روغن هیدرولیک چیست؟ بررسی وظایف، گرانروی و استانداردهای ISO و DIN

روغن هیدرولیک

سیستم‌های هیدرولیکی نقش مهمی در انتقال توان و کنترل حرکت در طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی، خودرویی و ماشین‌آلات متحرک ایفا می‌کنند. اگرچه این سیستم‌ها با اهداف و کاربری‌های متفاوتی طراحی می‌شوند، اما همگی از یک اصل اساسی پیروی می‌کنند: انتقال نیرو از طریق جریان سیال هیدرولیک تحت فشار.

یکی از نمونه‌های رایج این فناوری، سیستم ترمز خودرو است. در این سیستم، سیال هیدرولیک فشار ایجادشده را به اجزای ترمز منتقل کرده و موجب فشرده شدن لنت‌ها بر روی دیسک ترمز می‌شود. در چنین کاربردی، سیستم با فشار کاری نسبتاً بالا و جابه‌جایی حجمی محدود سیال عمل می‌کند.

نمونه دیگر، ماشین‌آلات هیدرولیکی نظیر جرثقیل‌ها و بیل‌های مکانیکی هستند که در آن‌ها توان هیدرولیکی امکان کنترل اجزای سنگین و حرکت تجهیزات در جهت‌های مختلف را فراهم می‌کند. در این کاربردها، سیال هیدرولیک انرژی را به عملگرها (Actuators) منتقل کرده و نیروی لازم برای انجام حرکات و عملیات مکانیکی را تأمین می‌کند.

روغن هیدرولیک چه وظایفی بر عهده دارد؟

1. انتقال نیرو و توان: انتقال نیرو و انرژی در سراسر مدار هیدرولیک و فراهم کردن امکان انجام عملیات مکانیکی توسط تجهیزات.
2. روانکاری: ایجاد لایه‌ای محافظ بین قطعات متحرک با هدف کاهش اصطکاک، جلوگیری از سایش و پیشگیری از آسیب زودهنگام اجزای سیستم.
3. انتقال حرارت: جذب و انتقال حرارت تولیدشده در حین کار سیستم و کمک به حفظ دمای مناسب عملیاتی.

توانایی روغن هیدرولیک در انجام مؤثر این وظایف، تأثیر مستقیمی بر راندمان، قابلیت اطمینان و طول عمر تجهیزات دارد.

گرانروی روغن هیدرولیک و اهمیت آن

گرانروی (Viscosity) یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی است که هنگام انتخاب روغن هیدرولیک باید مورد توجه قرار گیرد. گرانروی بیانگر میزان مقاومت سیال در برابر جاری شدن است و در اصطلاح عمومی، به غلظت یا رقیق و غلیظ بودن روغن اشاره دارد.
انتخاب گرانروی مناسب مستلزم ایجاد تعادل میان الزامات مختلف عملکردی سیستم است. روغن‌هایی با گرانروی پایین‌تر معمولاً جریان‌پذیری بهتری دارند، امکان پاسخ‌دهی سریع‌تر سیستم را فراهم می‌کنند و می‌توانند اتلاف انرژی ناشی از حرکت سیال را کاهش دهند. با این حال، روغن باید از گرانروی کافی برای ایجاد روانکاری مؤثر، جلوگیری از نشتی داخلی بیش از حد و محافظت از قطعات در برابر سایش برخوردار باشد.
بنابراین، روغن هیدرولیک انتخاب‌شده باید در محدوده دمایی عملیاتی تجهیزات، از زمان راه‌اندازی اولیه تا رسیدن به شرایط کارکرد پایدار، گرانروی مناسبی داشته باشد.

اهمیت روانکاری و آب‌بندی مناسب در سیستم‌های هیدرولیکی

روغن هیدرولیک باید بتواند لایه روانکار مناسبی میان قطعات متحرک ایجاد و حفظ کند تا اصطکاک به حداقل رسیده و از تماس مستقیم سطوح فلزی با یکدیگر جلوگیری شود. همچنین، گرانروی مناسب به کنترل نشتی داخلی کمک کرده و زمینه عملکرد مؤثر پمپ‌ها، شیرها و عملگرهای هیدرولیکی را فراهم می‌کند.
از آنجا که گرانروی روغن با تغییر دما دستخوش تغییر می‌شود، انتخاب محصولی با ویژگی‌های گرانروی مناسب، برای حفظ عملکرد پایدار سیستم در شرایط مختلف کاری اهمیت زیادی دارد.

طبقه‌بندی روغن‌های هیدرولیک بر اساس استاندارد ISO VG

روغن‌های هیدرولیک معمولاً بر اساس سیستم طبقه‌بندی ISO VG (درجه گرانروی سازمان بین‌المللی استانداردسازی) دسته‌بندی می‌شوند. این سیستم، گرانروی سینماتیکی روغن را در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد مشخص می‌کند.
گریدهای متداول روغن هیدرولیک شامل ISO VG 15، ISO VG 22، ISO VG 32، ISO VG 46 و ISO VG 68 هستند. طبقه‌بندی ISO VG صرفاً نشان‌دهنده درجه گرانروی روغن است و به‌تنهایی بیانگر کیفیت کلی یا سطح عملکرد آن نیست.
بر اساس استاندارد طبقه‌بندی گرانروی ISO، گرانروی واقعی روغن در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد می‌تواند در محدوده تلرانس ۱۰± درصد نسبت به مقدار اسمی گرید قرار گیرد.
گرید گرانروی توصیه‌شده معمولاً در دفترچه راهنما یا دستورالعمل نگهداری و بهره‌برداری تجهیزات توسط سازنده مشخص می‌شود. علاوه بر این، نوع پمپ هیدرولیک، دمای کاری، طراحی سیستم و شرایط عملیاتی نیز از عوامل مهم در انتخاب گرانروی مناسب هستند.
نکته مهم این است که استاندارد ISO VG تنها گرانروی روغن را مشخص می‌کند. برای ارزیابی ویژگی‌های عملکردی و تعیین تناسب روغن با کاربردهای مختلف، باید به استانداردهای طبقه‌بندی عملکردی نیز مراجعه کرد.

مشخصات و طبقه‌بندی روغن‌های هیدرولیک بر اساس استانداردهای ISO و DIN

علاوه بر طبقه‌بندی بر اساس گرانروی، روغن‌های هیدرولیک بر مبنای ویژگی‌های عملکردی و نوع فناوری افزودنی‌های به‌کاررفته نیز دسته‌بندی می‌شوند.
دو گروه شناخته‌شده در استاندارد ISO 6743-4 عبارت‌اند از ISO HM و ISO HV.

روغن هیدرولیک ISO HM

روغن‌های هیدرولیک ISO HM از روغن پایه معدنی به همراه افزودنی‌های عملکردی تولید می‌شوند که از سیستم در برابر اکسیداسیون، خوردگی و سایش محافظت می‌کنند. این روغن‌ها معمولاً در سیستم‌های هیدرولیکی با شرایط کاری متعارف مورد استفاده قرار می‌گیرند و روانکاری مطمئن و محافظت ضدسایش را فراهم می‌کنند.

روغن هیدرولیک ISO HV

روغن‌های هیدرولیک ISO HV علاوه بر برخورداری از ویژگی‌های حفاظتی مشابه روغن‌های ISO HM، دارای شاخص گرانروی (Viscosity Index یا VI) بالاتری هستند.
شاخص گرانروی بالاتر به این معناست که میزان تغییرات گرانروی روغن در اثر تغییر دما کمتر است. این ویژگی، روغن‌های ISO HV را به گزینه‌ای مناسب برای سیستم‌های هیدرولیکی تبدیل می‌کند که در معرض نوسانات دمایی قابل‌توجه یا شرایط کاری دشوار قرار دارند.

طبقه‌بندی روغن‌های هیدرولیک بر اساس استاندارد DIN

استاندارد آلمانی DIN نیز یکی از استانداردهای شناخته‌شده در صنعت روانکار اروپا است. گروه‌بندی روغن‌های هیدرولیک در این استاندارد، معادل‌هایی در سیستم طبقه‌بندی ISO دارد:
طبقه‌بندی ISO طبقه‌بندی DIN
ISO HM : DIN HLP
ISO HV : DIN HVLP
تفاوت اصلی میان این گروه‌ها به شاخص گرانروی مربوط می‌شود. هر دو گروه از قابلیت محافظت در برابر سایش، اکسیداسیون و خوردگی برخوردارند؛ با این تفاوت که روغن‌های ISO HV و DIN HVLP به دلیل شاخص گرانروی بالاتر، پایداری بهتری در برابر تغییرات دما و عملکرد مناسب‌تری در محدوده دمایی گسترده‌تر ارائه می‌دهند.

مزایای استفاده از روغن‌های هیدرولیک با شاخص گرانروی بالا (HV)

روغن‌های هیدرولیک با شاخص گرانروی بالا، به‌ویژه در تجهیزاتی که تحت تأثیر تغییرات دمایی و شرایط کاری متغیر قرار دارند، مزایای عملیاتی متعددی به همراه دارند.
مهم‌ترین مزایای استفاده از این روغن‌ها عبارت‌اند از:
1. افزایش راندمان تجهیزات: پایداری بیشتر گرانروی به حفظ عملکرد مؤثر سیستم هیدرولیک در شرایط دمایی مختلف کمک می‌کند.
2. کاهش مصرف انرژی: حفظ گرانروی مناسب در دماهای پایین‌تر می‌تواند مقاومت در برابر پمپاژ و اتلاف انرژی را کاهش دهد.
3. عملکرد پایدار در شرایط بارگذاری متغیر: پایداری بهتر گرانروی به حفظ شرایط مناسب روانکاری و عملکرد هیدرولیکی در وضعیت‌های کاری مختلف کمک می‌کند.
4. کمک به کاهش مصرف سوخت: کاهش اتلاف انرژی در سیستم هیدرولیک می‌تواند در ماشین‌آلات متحرک به کاهش مصرف سوخت منجر شود.
5. افزایش حفاظت از تجهیزات: حفظ گرانروی مناسب در محدوده دمایی گسترده‌تر، به بهبود روانکاری و کاهش سایش قطعات کمک می‌کند.

جمع‌بندی

انتخاب روغن هیدرولیک مناسب، یکی از عوامل کلیدی در حفظ راندمان، قابلیت اطمینان و افزایش طول عمر تجهیزات هیدرولیکی است. هنگام انتخاب روانکار مناسب، عواملی مانند گرید گرانروی، شاخص گرانروی، دمای عملیاتی، نوع پمپ و الزامات عملکردی سیستم باید به‌دقت مورد بررسی قرار گیرند.
آشنایی با طبقه‌بندی‌های ISO و DIN به اپراتورها و کارشناسان نگهداری و تعمیرات کمک می‌کند تا روغن هیدرولیکی متناسب با الزامات فنی تجهیزات را انتخاب کرده و از عملکرد مطمئن و محافظت مؤثر سیستم در شرایط کاری مختلف اطمینان حاصل کنند.

محصولات روغن هیدرولیک پرتوان (Portavan)
به‌منظور پاسخ‌گویی به نیازهای روانکاری سیستم‌های هیدرولیکی با طراحی‌ها و شرایط کاری متفاوت، روغن‌های هیدرولیک پرتوان در سه گرید گرانروی عرضه می‌شوند:
• Hydraulic Oil VG 32-HL
• Hydraulic Oil VG 46-HL
• Hydraulic Oil VG 68-HL
این محصولات با گریدهای گرانروی متنوع، امکان انتخاب روانکار متناسب با الزامات فنی و شرایط عملیاتی تجهیزات هیدرولیکی را فراهم می‌کنند. انتخاب گرید مناسب باید بر اساس توصیه‌های سازنده تجهیزات، محدوده دمای کاری و مشخصات فنی سیستم هیدرولیک انجام شود.
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره روغن‌های هیدرولیک پرتوان و بررسی مشخصات فنی هر محصول، به صفحه اختصاصی محصولات مراجعه فرمایید:

هیدرولیک