油圧システムに対する温度の影響

油圧システムは、油圧に依存して部品を製造する大規模なプラントから、地域のゴミ収集車に動力を供給する油圧システムまで、現代生活の多くの側面の操作に不可欠です。これらのシステムは巨大で強力ですが、ことわざにアキレス腱があります。それは極端な温度です。低温と高温の両方が、大小を問わず、油圧システムの性能と効率に影響を与える可能性があります。システムが期待どおりに動作していない場合は、おそらく温度の問題であり、調査して対処する必要があります.

低温動作条件

ほとんどの人が水力学に対する温度の影響について考えるとき、すぐに思いつくのは熱です。ただし、低温は油圧システムにも壊滅的な影響を与える可能性があります。このような最適以下の動作温度は、周囲温度が氷点下をはるかに下回るか、または高高度、低気圧条件での油圧システムの動作に起因する可能性があります。低温の影響は、冬季の屋外機器に見られる移動式油圧システムにとって特に問題になる可能性があります。

油圧システムに対する低温の影響

ゴムのようなエラストマー材料は、あらゆるサイズの油圧システムで一般的に使用されており、ゴム (および他のタイプのエラストマー) は低温に敏感で、温度が十分に低くなると脆い材料として動作する可能性があります。油圧機器が低温にさらされると、シール、フィッティング、マウント、ホースなどのゴム部品が作動中に深刻な損傷を受ける可能性があります。システムを起動する前に、外側のゴム コンポーネントに亀裂や裂け目がないかどうかを確認し、何かが損傷した場合に備えてゴム コンポーネントの交換部品を常に手元に用意しておくことが重要です。

低温は、油圧システム内の流体の粘度に影響を与えます。これは、油圧流体だけでなく潤滑剤も意味します。低温では、油圧作動油とオイルの粘度が高くなり、より粘りのある液体として動作します。粘度が高くなりすぎると、流体は正常に動作しなくなります。たとえば、起動時に、通常よりも粘度の高いオイルは、損傷を防ぐのに十分な速度で重要な部品の周りに均等に分配されない場合があります。流体は、実際には凝固して流れなくなる可能性があることに注意してください。これにより、ポンプが不足し、キャビテーションが発生し、潤滑が不足し、油圧機器とそれを構成するコンポーネントに高額な損害を与えます。

作動油だけでなく、エンジン液やトランスミッション液も含めて、油圧機器の作動油を始動前に確認することをお勧めします。レベルをチェックするのではなく、粘度をチェックします。液体が濃すぎてディップスティックの端から滴り落ちない場合は、粘度が高すぎて適切に機能しません。その状態でシステムを実行しようとすると、深刻な損傷が発生します。この粘度の増加は、使用前に油圧機器をウォームアップする機会を与えることが重要な理由でもあります.機器を作動させる前に、油圧システムとそれが依存する流体をウォームアップするために、機器を起動してアイドル状態にします。

一般に、システムで使用される流体が予想される温度に適していることを確認することが重要です。高地の条件が関係している場合は大気圧を考慮してください。低温に適した液体の種類について質問がある場合は、メーカーのガイダンスを求める必要があります。

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油圧システムに対する高温の影響

油圧作動油と潤滑油が高温に長時間さらされると、作動油は恒久的に劣化し始め、粘度が大幅に低下します (つまり、作動油は非常に薄くなり、粘性が低下します)。油圧作動油の劣化は、酸化 (実際、酸化速度自体は温度とともに大幅に増加します) と問題のあるスラッジの形成につながります。同時に、作動油は分解添加剤間の化学反応を経験し、そのすべてが作動油と油圧システム全体の性能を著しく低下させます。

粘度が低下すると、摩擦を減らし、摩耗による損傷を防ぎ、摩耗速度を最小限に抑えることでコンポーネントを保護することになると、潤滑剤や作動油が役に立たなくなる可能性があります。粘度の変化は作動油自体の挙動にも影響を与え、油圧システム全体の性能に悪影響を及ぼします。圧力と温度の組み合わせによっては、一部の流体が実際に蒸気状態になることがあります。これは明らかにシステムやコンポーネントの損傷につながります。

VI (粘度指数) 向上添加剤を含む油圧作動油を使用すると、高温での粘度低下の問題が軽減される可能性がありますが、高温に長時間さらされると、まさにこの添加剤が分解される可能性があることを覚えておくことが重要です。つまり、VI添加剤の改善は、この問題の簡単な解決策ではありません。さらに興味深いのは、長時間の高温運転により、発泡抑制剤、防錆剤、耐摩耗成分、酸化防止剤などの他の重要な添加剤が枯渇する可能性があるという事実です。

流体の劣化が進み、防錆剤や耐摩耗成分などの重要な添加剤が枯渇し始めると、システム内のコンポーネント (油圧モーター、ポンプ、バルブ) の摩耗が加速し始めます。システムのパフォーマンスと効率が低下し続け、システム自体が発熱し始めます。その結果、油圧システム全体と内部のコンポーネントが損傷するという致命的なサイクルが発生します。加速された摩耗が妨げられずに続くと、表面の金属片が摩耗し始め、薄片や小さな粒子が形成され、作動油を汚染して摩耗を悪化させる可能性があります.

つまり、高温に長時間さらされると、時間の経過とともに油圧システムが破壊される可能性があります。

油圧システムの発熱の原因

極端な周囲温度が原因で高温になることがありますが、油圧システム内での発熱が原因である可能性が高くなります。熱は油圧システムに大きなダメージを与える可能性があるため、熱の発生源を追跡することが重要です。熱の発生は、一般に、機械的な作業を行わずに、高圧領域から低圧領域に流体が流れることによって発生します。このような圧力損失の原因の 1 つは摩擦です。システム内の摩擦が大きいと熱が発生します。熱源には次のようなものがあります:

• 不適切に潤滑されたコンポーネント (例:潤滑が不十分または適切でない)
• システムに対して粘度が高すぎる流体の使用により、流体内で摩擦が発生する
• 過度の摩耗から表面を保護できない低粘度の液体の使用
• 圧力作動式ピストン シール
• 収縮オリフィスまたは絞りを高速で通過する流体
• 制限された通路を流れる液体

他の熱源には、作動油が空気で汚染された場合に発生する、空気混入流体の圧縮が含まれる場合があります。ポンプ内の通気された流体の圧縮により、すぐに約 2000°F の温度になることがあります。

場合によっては、システム自体によって熱が生成されないことがあります。油圧システムが熱源の近くで動作している場合、油圧システムに問題が発生する可能性があります。適切な換気が不十分な場合も、体温が上昇する可能性があります。

結論

極端な温度は油圧システムの性能に影響を与え、温度の問題に対処したり、システムを温度の影響から保護したりするために何もしないと、深刻な (そして費用のかかる) 損傷につながります。これは、非常に寒い周囲条件で動作する小型の除雪機であろうと、推奨限界を超えて動作温度を上げるのに十分な熱を生成している製造工場の油圧システムであろうと当てはまります。温度の最も直接的な影響は、流体の粘度に関係します。温度が低いと流体の粘度が増加し、粘度が高くなります。一方、高温は流体の粘度を低下させます。このような粘度の変化は、油圧システムとそのコンポーネントに永久的な損傷を与える可能性があります。

パフォーマンスの変化は動作温度が原因である可能性があり、高温の状況でこれらの問題に対処するには、発熱の原因と原因を特定するための調査作業が必要です。

MAC油圧

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