خرابی های ناشی از استارت در دمای پایین در سیستم های هیدرولیک سنگین
سیستم های هیدرولیک سنگین در ماشین آلات راهسازی، معدنی، صنعتی و تجهیزات عمرانی نقش حیاتی در انتقال قدرت و انجام عملیات های سنگین دارند. عملکرد صحیح این سیستم ها تا حد زیادی به دمای کاری روغن هیدرولیک وابسته است. برخلاف تصور بسیاری از اپراتورها، روشن کردن یک سیستم هیدرولیک در دمای پایین و اعمال بار بلافاصله پس از استارت می تواند آسیب های جدی و پرهزینه ای به اجزای مختلف سیستم وارد کند.
در بسیاری از تجهیزات هیدرولیکی، محدوده دمای عملیاتی مناسب بین ۲۰ تا ۶۰ درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود. زمانی که دمای روغن پایین تر از ۲۰ درجه باشد، ویژگی های فیزیکی روغن تغییر کرده و جریان یافتن آن در مدار با دشواری بیشتری انجام می شود. در چنین شرایطی استارت زدن و به کارگیری فوری تجهیزات می تواند باعث ایجاد فشارهای غیر طبیعی، کاهش روانکاری و افزایش استهلاک قطعات شود.
بسیاری از خرابی هایی که در پمپ ها، شیرها، جک ها و خطوط هیدرولیک مشاهده می شوند، ریشه در راه اندازی های نادرست در دماهای پایین دارند. به همین دلیل شناخت تاثیرات استارت در دمای پایین و رعایت اصول راه اندازی ایمن اهمیت بسیار زیادی دارد.
جهت خرید خنک کننده روغن هیدرولیک برروی لینک مربوطه کلیک نمایید.
محدوده دمای کاری استاندارد در سیستم های هیدرولیک سنگین
هر روغن هیدرولیک برای عملکرد بهینه نیاز به قرار گرفتن در یک محدوده دمایی مشخص دارد. در اغلب سیستم های هیدرولیک سنگین، بهترین بازه عملکرد بین ۲۰ تا ۶۰ درجه سانتی گراد است. در این محدوده، روغن دارای ویسکوزیته مناسب بوده و می تواند به راحتی در مسیرهای مختلف جریان پیدا کند.
زمانی که دمای روغن به کمتر از ۲۰ درجه سانتی گراد می رسد، غلظت آن افزایش پیدا می کند و حرکت روغن در مدار دشوارتر می شود. در مقابل، اگر دما بیش از حد افزایش یابد، خاصیت روانکاری روغن کاهش پیدا می کند و احتمال آسیب به قطعات افزایش می یابد.
هدف اصلی در راه اندازی سیستم های هیدرولیک این است که پیش از اعمال بار کامل، روغن به محدوده دمای عملیاتی برسد. این موضوع به ویژه در مناطق سردسیر یا هنگام روشن کردن تجهیزات پس از چند ساعت توقف اهمیت بیشتری پیدا می کند.
بیشتر بخوانید : معرفی آکومولاتور هیدرولیک و انواع آن
چرا استارت زیر ۲۰ درجه می تواند به سیستم آسیب بزند؟
هنگامی که سیستم هیدرولیک در دمای کمتر از ۲۰ درجه راه اندازی می شود، روغن هنوز به شرایط مناسب برای گردش در مدار نرسیده است. در این وضعیت مقاومت روغن در برابر جریان افزایش پیدا می کند و قطعات مختلف برای جابجایی سیال تحت فشار بیشتری قرار می گیرند.
پمپ هیدرولیک نخستین قطعه ای است که تحت تاثیر این شرایط قرار می گیرد. پمپ برای مکش و ارسال روغن باید نیروی بیشتری مصرف کند و این موضوع باعث افزایش بار مکانیکی روی اجزای داخلی آن می شود.
همچنین در دمای پایین، روغن با سرعت کافی به تمام نقاط سیستم نمی رسد و برخی قطعات برای مدت کوتاهی بدون روانکاری کامل فعالیت می کنند. این وضعیت می تواند باعث افزایش اصطکاک، سایش زودهنگام و کاهش عمر مفید قطعات شود.
اگر اپراتور بلافاصله پس از استارت اقدام به حرکت دادن جک ها یا اعمال بار سنگین کند، میزان تنش وارد شده به سیستم چند برابر خواهد شد و احتمال خرابی افزایش پیدا می کند.
بیشتر بخوانید : پمپ پره ای یا کارتریجی تک مرحله ای چیست؟
تاثیر افزایش ویسکوزیته روغن بر لحظه راه اندازی
ویسکوزیته یا گرانروی روغن یکی از مهم ترین عوامل موثر بر عملکرد سیستم هیدرولیک است. هرچه دمای روغن کاهش پیدا کند، ویسکوزیته آن افزایش می یابد.
روغن غلیظ تر برای عبور از مسیرهای باریک، فیلترها، شیرها و مجاری داخلی نیاز به فشار بیشتری دارد. در نتیجه هنگام استارت در دمای پایین، جریان روغن به کندی انجام می شود و پاسخ دهی سیستم کاهش پیدا می کند.
افزایش ویسکوزیته می تواند مشکلات زیر را ایجاد کند:
- افزایش بار روی پمپ هیدرولیک
- کاهش سرعت پاسخ جک ها
- افت جریان در خطوط هیدرولیک
- افزایش فشار در ابتدای مدار
- بالا رفتن احتمال کاویتاسیون
- افزایش استهلاک آب بندها و اورینگ ها
در بسیاری از موارد اپراتور تصور می کند سیستم دچار نقص فنی شده است، در حالی که علت اصلی عملکرد کند تجهیزات، پایین بودن دمای روغن و افزایش ویسکوزیته آن است.
بیشتر بخوانید : راهنمای گام به گام تعویض کارتریج پمپ پره ای بدون باز کردن پمپ
قطعاتی که در استارت دمای پایین بیشترین تنش را تحمل می کنند
همه اجزای سیستم هیدرولیک از استارت در دمای پایین تاثیر می پذیرند، اما برخی قطعات بیشتر در معرض آسیب قرار دارند.
پمپ هیدرولیک در صدر این فهرست قرار می گیرد. این قطعه وظیفه تامین جریان روغن را بر عهده دارد و هنگام کار با روغن سرد، فشار بسیار بیشتری را تحمل می کند. به همین دلیل سایش داخلی پمپ افزایش پیدا می کند و عمر آن کاهش می یابد.
شیرهای کنترل هیدرولیک نیز از دیگر قطعات حساس هستند. حرکت روغن غلیظ در مجاری باریک این شیرها می تواند باعث ایجاد فشارهای موضعی و عملکرد نامناسب شیرها شود.
آب بندها، کاسه نمدها و اورینگ ها نیز در دمای پایین انعطاف پذیری کمتری دارند. به همین دلیل هنگام افزایش ناگهانی فشار، احتمال ترک خوردگی یا نشتی در آن ها افزایش پیدا می کند.
فیلترهای هیدرولیک نیز تحت تاثیر قرار می گیرند. عبور روغن غلیظ از فیلترها باعث افزایش اختلاف فشار شده و می تواند طول عمر فیلتر را کاهش دهد.
بیشتر بخوانید : اهمیت استفاده از فیلترهای میکرونی برای محافظت از پمپ های پیستونی
پیامدهای فشار ناگهانی در شروع به کار سیستم
یکی از خطرناک ترین اتفاقات در استارت دمای پایین، ایجاد فشار ناگهانی در مدار هیدرولیک است. زمانی که روغن غلیظ باشد، مقاومت سیستم افزایش پیدا می کند و فشار در برخی بخش ها به سرعت بالا می رود.
این فشار ناگهانی می تواند باعث آسیب به اتصالات، شیلنگ ها و آب بندها شود. در برخی موارد حتی ترک خوردگی در لوله ها یا پارگی شیلنگ های فرسوده مشاهده می شود.
همچنین فشار بیش از حد ممکن است به پمپ هیدرولیک آسیب وارد کند و باعث ایجاد ترک های ریز یا سایش زودرس در قطعات داخلی شود.
از دیگر پیامدهای فشار ناگهانی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش احتمال نشتی روغن
- کاهش عمر شیرهای هیدرولیکی
- آسیب به جک های هیدرولیک
- افزایش دمای موضعی قطعات
- افت راندمان سیستم
- افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری
به همین دلیل توصیه می شود پس از استارت، سیستم برای مدتی بدون بار کار کند تا روغن به تدریج گرم شود.
بیشتر بخوانید : هیدرو بلوک یا بلوک هیدرولیک چیست؟
نشانه های هشدار پس از راه اندازی سیستم هیدرولیک در دمای پایین
گاهی اوقات آسیب ناشی از استارت در دمای پایین بلافاصله مشخص نمی شود، اما برخی علائم هشدار دهنده می توانند نشان دهنده فشار بیش از حد وارد شده به سیستم باشند.
کند شدن حرکت جک ها یکی از اولین نشانه ها است. اگر تجهیزات پس از روشن شدن واکنش کندی داشته باشند، ممکن است روغن هنوز به دمای مناسب نرسیده باشد.
ایجاد صداهای غیر عادی از پمپ نیز باید جدی گرفته شود. صدای زوزه یا لرزش می تواند نشانه وجود کاویتاسیون یا فشار غیر طبیعی در سیستم باشد.
از دیگر علائم هشدار می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش غیر عادی فشار مدار
- عملکرد نامنظم شیرهای کنترل
- نشتی روغن از اتصالات
- لرزش تجهیزات هیدرولیکی
- افزایش دمای موضعی پمپ
- کاهش قدرت سیستم
در صورت مشاهده این نشانه ها باید وضعیت روغن، دمای سیستم و سلامت اجزای هیدرولیکی بررسی شود.
راهکارهای ایمن برای رساندن سیستم به دمای عملیاتی
بهترین روش برای جلوگیری از خرابی های ناشی از استارت در دمای پایین، رساندن تدریجی سیستم به محدوده دمای عملیاتی است. اپراتور باید پس از روشن کردن دستگاه اجازه دهد روغن برای چند دقیقه در مدار گردش کند.
در این مدت نباید بار سنگین به سیستم وارد شود. بهتر است جک ها و عملگرها با حرکات آرام و محدود فعال شوند تا روغن به تدریج گرم شود.
استفاده از روغن هیدرولیک مناسب با شرایط اقلیمی نیز اهمیت زیادی دارد. روغن هایی که برای دماهای پایین طراحی شده اند، در شرایط سرد عملکرد بهتری ارائه می دهند.
بررسی منظم سیستم گرمایش مخزن روغن در ماشین آلات مجهز به گرمکن نیز می تواند نقش مهمی در جلوگیری از آسیب های ناشی از سرما داشته باشد.
همچنین نگهداری صحیح فیلترها، کنترل سطح روغن و انجام سرویس های دوره ای باعث می شود سیستم در شرایط دمایی مختلف عملکرد مطمئن تری داشته باشد.
سخن پایانی
سیستم های هیدرولیک سنگین برای عملکرد صحیح نیاز دارند در محدوده دمایی استاندارد بین ۲۰ تا ۶۰ درجه سانتی گراد کار کنند. استارت زدن تجهیزات در دمای پایین تر از ۲۰ درجه و اعمال بار بلافاصله پس از روشن شدن می تواند باعث افزایش ویسکوزیته روغن، ایجاد فشارهای غیر طبیعی و آسیب به قطعات مختلف شود.
پمپ های هیدرولیک، شیرهای کنترل، آب بندها و خطوط انتقال روغن از جمله بخش هایی هستند که بیشترین آسیب را از راه اندازی در شرایط سرد متحمل می شوند. رعایت اصول گرم کردن تدریجی سیستم و اجتناب از اعمال بار ناگهانی، نقش مهمی در افزایش عمر تجهیزات و کاهش هزینه های تعمیرات دارد.
سوالات متداول
چرا استارت سیستم هیدرولیک زیر ۲۰ درجه خطرناک است؟
زیرا در این دما روغن هیدرولیک غلیظ تر می شود و فشار بیشتری به پمپ، شیرها و سایر قطعات وارد می گردد.
محدوده دمای مناسب برای عملکرد سیستم های هیدرولیک چقدر است؟
در بیشتر سیستم های هیدرولیک سنگین، دمای عملیاتی مناسب بین ۲۰ تا ۶۰ درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود.
کدام قطعه بیشترین آسیب را از استارت در دمای پایین می بیند؟
پمپ هیدرولیک معمولا بیشترین تنش را تحمل می کند و بیشتر از سایر قطعات در معرض استهلاک قرار دارد.
آیا حرکت دادن جک ها بلافاصله پس از استارت توصیه می شود؟
خیر، بهتر است ابتدا روغن در مدار گردش کرده و به دمای مناسب برسد، سپس بار به سیستم اعمال شود.
چگونه می توان از آسیب های ناشی از استارت در هوای سرد جلوگیری کرد؟
با گرم کردن تدریجی سیستم، استفاده از روغن مناسب، پرهیز از اعمال بار ناگهانی و انجام سرویس های منظم می توان از این آسیب ها جلوگیری کرد.