Dầu thủy lực và tầm quan trọng của Dầu thủy lực trong cuộc sống

Dầu thủy lực và tầm quan trọng của Dầu thủy lực trong cuộc sống
5 (100%) 3 votes

Dầu thủy lực là cực kỳ quan trọng đối với phần lớn các máy móc công nghiệp hiện đại. Thủy lực cho phép truyền một lực không thể tin được sang các bộ phận khác của hệ thống bằng cách “nén” chất lỏng.

Đảm bảo rằng bạn đang sử dụng dầu thủy lực chính xác cho mục đích sử dụng của bạn. Mấy chốt ở đây đó là bạn cần hiểu được các tính chất khác nhau của chất lỏng bạn đang sử dụng. Vì vậy, chúng ta hãy đi sâu và tìm hiểu xem chúng là gì, khác nhau như nào và ứng dụng trong cuộc sống ra sao.

Khái niệm ngắn gọn về thủy lực

Hệ thống thủy lực đã được với nhân loại phát hiện và sử dụng trong một thời gian dài. Có bằng chứng về việc con người đã sử dụng hệ thống thủy lực từ khá sớm, nhưng những tiến bộ lớn nhất chỉ xuất hiện vào thế kỷ trước và dần trở nên phổ biến hơn.

Hệ thống thủy lực hoạt động theo Luật Pascal, về cơ bản vì chất lỏng gần như không thể dùng áp suất truyền cho một hệ thống gần như ngay lập tức thông qua một môi trường lỏng. Đáng kinh ngạc là chỉ cần một lượng nhỏ đầu vào có thể tạo nên lực tối đa truyền đến các bộ phận khác của hệ thống.

Đơn giản có thể hiểu thủy lực như là một sự thay thế dựa trên chất lỏng cho các phương pháp cơ học tiêu chuẩn của việc di chuyển.

Dầu thủy lực

Sự tiến bộ lớn nhất trong thủy lực kể từ khi được đưa vào sử dụng, ngoài việc sử dụng điện thì chắc chắn là việc sử dụng thêm các loại dầu. Gọi là dầu thủy lực.

Trong khi hệ thống thủy lực ban đầu, người ta sử dụng nước để tạo năng lượng. Nước có nhiệt độ sôi tương đối thấp và do đó cần một hồ chứa vô cùng lớn hay dùng công nghệ tản nhiệt khác nhau áp dụng để giữ nó ở dạng lỏng.

Dầu có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều. Nó cũng có xu hướng ít bị ăn mòn hơn nước và cũng có thể cung cấp dầu bôi trơn cho máy móc mà họ sử dụng, làm cho việc sử dụng các loại dầu khác nhau trong máy móc là một lợi thế rất lớn so với việc sử dụng chất lỏng thủy lực gốc nước.

Tuy nhiên, vấn đề đối với nhiều nhà khai thác là chỉ có một phần dầu có sẵn trên thị trường, điều này có thể làm cho việc lựa chọn đúng loại để dụng là một rắc rối ngay cả đối với những người có nhiều kinh nghiệm.

Giới thiệu về dầu thủy lực

Dầu thủy lực có chức năng khác và hiện có nhiều loại dầu tồn tại trên thị trường. Trong khi dầu là một trong những công nghệ bôi trơn được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới, dầu thủy lực có một số yêu cầu khác chứ không chỉ đơn giản là dùng làm chất bôi trơn thường xuyên.

Dầu thủy lực phải có khả năng chịu được áp lực. Theo nghĩa đen, dầu là phương tiện truyền tải điện trong máy thủy lực.

Điều này có nghĩa là dầu được đề cập phải có mô đun số lượng lớn (có nghĩa là nó chống thay đổi thể tích dưới áp suất) và chỉ số độ nhớt cao (có nghĩa là nó vẫn giữ nguyên độ dày) trên một phạm vi nhiệt độ rộng).

Độ nhớt là sự cân nhắc quan trọng nhất khi lựa chọn một loại dầu thủy lực.

Tuy nhiên, bạn cũng sẽ cần phải tính đến loại hệ thống thủy lực trước khi sử dụng dầu, đây là điều kiện đảm bảo rằng bạn có hiệu suất tốt nhất có thể.

Độ nhớt lớp

Dầu cho hệ thống thủy lực được đo khác với các loại dầu dùng cho xe. Thay vì được đánh giá bằng thang đo SAE, chúng được đo theo thang đo ISO.

Các lớp ISO đo độ nhớt ở 104 ° F (40 ° C). Ví dụ, khi bạn xem xét, dầu thủy lực ISO 32 nó sẽ chảy nhanh hơn nhiều so với dầu thủy lực ISO 68. Độ nhớt khác nhau là tốt hơn cho các ứng dụng khác nhau trong lĩnh vực này.

Mặc dù vậy, tốt nhất là nên sử dụng hướng dẫn của chủ sở hữu cho các thiết bị được đề cập. Hãy nhớ rằng các loại dầu thủy lực được đề cập chủ yếu là cho các điều kiện “tốt nhất”.

Nếu bạn đang vận hành máy móc hạng nặng ở nhiệt độ dưới mức đóng băng, bạn có thể cần phải dùng dầu mỏng hơn vì không chắc máy móc sẽ đạt tới điểm chuẩn 40 ° C. Ví dụ, độ nhớt của dầu thủy lực ISO 46 ở nhiệt độ tối ưu sẽ là 46cSt.

Nếu thấp hơn đáng kể, thì dầu sẽ dày hơn và bạn có thể cần phải đảm bảo rằng bạn đang sử dụng chất lỏng có độ nhớt thấp hơn để giữ cho mọi thứ hoạt động bình thường mà không cần thêm thêm vào hệ thống.

Lớp chống mài mòn

Trong khi hầu hết các loại dầu thủy lực được đo bằng loại ISO đơn giản, thì có những loại dầu có đặc tính chống mài mòn được đo riêng biệt. Ví dụ, bạn có thể thấy dầu thủy lực AW 46.

Các loại dầu này hoạt động ở cùng cấp với các đối tác ISO của chúng. Dầu thủy lực AW 32 sẽ ở mức 32cSt ở 40 ° C chẳng hạn.

Sự khác biệt ở đây là có các chất phụ gia chứa trong dầu. Chất phụ gia có nghĩa vụ phải giảm sự ăn mòn và được thiết kế để đảm bảo rằng không có tiếp xúc kim loại-kim loại trực tiếp trong máy móc.

Hầu hết các chất phụ gia được sử dụng thường là kẽm. Kẽm là một kim loại nặng và giúp tăng chất lượng dầu thủy lực, nó cũng kéo dài tuổi thọ của máy móc một chút.

Lý do sử dụng phụ gia kẽm, như dithiophosphates kẽm, là bởi vì chúng có cả chất chống oxy hóa và chất chống mài mòn. Khi một cái gì đó khác được sử dụng để thay thế nó, dầu sẽ yêu cầu hai chất phụ gia khác nhau để đạt được cùng một lợi thế thu được như với các chất phụ gia kẽm.

Nếu bạn đang sử dụng thiết bị trong điều kiện khắc nghiệt, hoặc yêu cầu điều khiển chính xác, AW là loại dầu nên dùng. Cho dù bạn đang sử dụng dầu thủy lực AW 48 hoặc dầu thủy lực AW 68, các chất phụ gia này giúp giữ cho máy không bị hao mòn và để nó hoạt động lâu hơn.

Các sản phẩm Dầu thủy lực được ưa chuộng:

Các vấn đề về dầu thủy lực

Dầu thủy lực thường phải đối mặt với một loạt các thách thức khác nhau khi chúng được sử dụng trong một hệ thống. Ngoài thực tế là phần lớn các máy móc được sử dụng thực hiện trong điều kiện ngoài trời với một loạt các nhiệt độ khác nhau, các loại dầu được sử dụng cũng phải có những khả năng xử lý như sau.

Dầu thủy lực

Bọt khí

Tạo bọt là một vấn đề nghiêm trọng trong các hệ thống thủy lực và lý do chính tại sao chúng phải được giữ chặt không khí.

Bọt xuất hiện khi không khí được bơm vào chất lỏng của hệ thống thủy lực. Nó có thể được giảm thiểu bằng cách đảm bảo rằng việc bảo dưỡng phù hợp diễn ra đều đặn nhưng vì nhiều hệ thống thủy lực hoạt động mạnh trong điều kiện không kiểm soát được, phụ gia chống tạo bọt trở nên phổ biến hơn.

Chúng có thể giúp giữ bọt ở mức tối thiểu. Quá nhiều bọt có thể khiến hệ thống bị tổn hại.

Các nguyên nhân khác bao gồm:

  • Nước trong hệ thống
  • Chất rắn trong hệ thống
  • Chất khử bọt đã cạn kiệt do quá tải
  • Ô nhiễm chéo với chất lỏng không tương thích
  • Quá nhiều chất chống ôxy hóa

Nguyên nhân dẫn đến hỏng hệ thống thủy lực có khá nhiều, nhưng đây là một trong những nguyên nhân chính. Một loại dầu thủy lực tốt sẽ có chất khử bọt thích hợp để giữ cho mọi thứ ở mức tối thiểu.

Ăn mòn

Ăn mòn là một mối quan tâm lớn mà chất lỏng thủy lực phải vượt qua. Nếu hồ chứa dầu quá thấp, không khí ẩm có thể xâm nhập vào hệ thống và ngưng tụ trong đó.

Sự ăn mòn này có thể là thảm họa nếu không được xử lý đúng cách. May mắn thay, hầu hết các loại dầu đã có đặc tính chống ăn mòn và chúng có khuynh hướng phủ lên các bộ phận kim loại màu dễ bị oxy hóa.

Thật không may, kỹ thuật xấu của một phần của thiết bị có thể làm cho ngay cả dầu tốt nhất vô dụng trong lĩnh vực này.

Khả năng tương thích

Một trong những thách thức lớn nhất mà những người dùng cần thay đổi dầu trong thiết bị thủy lực đó là khả năng tương thích.

Trên thực tế, nhiều nơi có những công nhân am hiểu và biết cách sử lý vấn đề này. Tốt nhất là không bao giờ trộn lẫn dầu thủy lực với nhau, nhất là loại dầu có kẽm và loại dầu không kẽm.

Vấn đề chính xuất hiện từ các chất phụ gia khác nhau được sử dụng trong các loại dầu khác nhau. Việc tách nước là  một ví dụ tốt về điều này: trong khi một số loại dầu sẽ làm cho nước nhũ tương trong chất lỏng thì một số loại khác sẽ làm cho nước tách ra. Trộn chúng có thể là thảm họa.

Tốt nhất là bạn chỉ cần xả toàn bộ hệ thống nếu bạn dự định chuyển sang dùng loại dầu khác.

Vòng đời của dầu thủy lực

Giống như tất cả các loại dầu, tuổi thọ dầu thủy lực sẽ không kéo dài vô thời hạn. Vòng đời khá giống với hầu hết các loại dầu khác.

Ban đầu, khi dầu sạch được thêm vào máy nó sẽ cung cấp những chức năng khá hiệu quả như đã được tính toán. Nhưng sau đó nó sẽ xuống cấp.

Về lý thuyết, dầu thủy lực có thể kéo dài khá lâu vô hạn trong một hệ thống kín. Trong thực tế thì điều đó sẽ không thể xảy ra.

Thay vào đó, khi thời gian trôi qua, dầu sẽ tích tụ các mảnh vụn. Rò rỉ nhỏ trong hệ thống sẽ cho phép không khí và nước đi vào. Các mảnh vụn sẽ tích lũy từ các bộ phận cơ khí của quá trình và dầu sẽ bị tiếp xúc với chúng và với nhiệt trong quá trình sử dụng.

Tất cả những yếu tố này góp phần vào sự “phân rã” của dầu.

Quá trình oxy hóa

Quá trình oxy hóa là kẻ thù chính của tất cả các loại dầu. Mặc dù chúng vẫn hoạt động với một lượng nhỏ các mảnh vụn chứa trong chúng.

Các điều kiện của dầu thủy lực đều tốt cho quá trình oxy hóa. Các hạt vi mô theo thời gian sẽ bị oxy hóa do nhiệt độ, cũng như tiếp xúc với nước và không khí. Điều này có thể được giảm thiểu thông qua việc sử dụng các chất phụ gia và lọc thích hợp nhưng nó sẽ không thể được loại bỏ.

Khi dầu bị oxy hóa, nó sẽ bắt đầu thay đổi các thuộc tính của nó, điều này hạn chế tuổi thọ hiệu quả của máy móc thủy lực. Sau đây là kết quả xảy ra theo thời gian:

  • Hình thành “bùn”
  • Tăng độ nhớt
  • Giảm tính chất bôi trơn
  • Giảm sức mạnh
  • Giảm khả năng xử lý tải
  • Thiệt hại cho các phần tử hệ thống và bộ lọc

Tất cả những điều này cùng nhau sẽ làm cho chất lỏng thủy lực không phù hợp để tiếp tục sử dụng.

Các loại mài mòn

Mài mòn là nguyên nhân chính gây ô nhiễm trong dầu và có rất nhiều loại khác nhau xảy ra theo thời gian.

  • Mài mòn (Abrasive Wear) – Khi hai bề mặt tiếp xúc với nhau, không thể tránh khỏi việc chúng sẽ cắt các mảnh của nhau theo thời gian. Trong khi bề mặt cứng hơn sẽ thắng trong hầu hết các trường hợp, nếu các vật liệu có độ cứng tương tự thì có thể có một số hiện tượng mài mòn lẫn nhau.
  • Xả khí (Aeration Wear) – Xảy ra khi bọt khí bên trong chất lỏng thủy lực nổ tung trên bề mặt, gây ra một lượng nhỏ sát thương lên bề mặt.
  • Chất kết dính (Adhesive Wear) – Khi màng dầu bị vỡ trên bề mặt các bộ phận chuyển động, chúng bắt đầu mài mòn lẫn nhau.
  • Mòn hốc (Cavitation Wear) – Dòng chất lỏng bị hạn chế thông qua các cửa hút gió gây ra những khoảng trống trên bề mặt.
  • Ăn mòn (Corrosive Wear) – Ô nhiễm nước có thể làm ôxy hóa bề mặt kim loại, khiến các hạt mịn vỡ ra theo thời gian.
  • Xói mòn (Erosive Wear) – Chất lỏng áp suất cao chảy qua một hệ thống từ từ phá vỡ các bề mặt quan trọng.

Nếu bạn chú ý kỹ, bạn sẽ nhận ra rằng nhiều loại mài mòn này tương quan xảy ra song song với nhau. Từ đó, bạn sẽ gặp rủi ro khi dầu thủy lực gặp một trường hợp trên, nó có thể kéo theo các trường hợp mài mòn khác và khiến hệ thống của bạn nhanh hỏng.

Điều này có nghĩa là giám sát chất lỏng trong bất kỳ hệ thống thủy lực nào là cực kỳ quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của thiết bị. Nếu không có sự quan tâm theo dõi sát sao, bạn có thể làm hỏng thiết bị vĩnh viễn.

Vì vậy, hãy cập nhật thiết bị của bạn và chất lượng của nguồn năng lượng cho nó và bạn sẽ có một thiết bị bền hơn.

Xem thêm: 

Phần kết luận

Dầu thủy lực là một phần không thể tách rời của thế giới hiện đại. Từ xây dựng đến sản xuất, hệ thống thủy lực được sử dụng trong hầu hết những hoạt động ngày nay. Do đó, dầu thủy lực thực sự là một trong những nền tảng quan trọng của xã hội.