เนื้อหาวันที่ : 2007-09-11 11:00:37 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 6666 views

การเลือกน้ำมันไฮดรอลิกให้เหมาะสมกับการใช้งาน

น้ำมันไฮดรอลิกเป็นตัวกลางในการถ่ายทอดกำลังงานไปยังส่วนต่างๆ ของระบบแล้ว ยังเป็นอุปกรณ์หล่อลื่นปั๊มไฮดรอลิกและอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงเป็นอุปกรณ์ระบายความร้อนออกจากระบบไฮดรอลิกอีกด้วย นอกจากนี้น้ำมันไฮดรอลิกยังเป็นตัวช่วยบำรุงรักษาอุปกรณ์ให้มีอายุการใช้งานนานมากขึ้นด้วย ดังนั้นควรจะต้องรู้จักเลือกใช้ชนิดของน้ำมันไฮดรอลิกให้เหมาะสมกับการใช้งานได้อย่างถูกต้อง

น้ำมันไฮดรอลิกเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในระบบไฮดรอลิก  เนื่องจากระบบไฮดรอลิกใช้สารตัวกลางคือ  น้ำมันไฮดรอลิกเป็นตัวถ่ายทอดกำลัง  ทำให้เครื่องจักรหรือระบบไฮดรอลิกสามารถทำงานได้

.

นอกจากน้ำมันไฮดรอลิกเป็นตัวกลางในการถ่ายทอดกำลังงานไปยังส่วนต่างๆ ของระบบแล้ว   ยังเป็นอุปกรณ์หล่อลื่นปั๊มไฮดรอลิกและอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงเป็นอุปกรณ์ระบายความร้อนออกจากระบบไฮดรอลิกอีกด้วย  นอกจากนี้น้ำมันไฮดรอลิกยังเป็นตัวช่วยบำรุงรักษาอุปกรณ์ให้มีอายุการใช้งานนานมากขึ้นด้วย   ดังนั้นควรจะต้องรู้จักเลือกใช้ชนิดของน้ำมันไฮดรอลิกให้เหมาะสมกับการใช้งานได้อย่างถูกต้อง

.

หน้าที่ของน้ำมันไฮดรอลิก

หน้าที่ของน้ำมันไฮดรอลิกมี  4  หน้าที่  คือ  

.

1. เป็นตัวกลางในการส่งกำลัง น้ำมันไฮดรอลิกมีหน้าที่เป็นตัวกลางในการถ่ายทอดกำลังงาน  จากจุดหนึ่งไปสู่อีกจุดหนึ่งในระบบเพื่อเปลี่ยนแปลงกำลังงานของไหลให้เป็นกำลังงานกล   ถ้าเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพแล้ว  น้ำมันไฮดรอลิกที่ไหลในท่อทางหรือไหลผ่านวาล์วควบคุมต่างๆ  จะต้องไหลไปได้อย่างราบรื่น  แต่ถ้าเกิดมีความต้านทานการไหลมากๆ ก็จะทำให้กำลังงานสูญเสียไปและน้ำมันไฮดรอลิกจะต้องไม่ยุบตัวตามความดันในขณะทำงาน เช่น เมื่อปั๊มทำงานดูดอัดเพื่อส่งน้ำมันไปยังท่อทาง  วาล์วเลื่อนทำงานและในขณะที่อุปกรณ์ทำงานของระบบไฮดรอลิก  กำลังทำงานขับโหลด

.

2. การหล่อลื่นส่วนต่าง ๆ ของระบบไฮดรอลิก  น้ำมันไฮดรอลิกจะทำหน้าที่เป็นตัวหล่อลื่น  และลดแรงเสียดทานระหว่างผิวสัมผัสของอุปกกรณ์ต่างๆ ในระบบ เช่น ชิ้นส่วนของปั๊ม  มอเตอร์ไฮดรอลิก  ลูกสูบ กระบอกสูบ  และส่วนประกอบต่างๆ ที่มีการเคลื่อนที่ โดยที่น้ำมันไฮดรอลิกจะมีสภาพเป็นแผ่นฟิล์มบางๆ กั้นระหว่างผิวสัมผัสของผิวสัมผัสของชิ้นส่วนที่มีการเคลื่อนที่เสียดสีกัน ทั้งในขณะที่ระบบทำงานและหยุดนิ่ง  ฟิล์มน้ำมันไฮดรอลิกจะช่วยในการหล่อลื่นเพื่อลดการเสียดสีของผิวสัมผัสระหว่างแกนวาล์วกับผนังภายในตัววาล์ว  แผ่นฟิล์มดังกล่าวจะต้องมีความหนืดพอเหมาะที่จะแทรกซึมเข้าไปในรูเล็กๆ และรอยต่อของชิ้นส่วนภายในอุปกรณ์

.

3. การป้องกันรั่วซึมระหว่างช่องว่างของชิ้นส่วน  น้ำมันไฮดรอลิกจะทำหน้าที่เป็นซีล  เพื่อให้มีการรั่วซึมเกิดขึ้นน้อยที่สุดภายในชิ้นส่วนของอุปกรณ์ในระบบไฮดรอลิกเมื่อมีความดันเกิดขึ้น  การซีลนี้จะขึ้นอยู่กับความหนืดของน้ำมันไฮดรอลิกแต่ละชนิด

.

4. การระบายความร้อน  การไหลเวียนของน้ำมันไฮดรอลิกในระบบขณะการทำงาน  จะช่วยถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นกับอุปกรณ์ต่างๆ อันเนื่องมาจากการสูญเสียกำลังงานในระบบความร้อนนี้  จะถูกพาไปโดยน้ำมันและไหลลงสู่ถังพัก  แล้วแผ่กระจายความร้อนผ่านผนังของถังพัก

.

คุณภาพของน้ำมันไฮดรอลิก

ของไหลที่สามารถจะทำหน้าที่ให้กำลังในอุปกรณ์ไฮดรอลิกได้ดี  คือ น้ำมันไฮดรอลิก ดังนั้นน้ำมันไฮดรอลิกที่จะนำมาใช้ในระบบไฮดรอลิก  ควรมีคุณสมบัติดังนี้

  1. มีความหนืดพอเหมาะและดัชนีความหนืดสูง  น้ำมันไฮดรอลิกที่มีคุณภาพดีจะต้องมีค่าความหนืดคงที่แม้ว่าอุณหภูมิในการทำงานจะเปลี่ยนแปลง นอกจากนี้ความหนืดของน้ำมันไฮดรอลิกยังมีผลต่อการหล่อลื่นระหว่างผิวสัมผัสของอุปกรณ์ต่างๆ กล่าวคือ ถ้าความหนืดมากจะป้องกันการสึกหรอได้ดี   อย่างไรก็ตามถ้าหากมีความหนืดมากเกินไปก็ไม่เป็นผลดีต่อการหล่อลื่น  เนื่องจากทำให้การเคลื่อนตัวของน้ำมันไหลไปมาไม่สะดวก  
  2. มีจุดข้นแข็งต่ำ  น้ำมันไฮดรอลิกควรมีจุดข้นแข็งต่ำกว่าอุณหภูมิที่ระบบไฮดรอลิกทำงานและจุดข้นแข็งนี้จะมีปัญหาก็ต่อเมื่อระบบไฮดรอลิกต้องทำงานในที่ที่อุณหภูมิต่ำกว่าปกติ
  3. คุณภาพของน้ำมันจะต้องไม่ค่อยเปลี่ยนแปลงถึงแม้อุณหภูมิในการทำงานจะสูง
  4. มีคุณภาพการหล่อลื่นที่ดี
  5. ต้านทานการเกิดออกไซด์ได้ดี
  6. มีความคงที่และช่วยให้ไม่สิ้นเปลืองในการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันบ่อยๆ
  7. มีคุณภาพคงที่ถึงแม้อุณหภูมิในการทำงานจะเปลี่ยนแปลงมาก
  8. ต้านทานการเกิดสนิม
  9. ช่วยป้องกันการกัดกร่อนโลหะ ชิ้นส่วนของอุปกรณ์ต่างๆ ในระบบไฮดรอลิกส่วนใหญ่ทำด้วยโลหะ ดังนั้นน้ำมันไฮดรอลิกจะต้องไม่มีฤทธิ์ของความเป็นกรดซึ่งจะมีอันตรายต่ออุปกรณ์ได้
  10. สามารถเข้ากับยาง ซีล  ปะเก็น  และสีได้เป็นอย่างดี
  11.  ต้านทานต่อการเกิดฟอง
  12. มีความสามารถแยกตัวจากน้ำได้ดี
  13. ทนไฟ
  14. มีความสามารถในการอัดตัวต่ำ คือ น้ำมันไฮดรอลิกต้องไม่ยุบตัวตามความดันเมื่อถูกยุบตัว
  15.  ไม่จับตัวเป็นก้อนหรือยางเหนียว

 

.

ชนิดของน้ำมันไฮดรอลิก

น้ำมันไฮดรอลิกมีให้เลือกใช้มากมายหลายชนิด  การเลือกใช้ให้ถูกต้องจะต้องพิจารณาถึงวิธีการทำงานของระบบเป็นหลักรวมทั้งสภาพการทำงานของเครื่องด้วย  โดยทั่วไปน้ำมันไฮดรอลิกถูกจัดแบ่งตามลักษณะของการผลิตได้  2  ประเภท  คือ น้ำมันปิโตรเลียม  และ น้ำมันทนไฟ  น้ำมันไฮดรอลิกที่สกัดจากน้ำมันปิโตรเลียมจะมีความหนืดใกล้เคียงกับน้ำมันเทอร์ไบน์  ประกอบด้วยส่วนผสมที่มีคุณสมบัติที่ต้องการในน้ำไฮดรอลิก  ดังนั้นน้ำมันเทอร์ไบน์และน้ำมันปิโตรเลียมจึงเหมาะสำหรับระบบไฮดรอลิกทั่วไป  แต่สำหรับระบบที่อยู่ในสภาพที่มีการรั่วและทำงานในอุณหภูมิสูงหรือน้ำมันระเหยซึ่งอาจทำให้เกิดการเผาไหม้ได้   ควรจะใช้น้ำมันไฮดรอลิกประเภทน้ำมันทนไฟ ซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์แตกต่างจากน้ำมันปิโตรเลียม   ส่วนความสามารถในการทนไฟนั้นจะขึ้นอยู่กับชนิดของน้ำมันทนไฟที่ใช้กับระบบ

.

น้ำมันไฮดรอลิกประเภทน้ำมันปิโตรเลียมและน้ำมันทนไฟนั้น  สามารถแบ่งออกได้อีกหลายชนิดที่นิยมใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมดังแสดงในรูปที่ 1

 .

รูปที่ 1

.

น้ำมันปิโตรเลียม  เป็นน้ำมันที่นิยมใช้กับระบบไฮดรอลิก คุณสมบัติของน้ำมันปิโตรเลียมขึ้นอยู่กับปัจจัย  3  ประการ ดังนี้

  1.  ชนิดของน้ำมันดิบ
  2.  วิธีการและระดับการกลั่น
  3.  สารประกอบที่ใช้

 

โดยทั่วไปน้ำมันไฮดรอลิกชนิดนี้มีคุณสมบัติในการหล่อลื่นดีเยี่ยม  โดยเฉพาะน้ำมันดิบบางชนิดมีคุณสมบัติ ในการต้านทานความสึกกร่อน  ต้านทานการเกิดสนิม  ในอุณหภูมิสูงๆ  มีดัชนีความหนืดสูงและมีความสามารถในการซีลดีมาก  อย่างไรก็ตาม    ข้อเสียที่สำคัญของน้ำมันปิโตรเลียมก็คือเป็นน้ำมันที่ติดไฟได้  ดังนั้นจึงไม่เหมาะสมใช้กับงานที่อยู่ใกล้กับเปลวไฟ  เช่น งานหล่อแม่พิมพ์  เตาเผาเหล็ก  เพราะถ้าท่อน้ำมันไฮดรอลิกแตกหรือรั่ว  น้ำมันอาจลุกติดไฟได้

.

น้ำมันทนไฟ  น้ำมันไฮดรอลิกชนิดนี้จะใช้ในกรณีที่ระบบต้องทำงานในที่ที่มีอุณหภูมิสูง  หรือในที่ที่อาจจะมีการติดไฟได้ง่ายเมื่อมีการรั่วซึมของน้ำมันในระบบ  แบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ๆ  ได้ 2  ประเภทคือ  น้ำมันที่ผลิตจากสารเคมีสังเคราะห์  และน้ำมันที่มีน้ำผสมอยู่

.

สาเหตุสำคัญของการเกิดการติดไฟไหม้ในการใช้งานระบบไฮดรอลิก  เช่น

 

  1. น้ำมันระเหยไปถูกไฟ
  2. น้ำมันไหลไปถูกอุปกรณ์ที่มีความร้อน
  3. ผ้าเปื้อนน้ำมันหรือคราบน้ำมันที่ผิวอุปกรณ์เกิดติดไฟ
     

ข้อจำกัดในการใช้น้ำมันไฮดรอลิก

ในการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันไฮดรอลิก นั้น ควรสังเกตและตรวจสอบสภาพน้ำมันอยู่เป็นประจำ ควรให้น้ำมันอยู่สภาพเป็นปกติเพื่อจะได้ไม่ต้องเสียเวลาและค่าใช้จ่าย  ในการทำความสะอาดอุปกรณ์ทั้งระบบ  ดังนั้น ควรสังเกตการเปลี่ยนแปลงของน้ำมันไฮดรอลิกเมื่อมีสภาพต่อไปนี้

.

เมื่อน้ำมันเปลี่ยนสภาพไปจากเดิม โดยปกติแล้วน้ำมันใหม่จะมีจะมีคุณภาพตามมาตรฐานตามที่ผู้ผลิตกำหนด ตามสเปคข้อกำหนดส่วนใหญ่แล้วจะระบุไว้ขนาดถังเพื่อให้ผู้ใช้รู้ถึงคุณภาพของน้ำมันที่ใช้กับระบบไฮดรอลิก ดังนั้นเราตรวจสอบสภาพให้อยู่สภาพปกติออยู่เสมอ การตรวจสอบสภาพของพิจารณาจากตารางที่ 1

.
ตารางที่ 1 ขีดจำกัดของคุณสมบัติของน้ำมันไฮดรอลิก
 .

 .
  • เมื่อน้ำมันมีสิ่งสกปรกปะปน  การที่น้ำมันไฮดรอลิกมีสิ่งสกปรกปะปน  จะทำให้อุปกรณ์ชำรุดและเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะในช่องว่างระหว่างอุปกรณ์และชิ้นส่วนที่แคบมากๆ  จึงมีการตรสจสอบในช่วงเวลาพักการทำงานโดยใช้ไมโครสโคป  เพื่อวัดขนาดนับจำนวนหรือชั่งน้ำหนักทั้งหมดของสิ่งที่ปะปนในน้ำมันไฮดรอลิก
 .

ตารางที่ 2 ปริมาณจำกัดของสิ่งสกปรก

 
  • เมื่อน้ำมันปะปนอยู่ในน้ำมัน   การที่น้ำมันไฮดรอลิกมีน้ำปะปนอบยู่ในน้ำมันซึงจะทำให้สีของน้ำมันมีการเปลี่ยนแปลงและการไหลเวียนน้ำมันในระบบไม่สมบูรณ์เนื่องมาจากการน้ำเป็นตัวกั้นกลางน้ำมันมีผลทำให้อุปกรณ์ไฮดรอลิกเกิดการเสียหายได้ ดังนั้นควรต้องหมั่นตรวจสภาพของน้ำในน้ำมันไฮดอรลิกอยู่เป็นประจำด้วย

ตารางที่ 3 ปริมาณจำกัดของน้ำ

 .

หมายเหตุ    ค่าน้ำมันที่ไม่มีสิ่งปะปนควรประมาณ ½ ของค่าที่ระบุไว้ในตาราง        ค่า  1  ppm   =  1/1,000,000

 .

สรุป

น้ำมันไฮดรอลิกเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในระบบไฮดรอลิก  เพราะถ้าปราศจากน้ำมันไฮดรอลิก ระบบก็ไม่สามารถทำงานได้ หรือถ้าเลือกใช้น้ำมันไฮดรอลิกผิดประเภทไม่เหมาะสมกับเครื่องจักรตามบริษัทผู้ผลิตได้กำหนดไว้   เครื่องจักรจะทำงานได้ไม่เต็มที่หรืออาจจะขัดข้องไปทั้งระบบ  เนื่องจากเครื่องจักรต่างๆ  ที่ใช้ระบบไฮดรอลิกมีลักษณะของการใช้แรงไม่เหมือนกัน และระยะเบียดของชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่างๆ ภายในเครื่องจักรไม่เท่ากันรวมทั้งอุณหภูมิในการทำงานของเครื่องจักรแต่ละชนิดด้วย 

 .

ดังนั้นการเลือกใช้น้ำมันไฮดรอลิกแต่ละชนิด  จะต้องเลือกใช้ให้เหมาะสมกับลักษณะการใช้งานตามบริษัทผู้ผลิตกำหนดไว้  ถึงแม้ว่าเราจะเลือกใช้ชนิดของน้ำมันไฮดรอลิกได้อย่างถูกต้องแล้วก็ตาม  ในขณะใช้งานก็ยังควรต้องดูแลบำรุงรักษาน้ำมันไฮดรอลิกให้อยู่สภาพดี  คือ ต้องสะอาด  มีอุณหภูมิพอเหมาะ และควรต้องเปลี่ยนถ่ายน้ำมันใหม่เมื่อครบอายุการใช้งาน  รวมทั้งควรต้องตรวจสอบให้มีน้ำมันไฮดรอลิกอยู่ในระดับที่พอเพียงสำหรับการใช้งานในระบบอย่างสม่ำเสมอ

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด