Giới thiệu về dầu thủy lực

[anhhoang57]

anh có cách nào để tính độ nhớt của dầu theo nhiệt độ không? em đang làm 1 thí nghiệm: dầu làm việc ở nhiệt độ 80-100 độ c, nhưng thí nghiệm ở nhiệt độ thường, nên muốn dùng loại dầu ở thí nghiệm có độ nhớt tương đương với loại dầu có độ nhớt ở 80-100 độ.

[admin]

Nguyên văn bởi anhhoang57

anh có cách nào để tính độ nhớt của dầu theo nhiệt độ không? em đang làm 1 thí nghiệm: dầu làm việc ở nhiệt độ 80-100 độ c, nhưng thí nghiệm ở nhiệt độ thường, nên muốn dùng loại dầu ở thí nghiệm có độ nhớt tương đương với loại dầu có độ nhớt ở 80-100 độ.

Bạn dựa vào bảng tra độ nhớt của dầu theo nhiệt độ làm việc như trong file đính kèm nhé.

[Thợ máy]

Ở trên Admin đã có bài viết rất súc tích về dầu thủy lực. Ở đây tôi xin được tổng hợp lại và bổ sung thêm một số thông tin. Nếu có gì thiểu sót, nhờ mọi người tiếp tục bổ sung thêm.

GIỚI THIỆU DẦU TRONG HỆ THỐNG THỦY LỰC

Dầu thủy lực đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong hệ thống thủy lực. Quan trọng nhất có thể kể đến là môi chất để truyền tải công suất/năng lượng từ nguồn cấp đến các cơ cấu làm việc (xy lanh hoặc/và motor thủy lực). Ngoài ra nó còn đảm nhiệm các chức năng: làm mát các chi tiết trong hệ thống, bôi trơn các chi tiết trượt hoặc quay, làm kín các khe hở chuyển động và vận chuyển các chất bẩn, vật lạ trong hệ thống thủy lực về thùng dầu, lọc dầu.

Ngoài ra, để sử dụng hiệu quả trong hệ thống thủy lực, dầu thủy lực còn phải đáp ứng được các yêu cầu như sau:
- Không gây phá hủy hoặc biến chất các vật liệu chế tạo sử dụng rộng rãi như: kim loại, nhựa, cao su.
- Không gây ra hiện tượng foaming, tách được khí hoặc nước lẫn trong nó càng nhiều càng tốt.
- Chịu được nhiệt độ nóng, lạnh và sự thay đổi nhiệt độ làm việc trong thời gian dài.

Sau đây chúng ta sẽ đi tìm hiểu các công dụng của dầu thủy lực.

Khả năng truyền công suất/năng lượng: Công suất trong hệ thống truyền động thủy lực được truyền từ nguồn cấp dầu (trạm bơm thủy lực) đến các cơ cấu chấp hành (xy lanh cho chuyển động thẳng và motor cho chuyển động quay) nhờ dầu thủy lực. Dầu thủy lưc mang giá trị công suất này trong nó được biểu thị bởi hai giá trị cơ bản là áp suất và thể tích dịch chuyển (lưu lượng). Vì vậy, nó phải có khả năng không nén được (giãn nở) ở áp suất cao để có thể truyền đầy đủ công suất của nguồn cấp. Các loại dầu gốc khoáng thường có khả năng chịu nén rất tốt, nhưng không phải là không giãn nở. Ở giá trị 1000 PSI (70 bar) nó thay đổi 0.4% thể tích và tăng lên đến 1.1% ở 3000 PSI. Nếu làm việc ở giá trị áp suất không thay đổi, thể tích chịu nén của dầu cũng không thay đổi. Tuy nhiên, nếu áp suất thay đổi liên tục, đặc biệt là trong các hệ thống thủy lực của xe thi công , sự tăng giảm thể tích có thể dẫn đến những ảnh hưởng không lường trước được về hoạt động của thiết bị.

Khả năng bôi trơn: Dầu thủy lực cần thiết để làm giảm ma sát giữa các bề mặt chi tiết cơ khí làm việc liên tục tiếp xúc với nhau. Nhờ khả năng bôi trơn này, các chi tiết không bị mài mòn hoặc phát nhiệt ở các bề mặt. Hơn nữa các chi tiết này đều làm việc ở áp suất cao nên lực tác dụng lên chúng tương đối lớn (và luôn thay đổi cường độ) do vậy dầu thủy lực phải được duy trì giữa chúng một cách đầy đủ.

Xin lưu ý là các chi tiết trong hệ thống thủy lực phải “giữ” được áp suất cao do đó các bề mặt làm việc được chế tạo rất chính xác nhằm ngăn ngừa rò rỉ dầu. Dưới kính hiển vi, các “đỉnh” bề mặt này gần như tiếp xúc với nhau và dễ gây ra bong tróc bề mặt kim loại, phá hỏng chi tiết.

Để tăng cường khả năng bôi trơn của dầu, nhà sản suất dầu như BP, SHELL, MOBIL… trộn thêm các chất phụ gia chống mài mòn và chịu được áp suất cao vào dầu gốc. Lượng chất này rất nhỏ nhưng có giá thành rất đắt và thường có tuổi thọ sử dụng ngắn hơn dầu gốc nhiều lần. Vì vậy nên sau một thời gian sử dụng, người ta sẽ phải lấy mẫu dầu để đi soi xem thành phần của nó có còn đáp ứng được các yêu cầu làm việc nữa. Nếu phát hiện thiếu các thành phần thiết yếu này, phải tiến hành bổ sung các chất phụ gia.

Khả năng làm kín: Dung sai giữa các chi tiết trục và lỗ của các lõi valve, quả piston và block… gây ra rò rỉ và do đó làm giảm rất nhiều hiệu suất làm việc của thiết bị, gây ra nhiệt đưa vào hệ thống (cũng là một dạng tổn thất hiệu suất). Chúng ta không thể chế tạo được các chi tiết cực kỳ chính xác để giảm dung sai này mà sẽ sử dụng dầu thủy lực có độ nhớt để tạo ra những vành dầu làm kín làm việc hiệu quả ở áp suất cao, tốc độ lớn.

Hình ảnh các chi tiết dưới đây với các rãnh nhỏ liên tiếp minh họa cho khả năng làm kín của dầu thủy lực.



Khả năng làm mát: Bất kỳ hệ thống thủy lực nào làm việc đều sinh ra nhiệt, đặc biệt là các hệ thống cũ. Nhiệt độ tăng sẽ làm giảm độ nhớt của dầu (giảm khả năng bôi trơn và làm kín) hoặc/và gây ra oxýt-hóa các chất phụ gia, làm giảm tuổi thọ sử dụng của dầu. Vì vậy dầu thủy lực đóng vai trò làm chất trung gian vận chuyển nhiệt từ những nơi phát sinh mang đến bộ phận làm mát để giải phóng lượng nhiết vô ích này giữ cho nhiệt độ làm việc của hệ thống làm việc ổn định. Nếu quan sát kỹ các bạn sẽ thấy các chi tiết thủy lực, đặc biệt là ở bơm và motor, đều được thiết kế các đường/rãnh nhằm mục đích đưa dầu nguội “tưới vào” làm mát các chi tiết có khả năng sinh ra nhiệt và tuần hoàn về thùng chứa.

Khả năng vận chuyển chất bẩn – ngoại lai: Dầu thủy lực là dòng chảy liên tục đến mọi ngóc ngách trong hệ thống thủy lực và nó mang về các chất bẩn, hạt kim loại mài mòn… Các chất bẩn này cần phải được tách bỏ ra khỏi dầu thủy lực ở các chi tiết thùng dầu, lọc dầu. Chúng tôi sẽ giành thời gian để mô tả kỹ hơn các chi tiết này ở post khác.

Một giá trị quan trọng nhất nói lên đặc tính làm việc và phân biệt các loại dầu thủy lực được sử dụng là Độ nhớt động học (KinematicViscosity – đơn vị đo Centistoke, viết tắt là Cst, thứ nguyên là mm2/s).

Độ nhớt của chất lỏng có thể hiểu đơn giản là khả năng chống lại dòng chảy của chất lỏng ở một giá trị nhiệt độ nhất định. Nếu dòng chảy chất lỏng dễ dàng, độ nhớt của chất lỏng thấp còn ngược lại, nếu dòng chảy khó khăn – độ nhớt của chất lỏng cao.

Độ nhớt ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng hút (dâng), lưu chuyển trong hệ thống, chịu được áp suất, khả năng bôi trơn các bề mặt làm việc của chất lỏng. Việc lựa chọn độ nhớt chính xác là một tính toán bắt buộc để hệ thống thủy lực hoạt động tối ưu nhất. Độ nhớt quá cao hoặc quá thấp đối với một hệ thống đều ảnh hưởng không tốt đến hiệu suất làm việc.

Nếu độ nhớt quá cao:
- Ma sát của dòng chất lỏng với các bề mặt tiếp xúc càng lớn nên tăng độ chênh áp làm việc.
- Làm giảm công suất có ích vì tăng ma sát và tăng mô men trục dẫn động bơm dầu.
- Tạo ra nhiệt trong hệ thống do ma sát vô ích biến đổi thành nhiệt.
- Làm giảm tốc độ làm việc của các cơ cấu chấp hành.
- Giảm hiệu suất tách khí ra khỏi dầu. (Chất lỏng càng đặc thì khí bên trong càng khó tách ra hơn).
- Tăng khả năng xâm thực của bơm vì khả năng dâng kém.

Nếu độ nhớt quá thấp:
- Tăng khả năng rò rỉ giữa các chi tiết làm việc.
- Dễ gây ra mài mòn, hư hỏng các chi tiết, đặc biệt là trong bơm thủy lực khi làm việc ở áp suất cao sẽ phá vỡ màng dầu bôi trơn giữa các bề mặt chi tiết chuyển động.
- Giảm hiệu suất làm việc của bơm do rò rỉ đồng thời cũng làm tăng nhiệt độ làm việc của thiết bị.

Độ nhớt của dầu thủy lực thay đổi rất nhiều và nhanh khi nhiệt động làm việc thay đổi. Bảng dưới đây sẽ giúp chúng ta dễ dàng thấy giá trị độ nhớt động học thay đổi GIẢM khi nhiệt độ TĂNG.



Ví dụ đối với dầu ISO-VG46 là loại chúng ta hay sử dụng thì:
- Ở nhiệt độ tiêu chuẩn 40 độ C, độ nhớt của nó là 45 cSt.
- Nhiệt độ tăng lên 50 độ C => 30 cSt
- Đến 60 độ C => 19 cSt.
- Đến 80 độ C => 8 cSt. (Độ nhớt của nước được coi là bằng 0, đây cũng là một lý do để giới hạn trên nhiệt độ làm việc của hệ thống thủy lực là 80 độ C).

Để chỉ thị giá trị độ nhớt, thường sử dụng hai loại chỉ số SAE (The Society of Automotive Engineers) thường dùng chủ yếu ở khu vực Châu Âu và Bắc Mỹ và ISO (International Standards Organization. Chỉ số SAE lại được chia ra làm hai loại là SAE summer, ký hiệu bởi số và SAE winter, ký hiệu bởi số và chữ “W”.

Chi tiết các chỉ số phân loại như dưới đây:



Một số các đặc tính làm việc khác của dầu thủy lực như: Điểm nóng chảy (pour point), khả năng chống chịu oxit-hóa, khả năng tách nước, khả năng chống cháy và điểm chớp cháy cũng là các thông số cần quan tâm để đảm bảo chất lượng và thời gian sử dụng của dầu thủy lực. Tuy nhiên, các đặc tính này hiện nay đều là tiêu chuẩn bắt buộc đối với các nhà sản xuất hoặc pha chế dầu thủy lực nên xin bỏ qua các giá trị này.

Nói đến các thành phần của dầu thủy lực, tôi xin nhắc lại một thành phần có thể tích rất nhỏ nhưng lại vô cùng quan trọng và đắt tiền. Đó là các chất phụ gia trong dầu gốc.

Có thể nói là, chất lượng của từng mác dầu khác nhau là ở chất phụ gia mà nhà sản xuất hoặc nhà pha chế dầu thủy lực đưa vào dầu gốc. Về nguyên tắc, càng nhiều loại phụ gia, giá thành dầu càng đắt. Điều này giải thích vì sao trên thị trường hiện nay có những loại dầu bán đến 45,000 đồng /lít trong khi có loại chỉ có giá 24,000 đồng/lít thành phẩm!!!

Chất phụ gia được pha vào trong dầu để thực hiện các việc như sau:
- Chống rỉ và ăn mòn do oxit-hóa bề mặt làm việc của chi tiết kim loại: Sự rỉ và ăn mòn này xảy ra do bên trong dầu thủy lực có bao gồm hơi ẩm nên nó sẽ gây hư hỏng các bề mặt kim loại hợp kim có chứa sắt, magiê, chì, kẽm.
- Chống oxit-hóa:
- Tách và phân ly nước ra khỏi dầu:
- Chống mài mòn chi tiết:
- Chống tạo bọt (foaming): Bọt không khí có chứa lẫn trong dầu thủy lực rất nguy hiểm vì nó là tác nhân phá hỏng bơm nhanh nhất. Nó cũng là nguyên nhân gây ra các sự cố bất ngờ ngoài dự đoán khi tích tụ bên trong các xy lanh thủy lực, motor quay chịu tải kéo, chèn ép thu hẹp dòng chảy đường ống…

(còn tiếp...)

[phihung2707]

Các bác đúng là bậc thày về dầu thủy lực. em không am hiểu gì về dầu thủy lực nhưng đọc bài thảo luận của các bác đã giúp em có được những hiểu biết căn bản về nó. tiện đây em cũng muốn hỏi các bác một chút là nếu đổ lẫn các loại dầu thủy lực vào thiết bị ( do không xác định được loại dầu nào) thì có ảnh hưởng gì đến thiết bị không ạ và thiết bị thủy lực chạy trong bao lâu thì ta nên thay dầu ( định kỳ với trong tất cả các điều kiện làm việc )

[thibivi]

Chào bạn !

Nếu bạn chộn lẫn hai hãng dầu khác nhau là không nên. Trong dầu luôn có phụ gia. Các hãng khác nhau thường có công thức khác nhau>> Bạn nên hạn chế pha lẫn. Dầu thủy lực và dầu máy nén khí thường sẽ giảm hiệu quả khi bị pha lẫn. Trong hệ thống máy thủy lực mình chưa chứng kiến. Nhưng khi làm máy nén khí mình đã xem rùi. Nó tạo ra nhiều cặn bám két cả vào thành máy. Đầu nén bị kẹt nếu để lâu. Lọc dầu thay liên tục à. Nếu bạn chỉ đổ chút xíu thì cố gắng thay sớm một loại trước định kì bảo dưỡng đi. Trước khi thay nhớ vệ sinh kĩ. Nếu là bất khả kháng bạn kiểm tra sau khi trộn lẫn k thấy biến màu (vẫn sáng trong, nhạt màu) thì vẫn có thể sử dụng dầu pha lẫn đó.

[thanhmaihpg]

Theo em được biết dầu thủy lực được quy định bởi tiêu chuẩn NAS (NATIONAL AEROSPACE) và dầu cho vào chạy là cấp 06
Hỏi:
1.Tiêu chuẩn NAS có mấy cấp? bác có tài liệu thì giới thiệu cho ae biết với
2. Sau 1 thời gian chạy lấy dầu ra thì đi phân tích ở đâu?

[vanhunghui]

Các bác cho em hỏi xíu.
Tại nhà máy em dang sử dụng dầu VG46 để bôi trơn cho các chậu dầu của tổ máy và cho cả hệ thống thủy lực nữa. Điều này có ảnh hưởng gì không? Hiện tại thì dầu có màu vàng sậm mặc dù vẫn được lọc thường xuyên mỗi kỳ bảo dưỡng máy. Vậy là do đâu? Các bác cho em hỏi luôn là thời gian sử dụng dầu là bao nhiêu giờ? Em chỉ thấy quy định lọc dầu theo số giờ vận hành chứ không thấy nói đến thời gian thay dầu.
Tiện các bác cho em hỏi luôn về dầu sử dụng cho máy nén khí luôn. Nhà máy chỗ em sử dung máy nén khí Piston 15T2 và máy nén khí trục vít UP5-22-8 của hãng INGERSOLL RAND.

[Thợ máy]

Nguyên văn bởi vanhunghui

Các bác cho em hỏi xíu.
Tại nhà máy em dang sử dụng dầu VG46 để bôi trơn cho các chậu dầu của tổ máy và cho cả hệ thống thủy lực nữa. Điều này có ảnh hưởng gì không? Hiện tại thì dầu có màu vàng sậm mặc dù vẫn được lọc thường xuyên mỗi kỳ bảo dưỡng máy. Vậy là do đâu? Các bác cho em hỏi luôn là thời gian sử dụng dầu là bao nhiêu giờ? Em chỉ thấy quy định lọc dầu theo số giờ vận hành chứ không thấy nói đến thời gian thay dầu.
Tiện các bác cho em hỏi luôn về dầu sử dụng cho máy nén khí luôn. Nhà máy chỗ em sử dung máy nén khí Piston 15T2 và máy nén khí trục vít UP5-22-8 của hãng INGERSOLL RAND.

1- Dầu thủy lực cũng có thể được dùng để bôi trơn các ổ bạc tốc độ cao bạn nhé. Tuy nhiên, để biết chính xác bạn nên tham khảo sổ tay hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị.

2- Mầu của dầu thường không cho biết chất lượng của dầu vì các nhà sản xuất, pha chế từng loại dầu có mầu sắc không giống nhau. Để biết chính xác chất lượng làm việc của dầu đang sử dụng, bạn nên lấy mẫu dầu và gửi các phòng xét nghiệm hoặc các đơn vị bán dầu để đánh giá các thông số làm việc theo quy định. Ví dụ như: hàm hượng a-xít, kiềm, độ nhớt động học, độ bẩn, hàm lượng nước có trong dầu...

3- Tuổi thọ của dầu phụ thuộc vào chế độ và môi trường vận hành thiết bị và cũng được xác định bằng phương pháp xét nghiệm chất lượng dầu như nêu trên là chính xác nhất. Một số nhà sản xuất thiết bị cũng có khuyến cáo thời gian thay dầu trong sổ tay dựa trên đánh giá điều kiện làm việc và thử nghiệm với thiết bị của họ. Các thông tin này cũng rất đánh tin cậy, bạn có thể tham khảo.

4- Dầu máy nén khí thì tôi... không biết nhưng chỉ biết là nó khác và đặt hơn dầu thủy lực