Održavanje hidrauličkih sustava prema specifikacijama proizvođača
07.05.2019
U prethodnim brojevima časopisa IRT3000 predstavili smo utjecaj čistoće i temperature na hidrauličke kapljevine na trajnost djelovanja i mogućnost pojava prijevremenih kvarova. A održavanje prema tvorničkim specifikacijama znači redovitu provjeru djelovanja i ugradnju sigurnosnih elemenata (tlačnih, za mjerenje razine, temperaturni prekidači, ...) u hidraulički sustav. Prvo ćemo pogledati, kako pogrešno ugrađeni tj. neaktivni sigurnosni elementi smanjuju vijek uporabe čitavog hidrauličkog sustava.
Posljedice loše ugrađenih sigurnosnih elemenata u hidrauličke sustave
Neodgovarajuće ugrađeni sigurnosni elementi mogu utjecati na manju produktivnost stroja i uzrokuju oštećenja hidrauličkih komponenata radi tlačnog preopterećenja, kavitacije i prozračivanja hidrauličke kapljevine (eng. »aeration«). Tlačno preopterećenje se javlja, kada tlak hidrauličke kapljevine bilo gdje u sustavu premaši dopuštenu razinu. To se obično javlja radi pogrešno podešenog graničnog (sigurnosnog) ventila. Posljedice pogrešnih podešavanja najčešće su vidljive u obliku napuklina u hidrauličkih savitljivim cijevima, oštećenja brtvi i mehaničkih oštećenja crpki, motora, hidrauličkih cilindara i ventila.
Kavitacija se javlja, kada je potreban protok hidrauličkog ulja veći, nego li ga trenutačno dobavljamo. To unutar hidrauličkog sustava uzrokuje lokalnu pojavu vakuuma, koja dovodi do lokalnog isparavanja. Kavitacija uzrokuje eroziju materijala s površina, što oštećuje hidrauličke komponente i onečišćuje hidrauličku kapljevinu. U ekstremnim slučajevima kavitacija može uzrokovati oštećenje hidrauličkih crpki i motora. Na to utječe više čimbenika, a najčešći su pogrešno postavljeni ventili, koji sprječavaju kavitaciju, kao primjerice zaporni i antikavitacijski ventili. Prozračivanje (eng. »aeration«) uzrokuje zrak unutar hidrauličke kapljevine. Kao što smo pisali u prethodnom broju IRT3000, nepoželjni zrak ulazi u hidrauličku kapljevinu prije svega preko usisnog priključka crpke i brtvi klipnjače na hidrauličkim cilindrima. Zrak isto tako može ulaziti u hidrauličku kapljevinu preko brtvene prirubnice klipnjače dvoradnog hidrauličkog cilindra radi neodgovarajuće postavljenog zapornog ventila, povratnog prigušnog ventila ili antikavitacijskog ventila.
Kada se klipnjača diferencijalnog dvoradnog hidrauličkog cilindra radi gravitacijskog opterećenja izvlači van iz cijevi, može se dogoditi da je potreban dotok ulja na strani klipa veći, nego li ga crpka uspje ostvariti. Kako je već bilo opisano, to posljedično uzrokuje kavitaciju. Lokalne pojave vakuuma na strani klipnjače mogu posljedično pomoći prodoru zraka preko brtvi klipnjače. Uobičajeni oblici brtvi klipnjače sprječavaju samo propuštanje ulja pod tlakom s unutrašnju je strane, ali nisu oblikovani tako, da bi spriječili ulaz zraka izvana, ukoliko se unutar hidrauličkog cilindra pojavi vakuum. Posljedica neželjenog ulaska zraka u hidraulič- ko ulje je najočitije u obliku kavitacije, što uzrokuje oštećivanje hidrauličkog cilindra. Prozračivanje ulja uzrokuje loše podmazivanje hidrauličke kapljevine radi zagrijavanja zračnih mjehurića pri visokim tlakovima. Mješavina stlačenog zraka i ulja u hidrauličkim cilindrima može eksplodirati, oštetiti hidraulički cilindar i uništiti brtve. Takvu pojavu nazivamo »dizel efekt« radi sličnosti procesa izgaranja goriva (mineralno hidrauličko ulje je također naftni derivat) u dizelskim motorima.
Provjeravanje i podešavanje parametara hidrauličkih sustava
Redovita kontrola podešavanja hidrauličkog sustava ne znači samo osiguravanje učinkovitosti stroja, već i kontrolu rada svih sigurnosnih komponenata, prije nego li dođe do kvara. Proizvođači strojeva obično propisuju točne upute za kontroli u podešavanje parametara hidrauličkog sustava pri njegovoj radnoj temperaturi. Takve upute obično uključuju popis potrebne opreme za izvođenje kontrole i podešavanja. Najčešća i najnužnija oprema su manometri različitih tlačnih zona.
Ugrađeni mjerni priključci na odgovarajućim lokacijama hidrauličkog uređaja bitno olakšavaju mjerenje tlaka. Mjerni priključak je hidraulička komponenta cijevnih instalacija, preko koje se jednostavno s pomoću mjerne cijevi priključi na manometar. Proizvođači strojeva obično ugrađuju mjerne priključke na sva ključna mjesta u hidrauličkom sustavu. No moguće je (razlog tome može biti neznanje ili dodatno osiguravanje) da to obave i održavatelji naknadno. Zahtjevnija mjerna oprema, kao npr. mjerači protoka, mjerači tlačnih maksimuma i multimetri itd., potrebna je pri kontroli djelovanja i podešavanjima zahtjevnijih povezano djelujućih elektro-upravljanih hidrauličkih sustava. Ukoliko imamo mnogo hidrauličke opreme, vrlo je smislena nabava kvalitetne mjerne opreme. Ukoliko nemate pristup potrebnoj mjernoj opremi, morate angažirati stručnjaka, koji to ima.
Ne postoje opća pravila, kako često je potrebno kontrolirati postavke hidrauličkih parametara strojeva te provjeravati djelovanje sigurnosnih komponenata (tlačnih, temperaturnih i razinskih prekidača ...). Podešavanja i kontrole trebali bi se uvijek izvoditi kod prvih pokretanja i pri svim među-pokretanjima nakon uklanjanja pojedinih kvarova ili zamjene pojedinih komponenata sustava, te nakon svih planiranih posega održavanja (»remonti«). Prema iskustvima bi se podešavanja i kontrole hidrauličkih parametara stroja trebale izvoditi barem svakih 1.000 do 2.000 radih radi, ovisno i o tome, koliko kritičan je sustav praćenja i koliko kvalitetno preventivno održavanje želite imati.
Koristi redovito i dobro podešavanih hidrauličkih sustava Koristi redovito i kvalitetno podešavanih parametara hidraulič- kih sustava i redovite kontrole djelovanja sigurnosnih komponenata najbolje vidimo na primjeru kvara velikog i skupog diferencijalnog dvoradnog hidrauličkog cilindra (HC) građevinskog bagera. Navedeni HC je bio zamijenjen radi vanjskog puštanja brtvi klipnjače nakon dvostruko kraćeg vremena, nego li je to bilo predviđeno. Bilo je utvrđeno, da je to kvara došlo radi oštećenih brtvi klipnjače kao posljedica »dizel efekta«. Bili su oštećeni i drugi dijelovi HC. Već smo spomenuli, da do tog efekta dolazi, kada dođe do nepoželjnog ulaska zraka preko brtvi klipa. Kombinacija zraka i hidrauličkog ulja može uzrokovati lokalnu eksploziju, kada tlak naraste. Bilo je utvrđeno, da je to tog prijevremenog kvara došlo radi pogrešnog nultog položaja putnog ventila. U tom slučaju bi plivajući položaj ventila morao omogućiti brzo spuštanje ruke pod utjecajem vlastite mase. Ventil mora u tom slučaju povezati priključke HC zajedno, što omogući spuštanje pod vlastitom masom. Ulje se tako sa strane klipa pomiče na stranu klipnjače, prije nego li se vrati natrag u spremnik. Sužavanje cjevovoda (podesiva zaklopka ili prigušnica) određuje brzinu, s kojom se pomiče klipnjača HC. Ukoliko je taj ventil oštećen ili pogrešno postavljen, strana klipnjače dobiva premalo ulja i nastaje podtlak, što dovodi do usisavanja zraka preko brtve klipnjače HV i do dizel efekta i do oštećivanja HC. Ukoliko bi se redovito kontroliralo djelovanje plivajućeg ventila, ne bi došlo do oštećenja skupog HC. Slično je i kod svih drugih hidrauličkih sustava.
Dr. Franc Majdič