Що призводить до більшого пошкодження двигуна: тривале не використання чи перевантаження?

У практичному застосуванні гідравлічного обладнання гідравлічний двигун як ключовий виконавчий компонент системи часто визначає, чи зможе весь комплект обладнання працювати стабільно, тривало та ефективно. Багато користувачів часто виникають сумніви під час обслуговування обладнання: чи є гідравлічний двигун, який тривалий час не використовується, схильніший до пошкодження, ніж двигун, що тривалий час працює в умовах перевантаження?

Це, здається, просте запитання охоплює кілька факторів, таких як наука про матеріали, механічна структура, хімічні властивості гідравлічної рідини та логіка роботи системи. Щоб отримати більш об’єктивну й комплексну відповідь, необхідно окремо розкласти й глибоко проаналізувати два сценарії.

 

 

1. Тривале не використання гідравлічних двигунів: приховані пошкодження серйозніші, ніж здається. Більшість людей вважають, що «обладнання не зламається, якщо його не використовувати», але насправді прецизійні механічні компоненти, такі як гідравлічні двигуни, не призначені для тривалого простою. Невидимі та нематеріальні пошкодження поступово накопичуються під час тривалого простою. 1. Гумові ущільнення втрачають мастило з часом: процес від м’якості до крихкості. Внутрішні ущільнення гідравлічних двигунів (наприклад, кільця O-форми, ущільнення з устами, валові ущільнення тощо) відіграють ключову роль у підтримці робочого тиску системи та запобіганні витокам, виступаючи найважливішою «лінією оборони» двигуна. Під час тривалого простою вони зазнають кількох неминучих змін: — затвердіння та втрата пружності через відсутність занурення в мастило; — теплове розширення та стискання внаслідок коливань температури, що призводить до мікротріщин; — старіння поверхні та, зрештою, пошкодження або тріщини; — прилипання ущільнювальних поверхонь до металу через втрату мастила, що спричиняє вторинне пошкодження внаслідок тертя. Ці явища часто проявляються лише після перезапуску обладнання:

Двигун працював менше двох хвилин, перш ніж проявилися симптоми «посиленої витрати мастила, нестабільного тиску та зниження ефективності». Іншими словами —тривала робота на холостому ходу призводить до непомітного, але фатального старіння ущільнень.

 

2. Внутрішнє повітря та водяна пара викликають окиснення металу: після виникнення іржі вона залишається постійним дефектом. Якщо всередині гідравлічної системи недостатньо мастила для захисту, водяна пара з повітря може легко конденсуватися на металевій поверхні, особливо в спекотних і вологих умовах на півдні. Ця сконденсована вода може призвести до: точкової корозії на внутрішній стінці ротора, абразивних плям на поверхні статора та зниження точності посадки деталей, що призводить до зменшення об’ємного ККД та пошкодження мастильної оливної плівки. Коли вторинне зношування стає більш серйозним, під час запуску двигуна виникає відчуття «заклинювання, дрижання та неплавного ходу». Ці сліди корозії майже неможливо усунути за допомогою простого технічного обслуговування й є постійними незначними пошкодженнями, які суттєво скорочують термін експлуатації обладнання.

 

3. Тривале статичне старіння гідравлічної оливи: невидима прихована небезпека

Гідравлічна олива — це не лише «середовище» в системі, а й мастильний матеріал, інгібітор корозії, очисник та охолоджувальна рідина.

 

Але якщо олива тривалий час не циркулює, виникають такі явища:

 

Окисне старіння: потемніння кольору, зростання кислотного числа

 

Розшарування оливи: утворення осаду на дні

 

Зміна в’язкості: погіршення мастильних властивостей

 

Втрати ефективності хімічних присадок: значне зниження антикорозійних та протизношувальних властивостей

 

Під час повторного запуску обладнання зістарена олива не лише не забезпечує захист, а й може спричинити додаткове пошкодження компонентів, наприклад:

 

Заклинювання серцевини клапана

 

Посилення зношування пар тертя

 

Збільшення внутрішньої витрати призводить до суттєвого зниження ефективності

 

Цей тип травми належить до «хронічного накопичувального типу», який важко виявити, але дуже поширений.

 

2、 Перевантаження гідравлічних двигунів: пошкодження є більш прямим і інтенсивним. Якщо тривале невикористання призводить до «хронічного пошкодження», то експлуатація з перевантаженням спричиняє «гостре пошкодження».

Конструкція гідравлічних двигунів передбачає чітко визначені номінальні тиск, витрату рідини та крутний момент. Як тільки експлуатація виходить за межі проектного діапазону, пошкодження починають негайно накопичуватися, і більшість із них є незворотними. 1. Перевантаження призводить до втоми металу: після утворення тріщин пошкодження ключових компонентів двигуна — таких як підшипники, ротори, статори, розподільні плити, зубчасті колеса та пари зачеплення — є незворотними. При дії надмірного тиску через повторювані напруження може виникнути «втома металу».

На поверхні можуть бути непомітними жодні відхилення, але всередині вже з’явилися мікротріщини, локальне втомлення матеріалу, пружна деформація та локальна пітингова корозія. Усі ці пошкодження є незворотними, і після того як вони накопичаться до певного рівня, двигун раптово вийде з ладу, що призведе до його списання.

 

• Швидке підвищення температури пари тертя: під час роботи двигуна під високим навантаженням масляна плівка руйнується. На внутрішніх поверхнях тертя спостерігається таке явище: температура різко підвищується, а масляна плівка витискується, утворюючи «сухе тертя». Швидкість зношування пари тертя зростає експоненціально, а внутрішні зазори збільшуються — об’ємна ефективність швидко знижується. Тривала робота в такому режимі безпосередньо призводить до швидкого падіння експлуатаційних характеристик двигуна.

 

• Експлуатація в режимі перевантаження призводить до теплової деформації: точність конструкції порушується, а гідравлічний двигун надзвичайно чутливий до зазорів у посадці. Під час роботи при високій температурі може відбуватися теплова деформація плити розподілу мастила, зміна зазору між зубчастими колесами, зменшення попереднього навантаження на підшипники, розширення ротора та порушення стану зачеплення. Ці деформації можуть спричинити раптове зниження ефективності двигуна, і, як правило, відновити первинну точність шляхом технічного обслуговування неможливо. Це одна з найнебезпечніших наслідків перевантаження.

 

• Комплексний висновок: за умови належного зберігання небезпеки, пов’язані з тривалим простоєм, піддаються контролю; небезпеки, пов’язані з перевантаженням, є більшими та загрожують життю. Загалом, вплив обох факторів можна узагальнити так: характеристики пошкоджень при тривалому простойові та при перевантаженні в проекті — хронічні, приховані / гострі, важкі / зворотні (у більшості випадків ремонтопридатні) / незворотні (у більшості випадків). Рівень ризику для таких компонентів, як ущільнення, мастило, окислення поверхонь, пари тертя, металеві конструкції та точність посадки, — середній або високий. Чи можна уникнути цих пошкоджень за допомогою технічного обслуговування? Уникнути їх важко. Якщо гідравлічний двигун зберігається відповідним чином під час простою (з підтриманням мастильного шару, вологозахисним герметичним ущільненням, регулярною заміною мастила тощо), більшість пошкоджень, спричинених тривалим простоєм, можна відновити або контролювати.

 

Однак експлуатація в режимі перевантаження має такі характеристики:

 

Пошкодження конструкції

 

Висока вартість ремонту

 

Легко призводить до списання двигуна

 

Має більший вплив на безпеку системи

 

Тому, якщо потрібно зробити вибір між цими двома варіантами, відповідь досить очевидна:

 

За умови належного технічного обслуговування та зберігання перевантаження гідравлічних двигунів може призвести до більш серйозних пошкоджень, швидше й незворотних наслідків.

 

4、 Висновок: правильне використання та науково обґрунтоване технічне обслуговування є ключовим фактором продовження терміну служби гідравлічних двигунів. Гідравлічні двигуни — це ключові компоненти з високою точністю, високим навантаженням і високою вартістю. Щоб забезпечити їхній термін служби та експлуатаційні характеристики, необхідно уникати роботи в режимі перевантаження, регулярно перевіряти ущільнення, підтримувати чистоту й стабільність мастильної рідини, а також застосовувати відповідні заходи щодо герметизації під час тривалого простою. Дотримання номінальних значень тиску та крутного моменту — єдиний спосіб принципово знизити частоту відмов, зменшити витрати на технічне обслуговування та підвищити загальну надійність механічного обладнання.