油圧作動油の役割と特徴

油圧機械にどれほど精通していても、作動油自体の重要性を見落としがちです。システムが最大限の効率で動作できるようにするために考慮すべき作動油の特性は驚くほど多くあります。

この記事では、油圧システムで作動油が果たすさまざまな役割と、ニーズに合った適切な作動油を選択する際に考慮すべきさまざまな要因について説明します。

作動油の役割

何よりもまず、作動油はエネルギー伝達媒体です 、ピストン、ベーン、およびその他のポンプがデバイスに電力を供給できるようにします。空気とは異なり、作動油は非圧縮性であるため、空気圧システムで従来達成できたよりも高速な動作とより大きな出力を必要とする用途に最適です。

作動油の主な役割はエネルギーの伝達ですが、他に 4 つの副次的な役割も果たします。これらの各役割は、異なるベースを選択するか、添加剤を使用することによって、異なる作動油特性を選択すると影響を受ける可能性があります。

熱伝達

油圧ポンプが正常に機能している場合、ポンプ内に高圧が発生します。この圧力により、作動油がシステム内の部品間のスペースに押し込まれます。これは油圧システムが機能する方法の重要な部分ですが、流体内の分子が機械にこすれることで、膨大な量の熱が発生する可能性があります。

機械を保護するために、作動油はこの熱を運び去り、システム全体にサービスを提供する大きなリザーバーに戻ります。通常、作動油は多くの熱を抽出する冷却器を通過しますが、使用頻度の低い状況では、熱は単純にリザーバーで放散されます。

この熱伝達は逆にも機能します。機器を低温で動作させる必要がある場合は、リザーバーにヒーターを装備することができます。これにより、油圧ポンプの機械が暖められ、機器が損傷するのを防ぐことができます。

汚染の除去

完璧な油圧システムは完全に密閉されていますが、完璧な密閉はありません .つまり、非常に少量の水が作動油に混入することがあります。また、流体に汚れや金属粒子が見つかる場合もありますが、これは通常、時間の経過に伴う摩耗の結果です。

これらの不純物はフィルターを通して取り除かれます。フィルターは水や粒子を捕捉してトラップし、それらが機械に損傷を与えるのを防ぎます。また、水は泡立ちを促進し、流体の圧縮性を高めるため、システムは最高のパフォーマンスで動作し続けます。

シーリング

O リングやその他のシールは、油圧システムをシールする上で大きな役割を果たしますが、油圧流体は、これらのシールとその他の金属部品の間に存在するわずかなスペースを埋めて、最終的なシールを提供するのに役立ちます。これにより、圧力を一定に保ちながら、異物がシステムに入るのを防ぎます。

潤滑

作動油が果たす最も重要な役割の 1 つは、機械が適切に潤滑されるようにすることです。この潤滑剤がないと、機器の金属部分が互いに擦れ合い、すぐに摩耗して有効電力が低下します。

これが、油圧作動油が鉱物油または合成油をベースとして使用することが多い理由です。実行中の作業の温度、機械のサイズ、内圧、およびその他の要因に応じて、適切なレベルの潤滑を選択して、システムに負担をかけずに油圧システムを効率的に機能させることができます.

油圧作動油の特性

これらのさまざまな役割を念頭に置いて、システムに適した作動油を選択する際に考慮すべき油圧作動油の特性を見てみましょう。これらの各特性には、さまざまな可能性があります。ただし、正しい流体を選択するには、機器に指定された要件に精通している必要があります。

完璧な油圧作動油はありませんが、幅広い選択肢があり、ニーズに合ったものを見つけることができるはずです。ここでは、知っておく必要がある最も重要な作動油の特性をいくつか紹介します。

粘度

粘度は、液体の流れに対する抵抗力を表します。粘度が高いほど、液体の​​粘度が高くなり、流れ抵抗が大きくなります。粘度は温度によって変化し、液体は温度が上がると粘度が低くなります。

粘度は、作動油を選択する際の重要な要素です。シールを適切に作成し、内部の機械部品に潤滑膜を形成するのに十分な粘性を持つ液体が必要ですが、粘度が高すぎると、液体はまったく流れません。この場合、機器が正しく動作しないだけでなく、まったく機能しなくなる可能性があります。

潤滑性

粘度に関連して、作動油の潤滑性は、油圧機器の機械をどれだけ潤滑しているかを示します。適切な粘度があれば、液体は油圧ポンプ内のあらゆるものに薄い膜を形成するはずです。オイルの表面張力は、可動部品間の絶え間ない摩擦に耐えることができ、潤滑の小さなクッションを提供する必要があります.

耐摩耗

潤滑は機器内の摩擦を減らす役割を果たしますが、耐摩耗性は、考慮すべきもう 1 つの密接に関連する作動油の特性です。 耐摩耗添加剤 ジチオリン酸亜鉛 (ZDP) などの は、金属部品上にフィルムを作成し、他の可動部品との密接な接触による金属損失を最小限に抑えます。

これらの添加剤を材料の一種の犠牲層と考えると役に立ちます。温度が通常よりも高くなったり、圧力が急激に上昇したりすると、添加剤膜が過剰な摩耗の矢面に立って、機械を損傷から守ります。

泡立ち抵抗

泡は、油圧システムで深刻な問題になる可能性があります。油圧作動油に空気が混入すると泡が発生します。空気は圧縮可能であるため、油圧ポンプの通常の動作が妨げられる可能性があります。

泡をなくすための最も重要なステップは、システムが完全に密閉されていることを確認することです。ただし、油圧作動油には 2 種類の泡が依然としてよく見られます。最初の表面泡は、通常、液体リザーバーの表面に現れます。消泡剤を使用すると、システムに入る泡の量を制限できます。

一方、混入空気は、システムに吸収された空気であり、キャビテーションなど、機器に重大な損傷を与える可能性があります。この現象を回避するための最良のオプションは、機器が設計されている粘度とベース オイルに注意を払うことです。また、消泡剤の過剰使用も避ける必要があります。

耐食性

ほとんどの作動油には、システムで発生する腐食の量を制限する添加剤が含まれています。 R&O (防錆および酸化) 防止剤と呼ばれるこれらの添加剤は、最終的にほぼすべての油圧システムに浸透する水と接触した鉄金属を錆から保護します。

さらに厄介なのは酸化です。これは、液体が極端に高温になったり、低温から高温、低温に循環したりすると、より頻繁に発生する傾向があります。酸化した作動油は、真鍮や青銅などの柔らかい金属を侵食し、システムが正常に機能しなくなるスラッジを生成します。酸化防止添加剤は、これを防ぐのに役立ちます.

熱安定性

油圧機器の理想的な動作温度は通常、華氏 100 度から 140 度の間で、通常は華氏 150 度が最大と考えられています。これは、油圧が高温で機能しないという意味ではありません。しかし、これは作動油の効率が低下することを意味し、より頻繁に作動油を交換する必要があることがわかります。

熱安定性は、その重要性にもかかわらず、最も過小評価されている作動油の特性の 1 つです。低グレードの作動油は熱を伝達しますが、高グレードの熱安定性を備えた油圧作動油は、高温での分解に抵抗する傾向があるため、高圧作業に最適です。

流動的な生活

作動油がその作動特性を長く維持するほど、作動油の交換に費やす必要のある費用が少なくなります。高品質の油圧作動油は故障に長時間耐える傾向があるため、修理に費やす費用も少なくて済みます。

使い捨て

使用済み作動油を責任を持って処分することは、これまで以上に非常に重要になっています。油圧システム用の液体を選択するときは、州および地域の法律を遵守しながら安全に廃棄する方法を検討する必要があります。

コスト

これは、すでに述べた油圧作動油固有の特性の 1 つではありませんが、高品質の油圧作動油ほどコストがかかる可能性がありますが、通常はより多くの添加剤が付属していることを覚えておくことが重要です。機器に必要な添加剤を決定する必要があります。次に、機器の操作とコストのバランスをとってください。

ニーズに合った適切な油圧作動油特性の選択

適切な油圧作動油を選択して機器を最適な状態に保つには、動作温度とワークロードから周囲温度とポンプの種類まで、システムのすべての側面を考慮することが重要です。これは、システムに適した作動油特性を選択するのに役立ちます。

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