Làm thế nào để xác định yêu cầu về độ nhớt của dầu thủy lực


Việc lựa chọn theo khuyến cáo của nhà chế tạo thiết bị có thể dẫn đến tình trạng dư thừa chất lỏng và chi phí tồn kho cao. Việc hợp nhất chất lỏng thủy lực có thể nâng cao hiệu suất hệ thống và giảm chi phí


Các nhà chế tạo máy khuyến nghị chất lỏng thủy lực cho thiết bị của họ bằng cách chỉ định các đặc điểm như độ nhớt, hiệu suất chống mài mòn và độ ổn định oxy hóa . Họ cũng có thể xác định chất bôi trơn đủ tiêu chuẩn theo tên thương hiệu hoặc cấp độ nhớt ISO

Việc hợp nhất chất lỏng thủy lực có thể nâng cao hiệu suất hệ thống và giảm chi phí; tuy nhiên, cần phải phân tích cẩn thận. Các hướng dẫn dưới đây được thiết kế để hỗ trợ cho quá trình phân tích này. Các yếu tố khác như thông số kỹ thuật của nhà chế tạo máy, yêu cầu về phụ gia và khả năng tương thích cũng phải được xem xét. 

ĐỘ NHỚT VÀ HIỆU QUẢ

Một trong những tiêu chí quan trọng nhất khi lựa chọn chất lỏng thủy lực là độ nhớt. Có một quan niệm sai lầm phổ biến rằng việc giảm độ nhớt của chất lỏng thủy lực sẽ làm giảm nhiệt độ vận hành, trong khi thực tế độ nhớt cao hơn có thể dẫn đến giảm nhiệt độ vận hành trong các ứng dụng thủy lực. Điều này là do chất lỏng thủy lực có độ nhớt quá thấp sẽ làm giảm hiệu suất thể tích của máy bơm và gây ra tình trạng quá nhiệt chất lỏng. 

Tóm tắt các chỉ số độ nhớt

 Cấp độ nhớt ISO  Giới hạn dưới  Giới hạn trên
 5  4.5  5.5
 10  9  11
 15  13.5  16.5
 22  19.8  24.2
 32  28.8  35.2
 46  41.4  50.6
 68  61.2  74.8
 100  90  110
 150  135  165
 220  198  242
 320  288  352
 460  414  506
 680  612  748

Ngoài ra, chất lỏng có độ nhớt thấp có thể dẫn đến tăng ma sát và mài mòn bơm. Mặt khác, chất lỏng có độ nhớt quá cao sẽ gây ra hiệu suất cơ học kém, các vấn đề khởi động và mài mòn do hiện tượng xâm thực .

Do đó, việc lựa chọn chất lỏng thích hợp liên quan đến việc tối ưu hóa độ nhớt của dầu về mặt hiệu suất bơm thể tích và cơ học, như thể hiện trong dưới đây. Để thực hiện được điều này, cần phải xem xét đến các yêu cầu của các bộ phận thủy lực cũng như phạm vi nhiệt độ hoạt động. 

TIÊU CHÍ LỰA CHỌN ĐỘ NHỚT

Các nhà sản xuất bơm thủy lực và động cơ đã được khảo sát về các yêu cầu về độ nhớt của chất lỏng đối với bơm và động cơ của họ. Phần lớn các thiết bị được phát hiện là cung cấp hiệu suất thỏa đáng với phạm vi độ nhớt hoạt động từ 13 đến 860 cSt. Dựa trên phạm vi độ nhớt này, biểu đồ cửa sổ nhiệt độ hoạt động (TOW), được hiển thị trong hình dưới đây, đã được phát triển cho chất lỏng thủy lực cấp thẳng. Một chất lỏng có TOW tương ứng với nhiệt độ của bể chứa dầu thủy lực sẽ cung cấp hiệu suất thỏa đáng, ít nhất là về mặt độ nhớt.

Biểu đồ TOW có thể được sử dụng để xác định các yêu cầu về độ nhớt cho thiết bị thủy lực được tìm thấy trong hầu hết các môi trường sản xuất có kiểm soát khí hậu. Các hệ thống này thường kết hợp bộ làm mát và bộ điều nhiệt để ổn định nhiệt độ dầu. Các hệ thống thủy lực hoạt động trong môi trường ngoài trời thường yêu cầu chất lỏng thủy lực đa cấp để có hiệu suất hiệu quả ở nhiệt độ cao và thấp. 

Để chọn chất lỏng thủy lực sử dụng tiêu chí TOW, hãy xác định nhiệt độ môi trường thấp nhất khi khởi động và nhiệt độ chất lỏng cao nhất khi sử dụng. Ví dụ, hãy xem xét một xưởng gia công có nhiệt độ khởi động thấp là 10ºC và nhiệt độ hệ thống trên cùng là 65ºC. So sánh phạm vi nhiệt độ này với biểu đồ TOW trong Hình 3. Chất lỏng ISO VG 46 và ISO VG 68 bao phủ các giới hạn trên và dưới của phạm vi từ 10ºC đến 65ºC. Do đó, có thể hợp nhất hàng tồn kho bằng cách sử dụng dầu thủy lực chống mài mòn ISO VG 46 hoặc ISO VG 68 trên toàn bộ nhà máy. Vì chất lỏng có xu hướng hoạt động ở phía bên trái của phạm vi tối ưu, nên chất lỏng ISO 68 được kỳ vọng sẽ cung cấp hiệu suất bơm tổng thể và thể tích tốt hơn. 

 

LỰA CHỌN CẤP ĐỘ NHỚT PHÙ HỢP

Việc hợp nhất chất lỏng thủy lực có thể làm giảm yêu cầu về không gian lưu trữ và giảm chi phí tồn kho. Tuy nhiên, việc này đòi hỏi phải phân tích cẩn thận, đặc biệt là nếu việc không sử dụng chất lỏng từ danh sách sản phẩm đủ điều kiện của nhà sản xuất làm mất hiệu lực bảo hành máy. Các hướng dẫn lựa chọn độ nhớt được thiết kế để hỗ trợ cho việc phân tích này. Các yếu tố khác như thông số kỹ thuật của nhà chế tạo máy, yêu cầu về phụ gia và khả năng tương thích cũng phải được xem xét. Nếu được thực hiện đúng cách, việc hợp nhất chất lỏng có thể nâng cao hiệu suất của hệ thống thủy lực và giảm chi phí vận hành