Hidrolik Yağ Kaçakları Nasıl Önlenir?

Hidrolik Yağ Kaçakları Nasıl Önlenir?

Hidrolik teknolojisinin diğer sektörlerindeki etkileyici kazanımlara rağmen, hidrolik sistemlerdeki sızıntının tamamen ortadan kaldırılması, anlaşılması zor olmaya devam ediyor.

Tüm büyük üreticiler, sızıntıyı azaltan SAE ve ISO standartlarına uygun bağlantı parçaları ve hortum bağlantıları sunar. Birçoğunun, sızıntıyı daha da azaltan tasarım özelliklerine sahip tescilli tasarımları da vardır. Gösterilen örnek olan Global Spiral hortum bağlantısı, 6000 psi'ye kadar derecelendirilmiş hortumla sızdırmaz performans için tasarlanmıştır. Standart kaplinlere göre daha uzun dişler, yüksek basınçlı titreşimlerden kaynaklanan sızıntıyı önlemeye yardımcı olan hortumun iç çapını kavrar.
Hidrolik sistemlerdeki sızıntı, soğuk algınlığına çok benzer. Teknolojinin başarıları şaşırtıcı, ancak hala en yaygın sıkıntılardan birini yaladık. Genel olarak, sızıntı sorunu daha az yaygın ve daha az şiddetli hale gelmiştir. Bu sızıntı hala birçok bileşen üreticisi için kafa karıştırıcıdır, çünkü temel suçlulardan biri olan sızdırmaz armatür tasarımları yıllardır kolayca elde edilebilmektedir. Contalar - özellikle silindirlerdeki çubuk contalar - farklı bir zorluk oluşturur. Bunun nedeni, conta ile çubuk yüzeyi arasında ince bir temiz yağlayıcı tabakasına ihtiyaç duyulmasıdır. Onsuz contalar erken aşınmaya ve dolayısıyla sızıntıya maruz kalır. Ancak çok kalın bir yağ filmi de sızıntıya neden olur, çünkü fazla yağlayıcı (hidrolik sıvı) bir yere gitmelidir.

Ürünler sızıntı sorununu azaltmak veya ortadan kaldırmak için mevcutsa, çözüm, eldeki belirli uygulama için doğru ürünü seçmek ve doğru şekilde kurmaktır. Bu, bitmiş ekipmanı sızdırmaz bir şekilde kapıdan çıkarabilir, ancak sızıntıyı kontrol altında tutmak için sürekli önleyici tedbirler gerekir. Çoğu hidrolik sistem sızıntı yaptığında bile güvenli bir şekilde çalışmaya devam ettiği için bunlar genellikle takip edilmez. Elektrik sistemlerinde ise, potansiyel bir sorunun ilk işaretinde bileşenlerin bakımı yapılır veya değiştirilir. Bir elektrik kablosunun bir bağlantı kutusuna girdiği yerde yıpranması durumunda, herhangi bir kıvılcım uçuşmadan çok önce makinenin kapatılacağından ve sorunun düzeltileceğinden emin olabilirsiniz - ki bu bir tür elektrik kaçağıdır.

Sızdıran bir hidrolik sistem genellikle güvenlik veya makine performansı için ciddi bir tehdit oluşturmadığından, sızıntılar genellikle makinenin bir sonraki planlı kapatma ve bakımı sırasında giderilebilecek bir sorun olarak görülür. Bunu birkaç kıvılcım çıkaran elektromekanik bir tahrikle yapmayı deneyin. Biri bir sızıntıyı düzeltmeye çalışırsa, ilk işlem genellikle bir bağlantı parçasını sıkmaktır, ancak bağlantı parçası zaten aşırı sıkılmış olabilir.

Kaçak önleme iki yönlüdür. Yalnızca belirli bir uygulama için doğru bileşeni seçmeyi ve kurmayı değil, aynı zamanda bileşenin sızıntı yapmadan çalışmaya devam etmesine izin veren koşulları korumayı da içerir. Optimum bileşen performansı için, tasarımcılar her bir özel uygulama için sıfır sızıntı sağlayan mevcut ürünlerden ve bunların nasıl kurulacağından haberdar olmalıdır. Kullanıcılar ise sistemin sızıntı olmadan çalışmasını sağlamak için ne yapmaları gerektiğinin bilincinde olmalıdır.

Bileşenlerden sızıntının önlenmesi
Sızdırmasız performans vaat eden bir bileşen bulmak büyük bir zorluk oluşturmaz. Tüm büyük bileşen üreticileri, daha az sızıntı için SAE ve ISO standartlarını karşılayan ürünler sunar. Bununla birlikte, bir makinenin tamamı için sızdırmaz performans sağlayan bileşenleri bulmak zor bir iş haline gelir. Bunun nedeni, bir bağlantı parçası, hortum, pompa, valf veya silindirin bir uygulama için sızıntı olmadan, diğerinde sızıntı yapabilmesidir. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, çoğu tasarımcı muhtemelen bir makinede sıfır sızıntıya ulaşmanın çok fazla deneme yanılma gerektirdiğini kabul ediyor.

Bazen, bir bileşen bir makinede sızıntı yapmayabilir, ancak aynı bileşen, aynı makinenin farklı bir alanında kullanıldığında sızıntı yapabilir. Buradaki durum: bir ekskavatörün kolunun ilk eklemli elemanını harekete geçiren bir silindir sızmayabilir, ancak kepçeyi döndüren aynı silindir (kolun diğer ucunda) sızabilir. Aradaki fark, kepçeyi döndüren silindirin, şok yüklemesi ve darbeler nedeniyle şiddetli basınç artışlarına maruz kalabilmesidir. Öte yandan, kolu çalıştıran silindire iletilen şok, makine çerçevesi içindeki sönümleme ve uzun hortum uzunlukları nedeniyle çok daha az şiddetli olabilir.

Sızıntı potansiyelini azaltmak
Tasarımcılar, sıfır sızıntı için tasarlanmış bileşenleri kullanmanın yanı sıra sızıntı olasılığını da azaltabilir. Bu, tümü potansiyel sızıntı noktaları olan bağlantıların sayısını en aza indirerek yapılır. Bunu yapmak için bir strateji, birden çok bileşeni tek bir özelleştirilmiş montaja entegre etmektir. Yıllar önce, özel olarak tasarlanmış parçalar ancak miktarlar binlerce olduğunda pratikti. Ancak çok milli işleme merkezleri ve bilgisayar destekli tasarım ve üretim sayesinde, özel tasarlanmış parçalar için başabaş noktası 200 parçanın çok altında olabilir. (Ayrıntılar için "Bileşen entegrasyonunun avantajları" na gidin.)

Diğer bir pratik yaklaşım, hidrolik entegre devreleri (HIC'ler) belirlemektir. HIC'ler, hidrolik sıvıyı özel olarak işlenmiş bir manifold bloğu içinden yönlendirerek sızıntı noktalarının sayısını azaltır. Valfler, anahtarlar ve diğer bileşenler daha sonra bloğa açılan boşluklara monte edilir. HIC'ler, hem mobil hem de endüstriyel uygulamalarda tasarımı ve performansı iyileştirir çünkü sadece sızıntıyı azaltmakla kalmaz, aynı zamanda güvenilirliği de artırır ve sorun gidermeyi geliştirir. Yine de HIC'lerin popülaritesinin en büyük nedeni maliyettir. Bir manifoldu tasarlama ve işleme maliyeti önemli olsa da, genellikle daha az parça kullanmaktan kaynaklanan toplam tasarrufla dengelenmekten daha fazlasıdır. Daha fazla güvenilirlikle birlikte, önemli ölçüde daha hızlı ve daha kolay kurulum, HIC kullanmanın avantajlarına yalnızca katkıda bulunur.

Sıfır sızıntıyı sürdürmek
Sıfır sızıntıya ulaşmak için ikinci strateji, bir sistemi sızıntısız tutan önleyici tedbirlerdir. Bu, sızıntıları meydana geldiklerinde düzeltmekten ve sıvıyı bir bezle silmekten daha fazlasını içerir. Sızıntıya neden olan durumlardan kaçınmak için teknisyenlerin izlenecek uygun uygulamalardan haberdar olması gerekir.

Bu amaçla, birçok şirket halihazırda yeni tasarımlarda boru ipliği kullanımını yasaklamıştır. Halihazırda boru dişleri kullanan ekipman için adaptörler, bağlantıyı standart sızdırmaz bir konfigürasyona dönüştürmek için bileşen portuna kalıcı olarak takılır. Yine de, basınç dalgalanmalarının, titreşimlerin ve termal döngülerin birleşik etkilerinin tümü, zaman içinde bir bağlantı parçası gevşemesine neden olabilir.

Periyodik muayene, sorunları önlemede uzun bir yol kat edebilir. Örneğin, bir hortumun bir makine elemanına sürtünmesi durumunda hortum kapağı aşınması fark edilirse, aşınmaya dayanıklı bir manşon takılması hortumun sızdırmaz ömrünü uzatabilir. Aynı şekilde, bir hortum ara sıra takılırsa, hortumun ucuna bir bükülme sınırlayıcı takılması yıpranmasını önleyebilir. Hortum tertibatı yıprandığında veya sızmaya başladığında, aşınmaya dayanıklı kapağa sahip bir versiyonla değiştirmek - veya daha uygun bir uzunlukta kesilmiş - gelecekteki erken arıza ve sızıntıları önleyebilir.

Piston çubuğu contaları, bir sistemdeki en savunmasız bileşen olabilir. Silecekler ve sıyırıcılar, silindire geri çekilirken bir piston çubuğunu temizlemek için tasarlanmıştır. Yine de, bir piston çubuğuna yapışan küçük miktarlarda aşındırıcı malzeme bile contanın hızla sızmasına neden olabilir. Bu meydana geldiğinde, uzatma ve geri çekme sırasında çubuğu kirleticilerden korumak için bir körük veya kapak takılabilir.

Üstte entegre özel bileşen, birden çok standart bileşene göre birçok avantaj sağlar. Özel bileşenlerin 200'den az miktarlarda uygun maliyetli olduğu söyleniyor.
Sızıntıyı uzakta tutmak için mevcut olan tüm bu seçenekler göz önüne alındığında, birçok sızıntı oluşumunun önlenebileceği açık olmalıdır. Soru şu hale geliyor: Kaçak, bunu önlemek için zaman ve para harcamayı haklı gösterecek kadar büyük bir sorun mu? Bu, en iyi şekilde son kullanıcılara yöneliktir, çünkü sızıntıyı tolere ederek veya engelleyerek ödeme yapanlar onlardır. O halde ekipman tedarikçileri, onu isteyen ve bunun bedelini ödemeye razı olanlara sıfır sızıntılı hidrolik sunabilir.

Bileşen entegrasyonunun faydaları
Sağda gösterilen bileşen, pamuk toplayıcı / püskürtücü için bir ısı eşanjörü baypas valfidir. Bu entegre parça, ekipmanın hidrostatik şanzımanındaki contaları aşırı basıncın neden olduğu hasardan korur. Fluid Line Products Inc., Willoughby, Ohio tarafından tasarlanan ve üretilen bu valf, 45 psig geri basınca maruz kaldığında açılacak - contaların 60 psig derecesinin çok altında - bir hat içi tahliye vanasından oluşur.

Baypas olmadan, HST'nin dönüş hattındaki basınç, makine soğuk havada çalıştırıldığında muhtemelen contaların maksimum basınç oranını aşacaktır. Bu, mobil ekipmanda sık karşılaşılan bir durumdur, çünkü düşük sıcaklıkta, hidrolik yağın yüksek bir viskozitesi vardır ve bu, hidrolik sistem genelinde geri basıncı önemli ölçüde artırır.

Baypas valfi, contalara uygulanan basıncı maksimum değerlerinin altında tutarak aralıklı sızıntıları önler. Ayrıca contaları aşırı basınçtan koruyarak kalıcı sızıntıları önler. Baypas valfi ayrıca, eşleşmiş bağlantıların sayısını (potansiyel sızıntı noktaları) standart bileşenlerde meydana gelenden yaklaşık% 70 oranında önemli ölçüde azaltarak sızıntıyı önler.

Fluid Line Products proje mühendisi müdürü Darko Brozovic, baypas valfini standart bileşenler kullanarak çoğaltmak için 11 bağlantı parçasının standart bir tahliye valfine bağlanacağını açıklıyor. Brozovic, baypas valfinin standart, kullanıma hazır bileşenler kullanılarak nasıl kopyalanacağını göstermek için montaj çizimini oluşturdu.

Bu bileşenlerin tümü kolaylıkla temin edilebilmesine rağmen, bunları monte etmek için gereken zaman ve özen, baypas valfinin toplam maliyetine önemli ölçüde katkıda bulunacaktır. Üstelik, sızıntı potansiyeli üç kattan fazla büyük olacaktır, çünkü standart bileşenlerden yapılan valf, özel valf için yalnızca beşe karşılık 16 eşleştirilmiş bağlantı gerektirir.

Sadece sızıntıyı önlemek için bileşenlerin dikkatlice monte edilmesi gerekmez, aynı zamanda hortum bağlantılarının belirli bir yönde bağlanması gerektiğinden, montaj sırasında uygun hizalama için bu bağlantı parçalarının yeniden konumlandırılması gerekirse sızıntı meydana gelebilir. Ve iç bağlantılardan birinde bir sızıntı meydana gelirse, bir bağlantının sıkılması diğerini gevşeteceğinden tüm tertibatın çıkarılması gerekir. Sonuç olarak, biri sıkılırsa veya yeniden konumlandırılırsa, 11 eşleşen bağlantıdan herhangi biri sızıntı yapabilir.

Özel baypas valfini kullanmanın ek avantajları arasında daha hafif, daha kompakt bir tasarım ve daha düzgün, daha temiz bir görünüm yer alır. Ek olarak, bileşen özel olarak tasarlandığından, son kullanıcıların orijinal ekipman üreticisinden bir yedek parça alma olasılığı çok daha yüksektir. Bu sadece "orijinal parça" stratejisini desteklemekle kalmaz, aynı zamanda makinenin daha güvenilir bir şekilde çalışmaya devam etmesini sağlamaya yardımcı olur. Bir kullanıcı standart parçalardan bir yedek parça yaptıysa, sızıntı veya kırılma olasılığı çok daha fazla olacaktır - kullanıcının jüri donanımlı düzeneği bağlayıp kurabileceğini varsayarsak.

Bununla birlikte çoğu tasarımcı, baypas valfi gibi özel bir bileşenin binlerce kişi tarafından sipariş edilmediği sürece uygun maliyetli olmadığını varsayar. Ancak Ohio, Willoughby, Fluid Line Products başkanı John Hetzer, bunun ille de böyle olmadığını açıklıyor. Hetzer, çoğu özel montaj için başabaş noktasının - baypas vanasından çok daha az karmaşık olanlar bile - 175 parça civarında düştüğünü söylüyor. Birden çok bileşeni özel bir tasarıma entegre etmenin birçok faydası göz önüne alındığında, sızıntı önleme, kovadaki bir düşüştür.

Kaçak azaltmada ilerleme *
Hidrolik sistemlerin sızması, birçok tasarımcının bir güç aktarım sistemi belirlemeleri gerektiğinde hidroliklerden kaçınmasının hala büyük bir nedenidir. Bir hidrolik sistem açıkça daha pratik bir çözüm sunsa da, elektromekanik sistemler genellikle kazanmaktadır. Soru şu ki, sızıntıya karşı savaş nasıl gidiyor?

Endüstrinin çoğunda olduğu gibi, havacılık ve uzay ekipmanlarında başarı bulduktan sonra teknolojideki gelişmeler aşağıya doğru damlıyor. Kaçak kontrolü bir istisna değildir. Sıfır sızıntılı hidrolik hedefine yaklaşmada kaydedilen ilerlemeyi ölçmek için havacılık endüstrisine bakabiliriz. Hava taşıtı bakım kayıtlarının ayrıntılı dokümantasyonu, bu bilgilerin mevcut olmasının başlıca nedenidir.

1950'lerde, askeri uçaklarda yaklaşık 17,5 saatlik uçuş süresinde bir hidrolik sızıntı meydana geldi. 60'larda, olay her 23,8 saatte bire düşürüldü. 1980'den 1996'ya kadar olan en son kayıtlar, kaçak sıklığında her 50 saatlik uçuşta bir düşüş olduğunu göstermektedir. Bu rakamla ilgili önemli olan şey, sistem basıncının 1/3 artarak 3.000 psig'den 4.000'e çıkmasına rağmen kaçak sıklığının yarı yarıya kesilmiş olmasıdır. Önümüzdeki 10 yıl için hedef, sistem basınçlarının 5.000 veya 6.000 psi'ye çıkması beklenmesine rağmen, sızıntıların yarı yarıya azaltılmasını gerektiriyor.

Bu başarı neye bağlanabilir? Tek bir cevap yok. Sızdırmazlık ve yerleştirme teknolojisindeki gelişmeler, muhtemelen, özellikle 1980 yılına kadar olan evrimsel gelişmeleri açıklamaktadır. Ayrıca, bilgisayarlarda, yazılımlarda, enstrümantasyonda ve bilgi analizinde yapılan iyileştirmeler, testin daha ayrıntılı ve anlamlı sonuçlar sağlamasına izin verdi. Örneğin, B-1 bombardıman uçağı üzerinde yapılan testler, neredeyse aynı olan iki yüksek basınç hattının bölümlerinin, uçak seyir hızındayken pompanın baskın frekansına eşit doğal bir frekansa sahip olduğunu ortaya çıkardı. Hatların yeniden tasarlanması sızıntıları neredeyse tamamen ortadan kaldırdı.

Ancak belki de en az bunlar kadar önemli olan, testlerin nasıl yapıldığındaki bir değişiklikti. Eskiden, bileşenler belirli testleri geçmeleri durumunda kalifiye edildi. Bu prosedürle ilgili bir sorun, her ikisi de yeterlilik testlerini geçen iki rakip parçanın zayıflığını değerlendirmenin bir yolu olmamasıydı. Bunun yerine, parçalar artık arızaya kadar test edilmektedir. Bu, her ikisi de sınırlı bir süre veya döngü sayısı için yürütülen standart testleri geçse bile, bir parçanın daha zayıf bir rakip parçaya göre üstünlüğünü ortaya koymaktadır. İkinci olarak, testler sadece bileşenleri değil, sistemi değerlendirmek için tasarlandı. Bunu yapmak, bileşenlerin birbirleriyle ve sistem içindeki etkileşimini değerlendirmeye izin verir. Sonuç olarak, B-1 bombardıman uçağına yapılan tasarım modifikasyonlarında, iki yıldan daha kısa bir sürede hidrolik kaçakların oluşumu her dört saatte birden 40 saatte bire düşürüldü.