Dlaczego pieni się olej hydrauliczny?
Olej hydrauliczny pieni się, gdy dostaje się do niego powietrze, a pęcherzyki docierające do powierzchni nie pękają dość szybko - najczęściej przez nieszczelność po stronie ssawnej pompy, zbyt niski poziom oleju w zbiorniku, burzliwy przepływ, wodę i zanieczyszczenia albo zużyty lub źle dobrany olej. Pęcherzyki gromadzą się wtedy w strukturze oleju i na jego powierzchni w zbiorniku.
Zapowietrzony układ hydrauliczny działa niestabilnie, co objawia się spadkiem wydajności, hałasem i wibracjami. Może prowadzić do uszkodzeń kluczowych elementów, takich jak pompy czy zawory. Regularna konserwacja, dbanie o szczelność układu i stosowanie odpowiedniego oleju to klucz do uniknięcia problemów związanych z zapowietrzeniem.
Przyczyny pienienia się oleju hydraulicznego
- Zasysanie powietrza: nieszczelności w układzie, np. w wężach, uszczelnieniach lub złączach, mogą powodować dostawanie się powietrza do oleju. Najgroźniejsze są nieszczelności na przewodzie ssawnym pompy - panuje tam podciśnienie, więc powietrze jest wciągane, a olej często nie wycieka - taka nieszczelność bywa niewidoczna.
- Burzliwy przepływ oleju: nieodpowiednia konstrukcja zbiornika lub przewodów, np. przewód powrotny kończący się nad lustrem oleju, prowadzi do nadmiernego mieszania oleju z powietrzem.
- Niewłaściwy dobór oleju: olej o słabej zdolności wydzielania powietrza lub o nieodpowiednich dodatkach przeciwpiennych jest bardziej podatny na pienienie.
- Zanieczyszczenia: woda, kurz lub inne zanieczyszczenia w układzie, a także domieszka innego oleju, mogą zaburzyć działanie dodatków i zwiększyć ryzyko tworzenia się piany.
- Nieprawidłowy poziom oleju: zbyt niski poziom oleju w zbiorniku może prowadzić do zasysania powietrza przez pompę.
- Uszkodzone elementy układu: zużyte pompy, uszkodzone zawory lub inne elementy układu mogą wprowadzać powietrze do oleju podczas pracy.
Jak zachowuje się zapowietrzony układ hydrauliczny?
Zapowietrzony układ hydrauliczny działa niestabilnie, ponieważ powietrze w oleju zakłóca jego pracę. Powietrze, w przeciwieństwie do oleju, łatwo się spręża - zmniejsza więc zdolność oleju do przenoszenia energii i utrzymywania ciśnienia.
Typowe objawy i skutki zapowietrzonego układu hydraulicznego:
- Spadek wydajności układu: układ działa wolniej i mniej efektywnie, ruchy siłowników mogą być opóźnione lub nieregularne, a ciśnienie spada.
- Brak płynności pracy: elementy układu poruszają się skokowo lub z przerwami, co wskazuje na nierównomierny przepływ oleju.
- Hałas podczas pracy: zapowietrzony układ często wydaje charakterystyczne odgłosy, takie jak piski, stukoty lub „bulgotanie”, wynikające z obecności powietrza w pompie lub przewodach.
- Wibracje i drgania: powietrze wprowadza niestabilność, która może powodować drgania przewodów, pomp i zaworów.
- Kawitacja: gwałtowne zapadanie się pęcherzyków pary i powietrza w pompie powoduje erozję powierzchni i uszkodzenia pomp oraz innych elementów.
- Przegrzewanie i szybsze starzenie oleju: pęcherzyki powietrza gwałtownie sprężane pod wysokim ciśnieniem mogą się silnie nagrzewać, a tlen z powietrza przyspiesza utlenianie oleju. Olej ciemnieje, tworzy osady i szybciej traci swoje właściwości.
Piana a powietrze rozproszone w oleju
Część powietrza jest w oleju rozpuszczona i nie widać jej. Powietrze nierozpuszczone występuje w dwóch postaciach. Piana to pęcherzyki zebrane na powierzchni oleju w zbiorniku. Powietrze rozproszone to drobne pęcherzyki w całej objętości oleju - olej wygląda wtedy na mętny albo mlecznobiały.
Za pierwsze odpowiada skłonność do pienienia, za drugie zdolności wydzielania powietrza. Obie właściwości warto sprawdzić w karcie technicznej oleju i obie trzeba brać pod uwagę: olej może dobrze gasić pianę na powierzchni, a jednocześnie długo trzymać drobne pęcherzyki w środku.
Co to jest niska skłonność do pienienia?
Niska skłonność do pienienia oleju hydraulicznego to jego zdolność do ograniczania tworzenia się piany podczas pracy układu. Za tę właściwość odpowiadają dodatki przeciwpienne, które osłabiają ścianki pęcherzyków, więc piana szybko się rozpada.
Dodatków przeciwpiennych nie może być za dużo - ich nadmiar pogarsza wydzielanie powietrza rozproszonego w oleju. Dlatego oleju hydraulicznego nie „poprawia się” dodatkami na własną rękę.
Jak bada się skłonność oleju do pienienia?
Skłonność do pienienia bada się według normy ISO 6247 (odpowiednik ASTM D892). Przez próbkę oleju w cylindrze przedmuchuje się powietrze przez porowaty dyfuzor, a potem mierzy objętość piany w mililitrach - zaraz po przedmuchiwaniu (skłonność do pienienia) i po odstaniu (stabilność piany).
Badanie wykonuje się w trzech sekwencjach: w 24 °C, w 93,5 °C i ponownie w 24 °C po ostudzeniu próbki. Wynik zapisuje się parą liczb, np. 50/0 - 50 ml piany po przedmuchiwaniu i 0 ml po odstaniu. Im mniejsze liczby, tym lepiej, a 0 po odstaniu oznacza, że piana całkowicie zanika.
Jak zapobiegać pienieniu oleju hydraulicznego?
Każdy układ hydrauliczny wymaga indywidualnego podejścia ze względu na jego konstrukcję i zastosowanie. Poniżej ogólne zalecenia, które pomagają zapobiegać zapowietrzaniu układów hydraulicznych i pienieniu się oleju:
- Regularne sprawdzanie szczelności układu i usuwanie nieszczelności, zwłaszcza po stronie ssawnej pompy.
- Utrzymywanie odpowiedniego poziomu oleju w zbiorniku.
- Stosowanie oleju hydraulicznego o dobrej zdolności wydzielania powietrza i niskiej skłonności do pienienia.
- Dbanie o czystość układu i usuwanie wody oraz zanieczyszczeń.
- Niemieszanie różnych olejów - przy zmianie oleju wymiana całej zawartości układu, w razie potrzeby z płukaniem.
- Wymiana oleju w terminach zalecanych przez producenta maszyny.
Co zrobić, gdy olej hydrauliczny się pieni?
- Sprawdź poziom oleju w zbiorniku i uzupełnij go do znaku.
- Obejrzyj przewód ssawny, złącza i uszczelnienie wału pompy - tam powietrze dostaje się do układu najczęściej.
- Pobierz próbkę oleju do przezroczystego naczynia. Jeśli mętny olej klaruje się po odstaniu (ciepły zwykle w kilka minut, zimny i gęsty dłużej), jest w nim powietrze. Jeśli zmętnienie zostaje, w oleju może być woda - potwierdzi to analiza oleju.
- Sprawdź, czy do układu nie dolano innego oleju.
- Jeśli olej jest stary, ciemny albo zanieczyszczony, wymień go razem z filtrem.
Pytania i odpowiedzi
Dlaczego olej hydrauliczny się pieni?
Najczęściej przez powietrze zasysane przez nieszczelności po stronie ssawnej pompy, zbyt niski poziom oleju w zbiorniku, burzliwy przepływ, wodę i zanieczyszczenia albo zużyty, zmieszany lub źle dobrany olej.
Czym grozi piana w oleju hydraulicznym?
Spadkiem ciśnienia i wydajności, skokową pracą siłowników, hałasem, kawitacją i uszkodzeniem pompy, a także szybszym utlenianiem i starzeniem oleju.
Co zrobić, gdy olej hydrauliczny się pieni?
Sprawdzić poziom oleju, szczelność przewodu ssawnego i złączy oraz stan oleju. Zużyty, zmieszany albo zanieczyszczony olej trzeba wymienić razem z filtrem.
Jak odróżnić powietrze od wody w oleju?
Mętny olej z powietrzem klaruje się po odstaniu w przezroczystym naczyniu - ciepły zwykle w kilka minut, zimny i gęsty dłużej. Jeśli zmętnienie zostaje, w oleju może być woda; potwierdzi to analiza oleju.
Jak bada się skłonność oleju do pienienia?
Według ISO 6247 (ASTM D892): przez olej przedmuchuje się powietrze w 24 °C, 93,5 °C i ponownie w 24 °C, a potem mierzy objętość piany w mililitrach zaraz po przedmuchiwaniu i po odstaniu.
Nie wiesz, który olej hydrauliczny wybrać?
Napisz, do jakiej maszyny szukasz oleju, jaką ma pompę i w jakiej temperaturze pracuje - doradca techniczny dobierze olej FUCHS i odpowie osobiście.
⚠ Zastrzeżenie. Informacje na tej stronie opracowaliśmy na podstawie norm DIN, ISO i ASTM oraz kart technicznych FUCHS, według stanu wiedzy na dzień publikacji. Mają charakter poglądowy, mogą ulec zmianie i nie zastępują zaleceń producenta maszyny lub układu hydraulicznego - wiążąca jest jego dokumentacja techniczna. Przed wyborem oleju sprawdź wymagania producenta maszyny lub układu hydraulicznego, a w razie wątpliwości zapytaj naszego doradcę. W zakresie dopuszczalnym przez przepisy prawa nie ponosimy odpowiedzialności za skutki doboru oleju bez sprawdzenia wymagań producenta maszyny lub układu hydraulicznego. Kopiowanie treści bez naszej zgody jest zabronione.