ما هي أسباب وآثار ارتفاع درجة حرارة الزيت في النظام الهيدروليكي؟

مقدمة

تميل الأنظمة الهيدروليكية إلى توليد الحرارة أثناء التشغيل، خاصة عندما تكون درجة حرارة الزيت الهيدروليكي تحت الحمل العالي أو التشغيل طويل الأمد، وتميل إلى الارتفاع. لا تؤثر درجة حرارة الزيت الزائدة على أداء النظام فحسب، بل تعمل أيضًا على تسريع تآكل المكونات وحتى التسبب في فشل مبكر للمعدات. لذلك، يعد الفهم العميق للعوامل التي تؤثر على درجة حرارة الزيت الهيدروليكي، والتأثير السلبي لدرجة حرارة الزيت الزائدة على النظام، واستراتيجيات إدارة درجة الحرارة الفعالة أمرًا ضروريًا لضمان التشغيل الفعال والمستقر للنظام الهيدروليكي.

1. ما الذي يسبب ارتفاع درجة حرارة زيت النظام الهيدروليكي؟

السبب الجذري لارتفاع درجة حرارة الزيت هو أن تراكم الحرارة في النظام الهيدروليكي يتجاوز قدرة النظام على تبديد الحرارة. فيما يلي الأسباب الرئيسية لارتفاع درجة حرارة الزيت في النظام الهيدروليكي:

(1) عدم كفاية تبديد الحرارة

تأتي الحرارة في النظام الهيدروليكي بشكل أساسي من الاحتكاك الداخلي وفقدان الضغط. عندما تفشل أجهزة تبديد الحرارة مثل المبردات والمشعات في تصريف هذه الحرارة في الوقت المناسب، فإن درجة حرارة الزيت سترتفع تدريجياً. سيؤدي الفشل أو التصميم غير المناسب لمعدات التبريد إلى عدم كفاية تبديد الحرارة.

(2) الاختيار غير المناسب لزوجة الزيت الهيدروليكي

إذا كانت لزوجة الزيت الهيدروليكي مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، فسوف يؤثر ذلك على التشغيل الطبيعي للنظام. إذا كانت اللزوجة عالية جدًا، فسوف تزيد من مقاومة تدفق الزيت وتتسبب في ارتفاع درجة حرارة الزيت؛ إذا كانت اللزوجة منخفضة جدًا، فسوف يقلل ذلك من تأثير التشحيم، ويزيد من احتكاك النظام، ويولد المزيد من الحرارة.

(3) التحميل والضغط الزائد على النظام

سيؤدي الحمل العالي أو التشغيل بالضغط العالي على المدى الطويل إلى احتكاك مفرط وضغط على المكونات الموجودة في النظام، مما يؤدي إلى توليد الكثير من الحرارة. إذا كان النظام يعمل تحت حمل مرتفع لفترة طويلة ولم يتمكن من تبديد الحرارة بشكل فعال، فسوف تستمر درجة حرارة الزيت في الارتفاع.

تآكل المكونات الهيدروليكية والتسرب الداخلي

يمكن أن يؤدي تآكل المكونات مثل المضخات الهيدروليكية والصمامات والمحركات إلى حدوث تسرب داخلي، مما يحول فقدان الطاقة إلى حرارة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الزيت. مع تقدم عمر المكونات، سيزداد التسرب الداخلي، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة النظام.

(4) التلوث بالزيت

يمكن أن يؤدي تلوث الزيت الهيدروليكي إلى انخفاض أداء الزيت وزيادة الاحتكاك والسحب. سيؤدي تراكم الملوثات مثل الشوائب والرطوبة ومنتجات الأكسدة إلى تغيير لزوجة الزيت وتقليل قدرات التبريد والتشحيم وبالتالي زيادة درجة حرارة الزيت.

(5) معدل تدفق الزيت العائد سريع جدًا أو بطيء جدًا

سيؤثر معدل تدفق الزيت الهيدروليكي في النظام أيضًا على درجة الحرارة. سيؤدي معدل التدفق المرتفع جدًا إلى زيادة الاحتكاك داخل النظام وتوليد حرارة إضافية، في حين أن معدل التدفق المنخفض جدًا قد يؤدي إلى ضعف دوران الزيت، وضعف تأثير التبريد، وصعوبة تقليل درجة حرارة الزيت.

2. آثار ارتفاع درجة حرارة الزيت

ستؤدي درجة حرارة الزيت الزائدة في النظام الهيدروليكي إلى سلسلة من التأثيرات السلبية، مما يؤثر على أداء النظام وموثوقيته وعمره. فيما يلي التأثيرات الرئيسية لدرجة حرارة الزيت الزائدة على النظام الهيدروليكي:

(1) انخفاض لزوجة الزيت

مع زيادة درجة حرارة الزيت، تقل لزوجة الزيت الهيدروليكي، مما يؤدي إلى إضعاف تأثير التشحيم في النظام الهيدروليكي، وزيادة الاحتكاك والتآكل، وتقليل عمر المكونات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي انخفاض اللزوجة أيضًا إلى زيادة التسرب الداخلي للمكونات الهيدروليكية وتقليل كفاءة النظام.

(2) شيخوخة الأختام

سيؤدي التشغيل ذو درجة الحرارة العالية على المدى الطويل إلى تسريع شيخوخة وتصلب وتشوه الأختام المطاطية، وتقليل تأثير الختم، والتسبب في تسرب الزيت الهيدروليكي، وبالتالي التأثير على أداء النظام.

(3) تلف المكونات الهيدروليكية

قد تؤدي درجة الحرارة المرتفعة إلى تفاقم تآكل سطح المكونات الهيدروليكية، مما يؤدي إلى فشل مبكر للمكونات الرئيسية مثل قضبان المكبس والمضخات الهيدروليكية. وفي الوقت نفسه، قد يؤدي التشغيل طويل المدى لدرجة الحرارة العالية أيضًا إلى تدهور أداء المواد المعدنية، مثل ضعف القوة وفشل التعب.

(4) أكسدة الزيت وتدهوره

ستؤدي درجة حرارة الزيت الزائدة إلى تسريع أكسدة الزيت الهيدروليكي، وإنتاج الحمأة والمواد الحمضية والشوائب الأخرى، والتسبب في تدهور الزيت الهيدروليكي. سيؤثر تدهور الزيت على التشحيم والتبريد ونظافة النظام، وسيؤدي إلى مزيد من الضرر للمكونات الهيدروليكية.

(5) انخفاض كفاءة النظام

عندما تكون درجة حرارة الزيت مرتفعة للغاية، يزداد فقدان الضغط في النظام الهيدروليكي وتنخفض كفاءة المكونات. على سبيل المثال، تنخفض قدرة إخراج المضخة، وتتباطأ سرعة استجابة المشغل، وتقل الكفاءة الإجمالية للنظام.

ختاماً

تعد الإستراتيجية الفعالة لإدارة درجة حرارة الزيت أمرًا بالغ الأهمية لتشغيل النظام الهيدروليكي بشكل سليم. فيما يلي بعض الطرق الرئيسية لإدارة درجة الحرارة:

(1) نظام مراقبة درجة الحرارة والإنذار المبكر

تركيب أجهزة استشعار لدرجة الحرارة وأجهزة مراقبة لمراقبة درجة حرارة الزيت الهيدروليكي في الوقت الحقيقي. إنشاء عتبات درجات الحرارة وآليات الإنذار للكشف عن درجة حرارة الزيت غير الطبيعية في الوقت المناسب واتخاذ التدابير اللازمة. من خلال مراقبة بيانات درجة الحرارة في الوقت الحقيقي، يمكن للمشغلين اكتشاف المشكلات المحتملة مبكرًا وتجنب الأعطال الناجمة عن درجة الحرارة الزائدة.

(2) الصيانة الدورية والرعاية

قم بفحص معدات تبريد النظام وخزان الزيت والفلتر وخطوط الأنابيب بانتظام للتأكد من أن النظام يعمل بشكل طبيعي. خاصة في ظل ظروف الحمل العالي، فإن التنظيف واستبدال المكونات القديمة أو التالفة في الوقت المناسب يمكن أن يمنع بشكل فعال حدوث مشاكل في درجة حرارة الزيت المفرطة.

(3) اختر الزيت الهيدروليكي المناسب

وفقًا لبيئة عمل النظام ومتطلباته، اختر زيتًا هيدروليكيًا عالي الجودة مع ثبات حراري جيد ومؤشر لزوجة عالي. يمكن للزيت عالي الجودة أن يحافظ على أداء تزييت جيد في درجات الحرارة المرتفعة ويقلل من المشاكل الناجمة عن تقلبات درجات الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، تعد تغييرات الزيت المنتظمة لمنع تلف الزيت من التدابير المهمة أيضًا لإدارة درجة الحرارة.

(4) تحسين عبء العمل وإدارة الطاقة

من خلال ترتيب عبء عمل النظام بشكل صحيح، تجنب التشغيل ذو التحميل العالي على المدى الطويل. إن اختيار الحجم المناسب للمضخات والصمامات والمحركات لتقليل فقد الطاقة في النظام يمكن أن يقلل بشكل فعال من توليد الحرارة. من خلال تحسين كفاءة استخدام الطاقة في النظام، وتقليل تقلبات درجات الحرارة، والحفاظ على التشغيل السلس للنظام.