Уменьшение загрязнения в гидравлических системах
По оценкам экспертов по гидравлике, загрязнение вызывает от 65% до 90% всех отказов гидравлических систем, что делает его основной причиной для беспокойства инженеров-гидравликов. И хотя качество фильтрации улучшилось, масло всё ещё может загрязняться и сокращать срок службы гидравлического оборудования.
По оценкам экспертов по гидравлике, загрязнение вызывает от 65% до 90% всех отказов гидравлических систем, что делает его основной причиной для беспокойства инженеров-гидравликов. И хотя качество фильтрации улучшилось, масло всё ещё может загрязняться и сокращать срок службы гидравлического оборудования.
Причины загрязнения
Существует четыре основные причины загрязнения гидравлических систем: частицы, оставшиеся в системе во время производства; масло, которое не было должным образом отфильтровано, перед его попаданием в систему; частицы и конденсирующаяся вода, которые попадают в гидравлику через отверстия или в обход уплотнений; и частицы, образующиеся в результате износа одного или нескольких компонентов.
Причины загрязнения
Существует четыре основные причины загрязнения гидравлических систем: частицы, оставшиеся в системе во время производства; масло, которое не было должным образом отфильтровано, перед его попаданием в систему; частицы и конденсирующаяся вода, которые попадают в гидравлику через отверстия или в обход уплотнений; и частицы, образующиеся в результате износа одного или нескольких компонентов.
Основные причины износа компонентов:
- Истирание, когда смазываемые поверхности соприкасаются друг с другом, или частицы размером с зазор повреждают смазываемую поверхность.
- Адгезионный износ (или сварка трением), при котором материал удаляется с одной поверхности в результате эрозии.
- Усталость, или точечная нагрузка, которая упруго деформирует поверхность компонента.
- Эрозия возникает, когда частицы (по консистенции как ил) в жидкости образуют абразивную суспензию, которая размывает поверхности.
- Кавитация, вызванная разрушением пузырьков пара или воздуха под давлением, что разрушает металлические детали.
- Коррозия, вызванная побочными химическими продуктами, такими как кислоты, которые воздействуют на некоторые металлы, когда гидравлическое масло разлагается под воздействием воды или тепла.
Основные причины износа компонентов:
- Истирание, когда смазываемые поверхности соприкасаются друг с другом, или частицы размером с зазор повреждают смазываемую поверхность.
- Адгезионный износ (или сварка трением), при котором материал удаляется с одной поверхности в результате эрозии.
- Усталость, или точечная нагрузка, которая упруго деформирует поверхность компонента.
- Эрозия возникает, когда частицы (по консистенции как ил) в жидкости образуют абразивную суспензию, которая размывает поверхности.
- Кавитация, вызванная разрушением пузырьков пара или воздуха под давлением, что разрушает металлические детали.
- Коррозия, вызванная побочными химическими продуктами, такими как кислоты, которые воздействуют на некоторые металлы, когда гидравлическое масло разлагается под воздействием воды или тепла.
Независимо от того, как происходит износ, загрязнение частицами внутри системы (внутренними) или проникающими внутрь, может быть уменьшено или предотвращено с помощью соответствующих уплотнений. Гидравлическое оборудование всех видов выигрывает при устранении загрязнений в гидравлической жидкости.
Независимо от того, как происходит износ, загрязнение частицами внутри системы (внутренними) или проникающими внутрь, может быть уменьшено или предотвращено с помощью соответствующих уплотнений. Гидравлическое оборудование всех видов выигрывает при устранении загрязнений в гидравлической жидкости.
Уплотнения — универсальная помощь для гидравлических систем
Уплотнения можно разделить на четыре категории: гидравлические, грязесъёмники и статические уплотнения, а также опорно-направляющие кольца.
Уплотнения — универсальная помощь для гидравлических систем
Уплотнения можно разделить на четыре категории: гидравлические, грязесъёмники и статические уплотнения, а также опорно-направляющие кольца.
Гидравлические уплотнения в первую очередь предотвращают утечки. Они также могут помочь ограничить внутреннее загрязнение за счёт управления смазкой — подхода, который использует специально разработанные уплотнения для регулирования смазки между первичными и вторичными уплотнениями. Это уменьшает тепловыделение и сводит к минимуму износ, увеличивая срок службы компонентов. Меньшее количество тепла также позволяет гидравлической жидкости работать дольше и не разрушаться, в то время как меньший износ снижает количество твёрдых частиц, образующихся на уплотнениях и их ответных поверхностях.
Гидравлические уплотнения в первую очередь предотвращают утечки. Они также могут помочь ограничить внутреннее загрязнение за счёт управления смазкой — подхода, который использует специально разработанные уплотнения для регулирования смазки между первичными и вторичными уплотнениями. Это уменьшает тепловыделение и сводит к минимуму износ, увеличивая срок службы компонентов. Меньшее количество тепла также позволяет гидравлической жидкости работать дольше и не разрушаться, в то время как меньший износ снижает количество твёрдых частиц, образующихся на уплотнениях и их ответных поверхностях.
Грязесъёмники имеют наружную соскабливающую кромку, предназначенную для предотвращения попадания загрязнений. Они устанавливаются лицом к внешней среде на динамических поверхностях, где они подвергаются воздействию различных загрязнений, таких как вода, пыль и грязь, которые часто встречаются в гидравлических системах.
Грязесъёмники должны создавать нужное усилие для удаления загрязнений, прилипших к внешним частям штока, при каждом ходе. Во многих случаях для дополнительного контроля масляной пленки используется двунаправленные грязесъёмники.
Плохо отрегулированные масляные пленки могут казаться утечками и могут привести к прилипанию мусора к штоку. Правильно подобранный грязесъёмник позволяет избежать этого и снижает вероятность загрязнения.
Грязесъёмники должны создавать нужное усилие для удаления загрязнений, прилипших к внешним частям штока, при каждом ходе. Во многих случаях для дополнительного контроля масляной пленки используется двунаправленные грязесъёмники.
Плохо отрегулированные масляные пленки могут казаться утечками и могут привести к прилипанию мусора к штоку. Правильно подобранный грязесъёмник позволяет избежать этого и снижает вероятность загрязнения.
Грязесъёмники имеют наружную соскабливающую кромку, предназначенную для предотвращения попадания загрязнений. Они устанавливаются лицом к внешней среде на динамических поверхностях, где они подвергаются воздействию различных загрязнений, таких как вода, пыль и грязь, которые часто встречаются в гидравлических системах.
Грязесъёмники должны создавать нужное усилие для удаления загрязнений, прилипших к внешним частям штока, при каждом ходе. Во многих случаях для дополнительного контроля масляной пленки используется двунаправленные грязесъёмники.
Плохо отрегулированные масляные пленки могут казаться утечками и могут привести к прилипанию мусора к штоку. Правильно подобранный грязесъёмник позволяет избежать этого и снижает вероятность загрязнения.
Грязесъёмники должны создавать нужное усилие для удаления загрязнений, прилипших к внешним частям штока, при каждом ходе. Во многих случаях для дополнительного контроля масляной пленки используется двунаправленные грязесъёмники.
Плохо отрегулированные масляные пленки могут казаться утечками и могут привести к прилипанию мусора к штоку. Правильно подобранный грязесъёмник позволяет избежать этого и снижает вероятность загрязнения.
Опорно-направляющие кольца являются частью большинства конфигураций гидравлических уплотнений. Они компенсируют поперечные нагрузки и предотвращают контакт металла с металлом, что является распространённым источником внутреннего загрязнения.
Несоосные детали, трущиеся друг о друга, могут создавать и загрязнять частицами металла гидравлическую систему. Эти частицы попадают в гидравлическую жидкость и разносятся по всей системе, вызывая износ компонентов и засорение каналов для жидкости. Правильное расположение износостойких колец, основанное на ожидаемых нагрузках, может предотвратить это.
Несоосные детали, трущиеся друг о друга, могут создавать и загрязнять частицами металла гидравлическую систему. Эти частицы попадают в гидравлическую жидкость и разносятся по всей системе, вызывая износ компонентов и засорение каналов для жидкости. Правильное расположение износостойких колец, основанное на ожидаемых нагрузках, может предотвратить это.
Опорно-направляющие кольца являются частью большинства конфигураций гидравлических уплотнений. Они компенсируют поперечные нагрузки и предотвращают контакт металла с металлом, что является распространённым источником внутреннего загрязнения.
Несоосные детали, трущиеся друг о друга, могут создавать и загрязнять частицами металла гидравлическую систему. Эти частицы попадают в гидравлическую жидкость и разносятся по всей системе, вызывая износ компонентов и засорение каналов для жидкости. Правильное расположение износостойких колец, основанное на ожидаемых нагрузках, может предотвратить это.
Несоосные детали, трущиеся друг о друга, могут создавать и загрязнять частицами металла гидравлическую систему. Эти частицы попадают в гидравлическую жидкость и разносятся по всей системе, вызывая износ компонентов и засорение каналов для жидкости. Правильное расположение износостойких колец, основанное на ожидаемых нагрузках, может предотвратить это.
Статические уплотнения используются во всех гидравлических системах и часто являются последней линией защиты от внутренних утечек и попадания постороннего мусора в гидравлику. Обычно они расположены рядом с резьбовыми соединениями. Поэтому очень важно избегать их повреждения во время установки. В применениях с более высоким давлением конструкция иногда может расширяться, увеличивая пространство между металлическими компонентами. В таких ситуациях важно задать правильное сжатие, чтобы гарантировать, что уплотнение сохраняет достаточную силу уплотнения для функционирования.
Статические уплотнения используются во всех гидравлических системах и часто являются последней линией защиты от внутренних утечек и попадания постороннего мусора в гидравлику. Обычно они расположены рядом с резьбовыми соединениями. Поэтому очень важно избегать их повреждения во время установки. В применениях с более высоким давлением конструкция иногда может расширяться, увеличивая пространство между металлическими компонентами. В таких ситуациях важно задать правильное сжатие, чтобы гарантировать, что уплотнение сохраняет достаточную силу уплотнения для функционирования.
Рассматривая материалы
Выбор материалов для компонентов уплотнения важен и часто сложен. Первым и наиболее очевидным соображением является химическая совместимость с гидравлической жидкостью и другими средами. Например, компоненты, изготовленные из материалов на основе этилена пропилена (EPM) и мономера этилен пропилендиена (EPDM), устойчивы к кислотам, кетонам и спиртам, но не рекомендуются для нефтяных масел или минеральных масел. Аналогичным образом, нитриловый каучук (NBR) рекомендуется для гидравлических жидкостей, но не для систем, содержащих хлорированные углеводороды или кетоны.
Температура также является фактором. Чтобы обеспечить максимально длительный срок службы уплотнений, уплотнительные материалы должны соответствовать максимальным и минимальным рабочим температурам гидравлики. Для динамических уплотнений также необходимо учитывать теплоту трения, поскольку это может привести к тому, что температура на границе раздела уплотнений будет выше, чем температура объемной жидкости.
Давление в системе также важно, поскольку высокое давление может привести к тому, что материал уплотнения попадёт в зазоры в оборудовании и может разорваться. Этого можно избежать, если оборудование спроектировано с более узкими зазорами.
Если существует опасность сильного внутреннего загрязнения или проникновения, прочный, устойчивый к истиранию уплотнительный материал может ограничить повреждение и продлить срок службы системы. Работа со знающим поставщиком уплотнений в начале проекта может помочь обеспечить правильный выбор всех элементов уплотнения в зависимости от конкретных условий работы.
Рассматривая материалы
Выбор материалов для компонентов уплотнения важен и часто сложен. Первым и наиболее очевидным соображением является химическая совместимость с гидравлической жидкостью и другими средами. Например, компоненты, изготовленные из материалов на основе этилена пропилена (EPM) и мономера этилен пропилендиена (EPDM), устойчивы к кислотам, кетонам и спиртам, но не рекомендуются для нефтяных масел или минеральных масел. Аналогичным образом, нитриловый каучук (NBR) рекомендуется для гидравлических жидкостей, но не для систем, содержащих хлорированные углеводороды или кетоны.
Температура также является фактором. Чтобы обеспечить максимально длительный срок службы уплотнений, уплотнительные материалы должны соответствовать максимальным и минимальным рабочим температурам гидравлики. Для динамических уплотнений также необходимо учитывать теплоту трения, поскольку это может привести к тому, что температура на границе раздела уплотнений будет выше, чем температура объемной жидкости.
Давление в системе также важно, поскольку высокое давление может привести к тому, что материал уплотнения попадёт в зазоры в оборудовании и может разорваться. Этого можно избежать, если оборудование спроектировано с более узкими зазорами.
Если существует опасность сильного внутреннего загрязнения или проникновения, прочный, устойчивый к истиранию уплотнительный материал может ограничить повреждение и продлить срок службы системы. Работа со знающим поставщиком уплотнений в начале проекта может помочь обеспечить правильный выбор всех элементов уплотнения в зависимости от конкретных условий работы.
Хранение уплотнений
Некоторые уплотнения, хранящиеся в течение длительного времени или неправильно хранящиеся, могут затвердеть, размягчиться или треснуть. Поставщики уплотнений могут предоставить рекомендации по хранению эластомеров и по ограничениям срока годности для конкретных материалов, чтобы их можно было использовать до того, как они испортятся. Уплотнения не следует использовать после истечения срока их годности.
Как правило, эластомерные уплотнения следует хранить в отдельных закрытых упаковках или гофрированных коробках при температуре ниже 25 °C и относительной влажности менее 70%. Закрытая упаковка помогает защитить их от света и оборудования, генерирующего озон, которые могут разрушить уплотнительные материалы. Оболочка также предохраняет уплотнения от контакта с жидкостями, металлами и производящими пыль порошками, которые могут их ослабить.
Хранение уплотнений
Некоторые уплотнения, хранящиеся в течение длительного времени или неправильно хранящиеся, могут затвердеть, размягчиться или треснуть. Поставщики уплотнений могут предоставить рекомендации по хранению эластомеров и по ограничениям срока годности для конкретных материалов, чтобы их можно было использовать до того, как они испортятся. Уплотнения не следует использовать после истечения срока их годности.
Как правило, эластомерные уплотнения следует хранить в отдельных закрытых упаковках или гофрированных коробках при температуре ниже 25 °C и относительной влажности менее 70%. Закрытая упаковка помогает защитить их от света и оборудования, генерирующего озон, которые могут разрушить уплотнительные материалы. Оболочка также предохраняет уплотнения от контакта с жидкостями, металлами и производящими пыль порошками, которые могут их ослабить.
Установка
Поставщики уплотнений обычно предоставляют инструкции по установке стандартных уплотнений. Для пользовательских уплотнений они предписывают методы установки, зависящие от конкретного применения. В то же время, когда разрабатываются уплотнения, инженеры должны продумать процесс установки, который предотвратит повреждение уплотнений. Например, следует избегать острых краев.
Как правило, для предотвращения повреждения уплотнения во время установки технические специалисты должны:
Установка
Поставщики уплотнений обычно предоставляют инструкции по установке стандартных уплотнений. Для пользовательских уплотнений они предписывают методы установки, зависящие от конкретного применения. В то же время, когда разрабатываются уплотнения, инженеры должны продумать процесс установки, который предотвратит повреждение уплотнений. Например, следует избегать острых краев.
Как правило, для предотвращения повреждения уплотнения во время установки технические специалисты должны:
- Поддерживать чистоту, порядок и хорошо освещённую зону сборки.
- Убедиться, что все необходимые монтажные инструменты, приспособления и материалы находятся в легкодоступном месте.
- Удалить следы механической обработки, такие как стружка, грязь и другие посторонние частицы.
- Удалить заусенцы и снять фаски с острых кромок.
- Закрыть кончики винтовой резьбы.
- Убедиться, что монтажные инструменты не имеют острых краёв.
- Убедиться, что отверстия цилиндров и штоки имеют правильные вводные фаски, или
- использовать калибровочную втулку.
- Поддерживать чистоту, порядок и хорошо освещённую зону сборки.
- Убедиться, что все необходимые монтажные инструменты, приспособления и материалы находятся в легкодоступном месте.
- Удалить следы механической обработки, такие как стружка, грязь и другие посторонние частицы.
- Удалить заусенцы и снять фаски с острых кромок.
- Закрыть кончики винтовой резьбы.
- Убедиться, что монтажные инструменты не имеют острых краёв.
- Убедиться, что отверстия цилиндров и штоки имеют правильные вводные фаски, или
- использовать калибровочную втулку.
Поскольку гидравлические системы основываются на жидкости для передачи и усиления мощности, а также для смазки жизненно важных компонентов, лучше всего понимать и устранять потенциальные проблемы загрязнения и износа во время проектирования уплотнений для гидравлических систем.
Понимание четырех причин загрязнения гидравлических систем — таких как, химическая совместимость, температура, давление в системе, правильное хранение и установка — могут помочь инженерам выбрать правильное уплотнение, предотвратить загрязнение, избежать дорогостоящих сбоев гидравлики и продлить срок службы системы.
Понимание четырех причин загрязнения гидравлических систем — таких как, химическая совместимость, температура, давление в системе, правильное хранение и установка — могут помочь инженерам выбрать правильное уплотнение, предотвратить загрязнение, избежать дорогостоящих сбоев гидравлики и продлить срок службы системы.
Поскольку гидравлические системы основываются на жидкости для передачи и усиления мощности, а также для смазки жизненно важных компонентов, лучше всего понимать и устранять потенциальные проблемы загрязнения и износа во время проектирования уплотнений для гидравлических систем.
Понимание четырех причин загрязнения гидравлических систем — таких как, химическая совместимость, температура, давление в системе, правильное хранение и установка — могут помочь инженерам выбрать правильное уплотнение, предотвратить загрязнение, избежать дорогостоящих сбоев гидравлики и продлить срок службы системы.
Понимание четырех причин загрязнения гидравлических систем — таких как, химическая совместимость, температура, давление в системе, правильное хранение и установка — могут помочь инженерам выбрать правильное уплотнение, предотвратить загрязнение, избежать дорогостоящих сбоев гидравлики и продлить срок службы системы.
Автор: Максим Ионов
Менеджер по развитию партнеров
ООО "ЭКСПЕРТСИЛ"
Автор: Максим Ионов
Менеджер по развитию партнеров
ООО "ЭКСПЕРТСИЛ"