تاثیر دمای محیط بر پمپ هیدرولیک
تاثیر دمای محیط بر پمپ هیدرولیک
وظیفه پمپ هیدرولیک، تامین جریان روغن با فشار و دبی مورد نیاز برای به حرکت درآوردن عملگرها (جکها و موتورهای هیدرولیکی) است.
انتخاب درست پمپ هیدرولیک، بازده کل سیستم، عمر قطعات و هزینه نگهداری را تعیین میکند و امری ضروری برای عملکرد بهینه هر سیستم هیدرولیک است که این انتخاب، بر اساس عوامل متعددی از جمله نوع کاربرد، فشار کاری، دبی جریان، نوع سیال و دمای محیط کار صورت میگیرد.
یکی از عوامل مهمی که بر عملکرد و انتخاب پمپ هیدرولیک، تاثیر مستقیم دارد دمای محیط کارکرد است، تغییرات دما میتواند ویژگیهای روغن هیدرولیک، راندمان پمپ، عمر قطعات و حتی توان مصرفی موتور را تحتتأثیر قرار دهد. بنابراین، در انتخاب پمپ هیدرولیک باید شرایط دمایی محل نصب بهطور دقیق در نظر گرفته شود.
اهمیت دما در سیستمهای پمپ هیدرولیک
یکی از عوامل مؤثر بر کارایی و عمر مفید در سیستمهای هیدرولیک، دمای کاری این سیستم ها است، مایع هیدرولیک که به عنوان واسطه انتقال نیروی هیدرولیک در این سیستمها عمل میکند، بایستی در دمای مشخص و بهینه قرار گیرد تا بتواند عملکرد بهتری داشته باشد. در ادامه تاثیر دمای محیط بر پمپ هیدرولیک را هم در دمای پایین و هم در دمای بالا را بررسی می نماییم.
تاثیر دمای بالا بر عملکرد پمپ هیدرولیک
در شرایط دمایی بالا، ویسکوزیته روغن کاهش پیدا میکند که کاهش ویسکوزیته باعث افزایش نشتی داخلی پمپ و افت راندمان حجمی میشود. همچنین با بالا رفتن دما، احتمال تخریب آببندیها (Seals)، اکسیداسیون روغن و کاهش عمر مفید قطعات افزایش مییابد.
برای کنترل این شرایط، اقدامات زیر ضروری است:
• نصب مبدل حرارتی (کولر روغن) برای جلوگیری از افزایش بیشازحد دمای سیستم
• استفاده از روغن با مقاومت حرارتی بالا و پایداری اکسیداسیونی مناسب
• انتخاب پمپهایی با تلرانس کمتر در برابر تغییرات دما (مانند پمپهای پیستونی با کنترل کیسدرین)
تاثیر دمای پایین بر عملکرد پمپ هیدرولیک
در دمای پایین، ویسکوزیته روغن افزایش مییابد و جریان روغن در خطوط سختتر انجام میشود. این موضوع باعث افزایش افت فشار در مسیر مکش و در نتیجه احتمال بروز کاویتاسیون در پمپ میشود. همچنین در زمان راهاندازی اولیه، گشتاور لازم برای بهحرکتدرآوردن پمپ افزایش مییابد که میتواند به شفت یا کوپلینگ آسیب برساند.
برای جلوگیری از این مشکلات میتوان از موارد زیر استفاده کرد:
گرمکن (Heater) در مخزن روغن برای رساندن دما به حد مناسب پیش از راهاندازی
استفاده از روغنهای با شاخص ویسکوزیته بالا (HVLP)
طراحی مسیر مکش با کمترین طول و کمترین زانویی ممکن
تاثیر تغییرات فصلی دما بر عمر و نگهداری پمپ
در بسیاری از مناطق، تفاوت زیاد بین دمای تابستان و زمستان باعث تغییر رفتار سیستمهای هیدرولیک میشود؛ در زمستان، استارتسرد میتواند موجب سایش اولیه و کاویتاسیون شود، در حالیکه در تابستان افزایش دما سبب کاهش ویسکوزیته و افت راندمان میگردد.
انجام سرویسهای دورهای متناسب با فصل، تنظیم ویسکوزیته روغن و بررسی وضعیت کولینگ یا هیتر از اقدامات ضروری برای حفظ عملکرد پایدار پمپ در تمام طول سال است.
انتخاب پمپ بر اساس شرایط دمای محیط
انتخاب نوع پمپ باید با توجه به دامنهی دمای کاری محیط انجام شود:
در محیطهای سرد، پمپهای دندهای بهدلیل تحمل بهتر در استارت سرد گزینهای مناسب هستند.
در محیطهای گرم، پمپهای پیستونی با راندمان بالاتر و کنترل دقیقتر عملکرد بهتری خواهند داشت.
در کاربردهایی با نوسان دمای زیاد، استفاده از روغنهای با شاخص ویسکوزیته بالا و سیستمهای کولینگ و هیتر ترکیبی توصیه میشود.
تأثیر دما بر مواد آببندی
مواد آببندی بهکاررفته در پمپ باید با محدودهی دمایی محل نصب سازگار باشند.
NBR مناسب برای محدودهی –۲۰ تا +۱۰۰°C
FKM (Viton) مناسب برای محیطهای با دمای بالا تا حدود +۲۰۰°C
HNBR برای شرایط متغیر بین سرد و گرم
انتخاب اشتباه نوع سیل در دماهای شدید میتواند موجب نشتی و خرابی زودرس شود.
جمعبندی
دمای محیط یکی از عوامل تعیینکننده در عملکرد و طول عمر پمپ هیدرولیک است. در طراحی و انتخاب پمپ، باید تغییرات دما، نوع روغن، سیستم خنککاری و جنس آببندیها با دقت بررسی شود. نادیده گرفتن این پارامتر ساده میتواند منجر به کاهش راندمان، افزایش استهلاک و خرابی زودهنگام پمپ شود.
