ODRŽAVANJE I TEHNIČKA DIJAGNOSTIKA Mala škola podmazivanja
Izlučivanje zraka iz ulja i pjenjenje Milan Kambič
Među svojstvima ulja izlučivanje zraka i sklonost pjenjenju vrlo su važni, prije svega zbog sve manjih uljnih punjenja i s time povezanih kraćih vremena optoka. Ulje ima sve manje vremena da primjerice u spremniku izluči zrak, prije nego li ponovo ide u optok. Ukoliko s pomoću aditiva smanjimo sklonost ulja pjenjenju, obično pogoršamo brzinu izlučivanja zraka iz ulja. Usklađivanje ta dva svojstva stoga predstavlja izazov za proizvođače maziva.
Problemi s ulazom zraka u ulje i pjenjenjem su prilično česti, a uz to ih je obično teško ukloniti. Nekad je standardni postupak bila provedba testa pjenjenja prema standardu ASTM D892 i zatim neselektivno dodavanje sredstva protiv pjenjenja, obično na osnovi silikona. Općenito, pjena je brzo nestala, no ujedno se i brzo vratila. Dodavali smo sve više sredstva protiv pjenjenja i ponavljali ciklus, sve dok sustav nije bio toliko preopterećen s dodatkom protiv pjenjenja, da je bilo potrebno zamijeniti ulje. Danas postoji više praktičnih metoda za utvrđivanje i uklanjanje uzroka pjenjenja, tako da obično ne treba primjenjivati dodatke protiv pjenjenja [1].
voljan utjecaj na starenje ulja i dolazi do prijevremene oksidacije ulja, ili čak do njegovog zapaljenja, uništavanja brtvi i posljedično propuštanja, pojavljuje se kavitacija na crpkama i drugim elementima [3].
Izlučivanje zračnih mjehurića Spomenuli smo, da je zrak u manjoj ili većoj mjeri uvijek prisutan u ulju te posljedice te prisutnosti. Zato je vrlo važno, da ulje što prije izluči zrak iz ulja. Brzina izlučivanja zraka iz ulja možemo izmjeriti s uređajem, koji je prikazan na slici 1.
Sadržaj zraka u ulju i posljedice U hidrauličkim uređajima s malim brojem ponovnog crpljenja tekućine (brojka govori koliko puta u jedinici vremena se sva tekućina koja je u spremniku ponovo crpi) nalazimo udjele neotopljenog zraka u veličini od 5 vol. % do 10 vol. % (to posebice vrijedi za mobilnu hidrauliku). Tako tekućina nema mogućnost izlučivanja zračnih mjehurića (kao i ne-čvrstih čestica nečistoća i ohladiti se), što često dovodi i do opasnosti prekomjernog pjenjenja ulja. To se može u uređaju pojaviti zbog najrazličitijih uzroka i u različitim oblicima. Zrak može biti vidljiv očima, jer se javlja u obliku pjena ili elementarnih zračnih mjehurića, a može biti i »nevidljiv«, jer je otopljen u tekućini. Taj oblik kasnije možemo primijetiti u elementarnom obliku, kada se promijene uvjeti (tlačni) rada, što je i usko povezano sa samom konstrukcijom pojedinih komponenata [2]. Najčešći uzroci prisutnosti zraka u ulju su svakako prodor zraka kroz nezabrtvljena mjesta (tzv. aeracija), pogrešna konstrukcija komponenata hidrauličkog sustava (npr. spremnik, cijevna mreža, ventili i ventilski blokovi …), ili velike, neprimjerene promjene radne točke, povezane s konstrukcijom hidrauličkog uređaja. Pjene, koje se pojavljuju na površini tekućine u spremniku, zapravo nisu neposredno opasne i ne utječu na stlačivost hidrauličke tekućine. Opasni su zračni mjehurići, koji su u samoj tekućini, što dovodi do različitih posljedica. Tako prisutnost zračnih mjehurića u uređaju u prvom redu utječe na stlačivost tj. krutost tekućine, što posljedično ima veći ili manji utjecaj na samo djelovanje hidrauličkog uređaja, kao što su točnost gibanja aktuatora, pojava oscilacija, prijenos signala, potreba za promijenjenim postavkama parametara regulatora itd. Zrak u ulju pogoršava i sposobnost podmazivanja ulja, ima nepoDr. Milan Kambič, univ. dipl. inž. str. • direktor tribologije i obrazovanja, Olma d.o.o.
116
Lipanj • 63 (2/2023) • Godina 17
» Slika 1: Uređaj za određivanje sposobnosti izlučivanja zraka iz ulja [4] Brzinu izlučivanja zraka iz ulja možemo povećati sa smanjivanjem površinske napetosti, no na taj način povećavamo sklonost ulja pjenjenju.
Utjecaj baznog ulja i aditiva na pjenjenje Bazna ulja su sama po sebi sklona pjenjenju, iako postoje neke razlike obzirom na njihov izvor i način prerade. Testovi su pokazali linearni odnos između sklonosti pjenjenju i površinskoj napetosti. U sustavu, gdje se pjena stvara mehanički, pjenjenje možemo smanjiti s prelaskom na sintetičko ulje.
