaker Houghton

Motultech Baraldi

Setral

AdBlue®

Slovenoil

Storm

Tribo-Chemie

Dupuy

Dr. Milan Kambič

MALA ŠOLA MAZANJA Vse, kar bi morali vedeti o mazivih

ISBN 978-961-95800-2-8

9 789619 580028