تراکم پذیری روغن

در مطلب پیشین در مورد محدودیتهای استفاده از انتقال قدرت هیدرولیک بدلیل بازدهی تجهیزات هیدرولیک صحبت کردیم.
در مطلب امروز در مورد یک ضعف ذاتی تمامی سیستمهای هیدرولیک صحبت می کنیم: تراکم پذیری روغن
تراکم پذیری یک سیال با مدول الاستیک حجمی (Bulk Modulus of Elasticity) آن تعریف می شود. با افزایش مدول الاستیک حجمی، تراکم پذیری کاهش می یابد.
با توجه به اینکه مدول حجمی یک ویژگی ذاتی روغن می باشد، تراکم پذیری روغن یک ضعف ذاتی سیستمهای هیدرولیک است.
سیال داخل لوله ها و عملگرهای هیدرولیک (Actuators) پیش از آنکه بتواند باری را جابجا کند باید تحت فشار قرار داده شود و در نتیجه نیاز به متراکم شدن دارد.
از آنجا که متراکم شدن سیال نیاز به اعمال کار در ورودی دارد – که نمی تواند به کار مفید در خروجی تبدیل شود – این مقدار کار بعنوان کار غیر مفید محسوب شده، در کاهش بازدهی سیستم هیدرولیک نقش خواهد داشت.
هرقدر عملگر بزرگتر و زمان پاسخ دهی سریعتر باشد، کاهش بازدهی در اثر مدول حجمی بیشتر خواهد بود.
همچنین در سیستمهای الکتروهیدرولیک مدار بسته با بازدهی بالا، تغییر حجم روغن روی پاسخ دینامیک اثر گذاشته، باعث بروز مشکلاتی در پایداری سیستم مانند نوسان و ارتعاش می شود.
برخلاف شاخص ویسکوزیته (Viscosity Index)، مدول حجمی را نمی توان با اضافه کردن مواد افزودنی بهبود بخشید. ولی کاربران تجهیزات هیدرولیک می توانند با اقدامات کنترلی ساده ای کاهش بازدهی و سایر مشکلات احتمالی ناشی از تراکم سیال را کاهش دهند.
بعنوان نخستین کار باید مطمئن شد که سیستم در دمای بالا کار نمی کند. تراکم پذیری سیال با دما افزایش می یابد. روغن هیدرولیک معدنی در دمای 100 درجه سانتیگراد تقریبا 30 درصد تراکم پذیرتر از دمای 20 درجه می باشد.
البته دلایل فراوانی وجود دارد که هیچ گاه نباید اجازه داد تجهیز هیدرولیک در دمای بالا کار کند، که کاهش مدول حجمی یکی از آن دلایل می باشد.
در گام دوم باید از شرایطی که باعث ورود هوا به سیستم می شود جلوگیری کرد.
هوا 000/10 بار تراکم پذیرتر از روغن است. یک درصد حجمی هوای وارد شده به سیستم می تواند مدول حجمی روغن را تا 75 درصد کاهش دهد.
اگرچه کنترل ورود هوا عمدتا یک مسأله طراحی می باشد – بعنوان مثال، از طریق کنترل مدت زمان سکون روغن در مخزن – ولی نگهداری و تعمیرات مناسب هم نقش بسزایی در این مورد دارد.
بعلاوه، با افزایش دما هوای محلول در روغن هم از حالت محلول خارج می شود، که این مسأله نیز دلیل دیگری برای ثابت نگاه داشتن دمای کاری سیستم می باشد.
همچنین، اکسیداسیون روغن و وجود آلودگی آب در آن نیز مانع توانایی روغن در آزاد کردن هوا شده، باعث افزایش مقدار هوای داخل روغن می شود و تراکم پذیری را افزایش می دهد.

برگرفته از سایت:
Brendan Casey
Author of ‘Insider Secrets to Hydraulics’;
‘Preventing Hydraulic Failures’ and
‘Advanced Hydraulic Control’.
http://www.hydraulicsupermarket.com/books.html