АГРОБИО ТЕХНИКА - растениевъдство, животновъдство, биоенергетикагодина III, брой 2, 2015

Хидравлични масла и филтри за селскостопански машини

Хидравлични масла и филтри за селскостопански машини

Качеството на хидравличното масло е от ключово значение за хидравличните системи на селскостопанските машини, осигурявайки оптималната им ефективност и надеждна работа. Хидравличното масло циркулира под високо налягане към различни хидравлични мотори и цилиндри. Масленият поток се управлява от клапани, разпределя се в маркучи и тръби и след това се извършва рециркулация през филтърен механизъм обратно във веригата.


Хидравличното масло е много повече от смазочно средство. То е критичен елемент при ефективното използване на селскостопанските машини и изпълнява други разнообразни функции, включващи почистване, охлаждане и защита на системите. Влошеното качество на хидравличното масло води до образуване на неразтворими утайки в него. Тези утайки задръстват хидравличните филтри и причиняват блокиране на клапаните, което ускорява износването на подвижните части. Основните цели при конструирането на съвременните хидравлични филтри за селскостопански машини са подобряване нивата на чистота на хидравличното масло, осигуряване на по-добър „студен“ старт на машините и покриване на очакванията за удължени междусменни интервали на хидравличното масло.

Модерните хидравлични системи за селскостопански машини са с по-малки капацитети, повишени налягания и по-високи температури, което означава, че хидравличното масло трябва да циркулира по-бързо, като създаденото върху него напрежение е по-голямо. Това води до необходимостта от разработване на хидравлични масла с високо качество, които се отличават с висока топлинна устойчивост и устойчивост при стареене, съвместимост с метали и еластомери, малко пенообразуване, добра възможност за филтриране, стабилност на вискозитета и др. Използването на такива масла може да намали консумацията на енергия, да увеличи максимално интервалите за поддръжка, да минимизира износването на компонентите и цената за тяхната смяна, както и да осигури максимален експлоатационния цикъл на селскостопанските машини.

Хидравлични системи и роля на хидравличното масло
Най-важните елементи на хидравличните системи на селскостопанските машини са хидравличните помпи и мотори, хидравличните цилиндри, клапани и разпределители, резервоари, филтърни системи, уплътнения и др. Хидравличното масло има ключова функция за всеки от тези елементи, осигурявайки оптимална ефективност. Хидравличните помпи и мотори се използват в хидравличните системи за трансфериране на енергия и са подложени на големи налягания. Хидравличното масло е предназначено да защитава задвижващите компоненти и лагери от износване и корозия, намалявайки триенето и енергийните изисквания. Предотвратяването на износването и на акумулирането на отлагания осигурява по-дълъг експлоатационен цикъл за по-ефективни хидравлични помпи и мотори, по-малко съпротивление в системата и следователно, по-ниска консумация на енергия. Хидравличните цилиндри преобразуват хидравличното налягане в линейно движение, което от своя страна извършва механична работа. Хидравличното масло се използва за уплътняване и смазване на буталото и водачите, минимизира износването и предотвратява корозията. По-нискокачествените хидравлични масла съдържат по-малко присадки против износване, което води до увеличаване на вероятността за надраскване на цилиндрите и до по-високи енергийни разходи. Несъвместимостта с материала, от който са изработени уплътненията, може да предизвика скъпоструващи течове, липса на смазване и повреда в системата. Хидравличните клапани са механизми, които управляват потока на хидравличното масло, необходимо за разсейване на топлината, намаляване на износването, минимизиране на триенето и предотвратяване на корозията. Може да се постигне по-висока ефективност на селскостопанските машини чрез по-дълги междусменни интервали на маслата и по-високи топлинни товари, като хидравличните масла трябва да осигурят ненатрупването на отлагания в клапаните. Същевременно, хидравличните масла трябва да са съвместими с всички материали, от които са изработени резервоарите за хидравлично масло, филтърните системи, съдовете под налягане и тръбопроводите. В хидравличните системи всяко уплътнение или еластомер е напълно или частично изложено на действието на хидравличното масло. То може да предизвика свиване или разширяване на уплътненията. Еластомерните уплътнения се повлияват химически от температурата, кислорода, водата, присадките и вторичните окислителни продукти на хидравличното масло. Затова съвместимостта между всички уплътнения и хидравличното масло е от съществено значение.

Филтрация в хидравличните системи на селскостопански машини
Замърсителите са всички вещества в твърда или течна форма, които не са част от хидравличното масло на системата. Има три основни начина за възникване на замърсявания в хидравличната система на селскостопанските машини. Те могат да се появят по време на монтажа на системата, да бъдат генерирани по време на работа на системата или да бъдат погълнати от системата в работни условия. С усъвършенстването на хидравличните системи и компоненти за селскостопански машини се увеличава значението на техническото обслужване. Правилната филтрация е, може би, най-лесният и най-ефикасен от гледна точка на цена начин за намаляване на разходите за поддръжка, осигуряване на безопасна работа и намаляване на престоите поради повреди, причинени от замърсители в хидравличната система. Съвременните хидравлични системи за селскостопански машини са с повишена чувствителност към замърсителите. Тези замърсители причиняват повечето от повредите и тяхното неблагоприятно действие се изразява в няколко вида проблеми. Един от тях е възникването на корозия от киселини, които се получават поради химично разлагане на хидравличните масла и смесване на несъвместими такива. Друг проблем са повишените вътрешни течове в системата, намаляващи ефективността на помпите, моторите и цилиндрите и способността на клапаните да управляват точно потока и налягането. Други проблеми са слепването на части поради наличие на утайки и блокирането на части или компоненти, причинено от големи количества замърсители, намиращи се върху близкоразположени части.

Хидравличните филтри са критични елементи от хидравличните системи на селскостопанските машини. Изискванията към тях се повишават и поради факта, че хидравличните системи заменят други типове силови трансмисии, вкл. за селскостопански машини. Така конструкторите подобряват безопасността и ефективността, заменяйки ремъци, вериги и други начини за предаване на мощност, и използвайки вместо тях хидравлика. Освен това, по-голямата част от съвременното хидравлично оборудване изисква по-малки толеранси, по-бързи операции, по-високи налягания, удължени интервали за поддръжка на по-сложни системи. За да се гарантират техническите характеристики – капацитет, ефективност, ограничаване на масления поток и др. и да се задоволят изискванията на клиентите, производителите извършват различни анализи и тестове на хидравличните филтри преди и след монтирането им в хидравличната система на селскостопанските машини.

Видове хидравлични филтри. Индикатори за техническо обслужване
Различни фактори имат значение за правилното определяне на подходящите хидравлични филтри за селскостопански машини. Тук се включват типът на използваното хидравлично масло, работното налягане и количеството на масления поток в системата, ограничаването на масления поток, причинено от филтъра, както и количеството задържани замърсители през междусменния интервал и нивото на чистота на маслото за специфичното приложение. Увеличената сложност на хидравличните системи на селскостопанските машини изисква стратегическо разполагане на няколко филтъра, вместо само на един. Например, има филтри на смукателната страна, които филтрират маслото преди достигането му до хидравличната помпа. Също така, налични са и филтри високо налягане, които се поставят след хидравличната помпа или преди важни компоненти като клапани за управление на потока или изпълнителни механизми. Други филтри са т.н. връщащи филтри, които се монтират след важни компоненти и филтрират хидравличното масло от замърсители в системата преди то да се върне в резервоара. Други филтри са т.н. филтри-дихатели, които се монтират върху хидравличните резервоари и предотвратяват проникването на замърсители в тях чрез въздушен обмен. Освен това, филтрите-дихатели гарантират липсата на кондензация на вода в хидравличните резервоари.

Хидравличните филтърните елементи за селскостопански машини могат да бъдат използвани оптимално икономично, ако тяхната способност да задържат замърсителите се оползотворява изцяло без риск. Това се постига чрез индикатори за техническо обслужване. Те представляват механични и електронни сензори, интегрирани във филтрите или монтирани допълнително, които реагират на непрекъснатите промени в налягането в резултат на промените на степента на замърсяването. Тези промени след това се показват чрез манометри или оптоелектрически устройства. За смукателните филтри се регистрира отрицателно налягане, за филтрите за налягане - диференциално налягане, а за връщащите филтри – динамично налягане. Това дава възможност на оператора и техническия персонал да определят оптималното време за безрискова смяна на хидравличните филтърни елементи за селскостопански машини.

Филтриращи среди
Производителите на хидравлични филтри за селскостопански машини използват няколко типа филтриращи среди. Първоначалната и най-често срещана среда е целулозната, изработена от естествени влакна. Тези усукани влакна са големи и с неправилна форма, създавайки повече съпротивление за масления поток или спадането на налягането. Това води до концентриране на по-големи частици-замърсители върху повърхността на средата, увеличавайки рестрикциите и ограничавайки капацитета на задържане. Повечето целулозни хидравлични филтри са в границите от 15 до 40μm. Другият вид филтрираща среда, получила бързо развитие от 70-те години на миналия век, е синтетичната. Синтетичната среда е изборът за по-големи налягания и мобилни хидравлични приложения при тежки условия на работа. Изкуствените стъклени влакна, от които са изградени филтрите, са едни и същи по размери и форма. Техните аеродинамични характеристики представляват най-малко възможното съпротивление за масления поток, докато се отстраняват замърсителите. Хидравличните филтри със синтетична среда са по-скъпи, но имат значителни преимущества като по-малко ограничаване на масления поток, особено при „студен“ старт, подобрена ефикасност за частици с по-малки размери и удължен живот на оборудването. Освен това се произвеждат и филтри, представляващи телени сита от неръждаема стомана. Те са предназначени за повърхностно филтриране, предоставят високосъпротивителни филтърни елементи, независимо от използваното хидравлично масло, и могат да се почистват частично. Могат да улавят по-големи замърсители, например с размери 25μm, 40μm и 80μm или други по заявка към производителите.

Фирми-производителки на хидравлични масла и филтри
Хидравличните масла на ExxonMobil са доказали своите качества както в лабораторни условия, така и на практика. Те помагат за подобряване на надеждността и използваемостта на селскостопанските машини, намаляват оперативните разходи и удължават междусменните интервали и експлоатационния живот на оборудването. Mobil DTE 10 Excel 46 и 68 са хидравлични масла с високи износоустойчиви качества, осигуряващи висока степен на защита, и специално създадени да отговорят на нуждите на съвременните хидравлични системи за селскостопански машини, работещи при високи налягания. Тези масла предлагат балансирани характеристики за многобройни приложения, спомагащи за дълъг експлоатационен живот на хидравличното масло и редуциране образуването на отлагания. Серията Mobil DTE 10 Excel е особено подходяща за хидравлични системи с хидравлични помпи с голям дебит и високо налягане. Тя предлага отлична хидравлична ефективност, изразяваща се във висок индекс на вискозитета, добра съвместимост с еластомерни уплътнения и маркучи, износоустойчиви качества, добра отделимост от въздуха, съвместимост с разнообразни метали, издръжливост на окисляване и топлинна устойчивост. Освен с ISO VG класовe 46 и 68, хидравличните масла Mobil DTE 10 Excel се предлагат и със следните ISO VG класове : 15, 22, 32, 100 и 150. Те отговарят или надвишават изискванията на: DIN 51524-2: 2006-09, DIN 51524-3: 2006-09, ISO 11158 L- HV, JCMAS HK, Bosch-Rexroth RE 90220-01.

PROLANDER AGRIFLUID HV от IGOL Lubrifiants e хидравличнo маслo тип ISO-L-HV, с висока ефективност и висок индекс на вискозитета, предназначенo за трансмисии и хидравлични управления на селскостопански машини, както и за повдигащи и товаро-разтоварачни машини. Създадено на базата на високо рафинирани базови масла, PROLANDER AGRIFLUID HV съдържа присадки против износване, окисляване, корозия и пенообразуване за работа при високи температури и налягания. Това хидравлично масло има отлична филтруемост, не поврежда гумените уплътнения и може да се използва при много ниски температури (-36°C). Отговаря на: NF E 48.603: ISO-L-HV-15-22-32-46-68-100 ; DIN 51524 Part 3: HLVP-15-22-32-46-68-100 ; DENISON HF-0/HF-2.

MAHLE Industry е активна във филтрацията на хидравлични и смазочни масла от 1960 г. Компанията е запозната с комплексните изисквания на филтърните технологии и има дългогодишен опит като системен партньор на водещите производители на селскостопански машини, предлагайки отличен технически и икономически дизайн на филтърните решения. Хидравличните филтърните системи от MAHLE се характеризират с ниско тегло, компактни размери, отлична енергийна ефективност и максимална надеждност при високи налягания. Всички хидравлични филтри за мобилни селскостопански машини – смукателни, връщащи, филтри-дихатели и др., осигуряват необходимата защита на хидравличната система като се монтират в хидравличните резервоари или в хидравличните линии. Същевременно, филтрите от MAHLE за средно и високо налягане гарантират работата дори при екстремни условия. Освен това, се реализират и допълнителни иновативни решения, например като клапан за „студен“ старт, интегриран във филтърната глава.

Непрекъснатото разработване на материали и производствени технологии гарантира икономически и технически оптимизирани, висококачествени продукти за селскостопански машини. Многослойният дизайн на филтърните елементи на MAHLE дава възможност за широк обхват от приложения и висок капацитет на задържане на замърсителите. Филтрацията остава постоянна дори при увеличаващи се диференциални налягания и предоставя максимална защита даже при пулсиращи натоварвания. Дългият експлоатационен живот на филтрите и ниското съпротивление спрямо масления поток гарантират оптимално икономично приложение. С индикаторите за техническо обслужване от MAHLE техническото обслужване е опростено и се постига максимална икономическа ефективност при пълно използване на капацитета за задържане на замърсители на хидравличните филтри.

Инсталирани преди хидравличната помпа или достъпни от външната страна при сравнително лесна за обслужване конфигурация с индикатор за замърсяването в смукателната линия, смукателните филтри от MAHLE защитават помпата и хидравличната система на селскостопанските машини в обхвата от 10 до 25µm за микрофилтърните елементи или от по-едри частици, когато се използва лесен за почистване мрежест телен филтър. MAHLE предлага на пазара и висококачествени хидравлични връщащи филтри, филтри за средно (до 210bar) и високо (до 450bar) налягане, както и филтри-дихатели, осигуряващи чист въздух за хидравличните резервоари и предотвратяващи кондензацията на вода в тях.

MANN+HUMMEL разработва и произвежда филтри за селскостопански машини повече от 60 години. Всяка година около 4% от общите приходи на компанията се изразходват за развитие и внедряване на нови продукти. Всички водещи производители на селскостопански машини отдават голямо внимание на здравината и качеството на филтрите, които трябва да работят ефективно всеки ден. MANN-FILTER предоставя стандартно качество, съответстващо и надвишаващо това на оригиналните продукти, осигурявайки надеждна и икономически ефективна работа на селскостопанските машини при тежки условия. Хидравличните филтри на MANN-FILTER осигуряват защита на хидравличната система от прахови частици, корозия и износване. Те са със здрава конструкция и могат да бъдат използвани при работни налягания до 210bar. Големият капацитет на филтърната среда гарантира дълъг експлоатационен живот на хидравличните филтри.