Trong môi trường kinh doanh hiện nay, các thiết bị sản xuất liên tục bị đẩy đến giới hạn với kỳ vọng hoạt động liên tục để không bị gián đoạn.
Chủ sở hữu thiết bị ngày càng nhận thức rõ về tổng chi phí sở hữu, dẫn đến nhu cầu sử dụng các loại máy móc ít bảo trì, có độ tin cậy cao, độ chính xác cao, chu kỳ sản xuất ngắn và mức tiêu thụ năng lượng thấp.
Trong một nghiên cứu được thực hiện phối hợp với Schoen + Sandt Machinery, một nhà sản xuất máy ép thủy lực hàng đầu của Đức, tác động về hiệu quả năng lượng của chất lỏng thủy lực có chỉ số độ nhớt cao (VI) đã giúp giảm tới 10 phần trăm mức tiêu thụ kilowatt giờ (kWh).
Những chuyên gia về máy thủy lực này không chỉ dừng lại ở việc thiết kế và sản xuất các máy cắt và hệ thống điều khiển thủy lực hàng đầu mà còn nỗ lực hơn nữa để giúp tiết kiệm liên tục thông qua việc giảm mức tiêu thụ năng lượng, tăng sản lượng thông qua việc tăng độ chính xác của máy và kéo dài tuổi thọ của máy.
Độ nhớt có tác động lớn đến hiệu quả và mức tiêu thụ năng lượng
Trong thị trường máy cắt thủy lực ngày nay, hiệu quả năng lượng đã trở nên quan trọng gần như ngang bằng với cải tiến kỹ thuật. Chất lỏng thủy lực truyền lực, khiến nó trở thành một trong những thành phần chính của hệ thống thủy lực. Việc sử dụng chất lỏng thủy lực đơn cấp dẫn đến truyền nhiệt kém, mất truyền lực, giảm khả năng phản ứng với các điều khiển và ứng suất oxy hóa trong hệ thống thủy lực.
Khi chất lỏng thủy lực lạnh, nó đặc và độ nhớt cao. Độ nhớt tăng này tạo ra mức độ ma sát cao. Tuy nhiên, chất lỏng thủy lực nóng trở nên loãng và độ nhớt giảm có thể dẫn đến rò rỉ dòng chảy và hư hỏng do mài mòn. Trong cả hai trường hợp, hiệu suất đều giảm. Loại chất lỏng thủy lực này có độ nhớt thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào nhiệt độ được gọi là chất lỏng đơn cấp.
Nhiệt độ cao là kẻ thù của độ nhớt ổn định. Khi nhiệt độ tăng, chất lỏng loãng ra, tạo ra tiếp xúc kim loại với kim loại trong một số trường hợp. Chất lỏng có độ nhớt thấp này sẽ gây ra sự mài mòn nhiều hơn, dẫn đến việc sửa chữa tốn kém và thời gian ngừng máy.
Chất lỏng thủy lực được pha chế đặc biệt để duy trì mức độ nhớt tối ưu trong phạm vi nhiệt độ rộng được gọi là đa cấp. Chất lỏng đa cấp bảo vệ máy móc bằng cách cân bằng hiệu suất thủy cơ học và thể tích trong thiết bị.
Hãy để nó chảy
Nếu không có sự cân bằng, hệ thống thủy lực có thể phải đối mặt với tình trạng khó xử về tổn thất thủy cơ học với chất lỏng có độ nhớt cao và tổn thất công suất thể tích với chất lỏng có độ nhớt quá thấp. Một mặt, hiệu quả cơ học của hệ thống thủy lực sẽ được hưởng lợi từ chất lỏng rất loãng và dễ chảy.
Tuy nhiên, chất lỏng quá loãng sẽ mang lại hiệu suất thể tích kém vì rò rỉ bên trong sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng của máy bơm và chất lỏng sẽ bôi trơn kém.
Mặt khác, chất lỏng đặc tốt cho hiệu suất thể tích, vì tổn thất từ rò rỉ bơm bên trong là tối thiểu. Tuy nhiên, chất lỏng đặc này sẽ khó chảy và dẫn đến ma sát thủy động và tổn thất do khuấy trong hệ thống. Lựa chọn chất lỏng lý tưởng là một sự thỏa hiệp.
Sứ mệnh và máy móc
Thử nghiệm chất lỏng được tiến hành trên máy ép thủy lực 6005BA với lực cắt là 1.250 kilonewton (kN). Các máy cắt thủy lực có dầm có thể thu vào như vậy là máy ép đột dập đa năng cho các lô hàng vừa và nhỏ để gia công vật liệu dạng tấm và cuộn.
Trong thử nghiệm, công suất kW, áp suất bơm tính bằng bar, dầu và nhiệt độ môi trường là các thông số được đo để xác định ảnh hưởng của độ nhớt đến hiệu suất của máy.
Nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) trong nghiên cứu điển hình này đã so sánh hai loại chất lỏng thủy lực đa cấp với một loại dầu tham chiếu đơn cấp. Dầu tham chiếu là một loại chất lỏng thông thường, có cấp độ nhớt chung là ISO 46 và độ nhớt không được pha chế để chịu được những thay đổi về nhiệt độ vận hành.
Dầu thử nghiệm đầu tiên, chất lỏng A, giống với chất lỏng tham chiếu ngoại trừ việc nó được pha chế để ổn định độ nhớt trong phạm vi nhiệt độ. Dầu thử nghiệm thứ hai, chất lỏng B, có cấp độ nhớt ISO là 32 và là chất lỏng thủy lực mỏng hơn, cũng có khả năng ổn định độ nhớt trong phạm vi nhiệt độ.
Công thức thành công
Chất lỏng đa cấp A không cho thấy bất kỳ lợi thế đáng kể nào so với chất lỏng tham chiếu đơn cấp thông thường. Điều này có thể được giải thích bằng ảnh hưởng của tổn thất cơ học đến hiệu suất tổng thể của hệ thống thủy lực cao hơn nhiều so với mức tăng hiệu suất thể tích.
Lựa chọn chất lỏng góp phần cải thiện độ tin cậy và năng suất trong khi giảm thời gian ngừng hoạt động của thiết bị và tổng chi phí sở hữu. Do đó, độ nhớt của chất lỏng có tác động lớn đến hiệu quả của hệ thống.
Chất lỏng đa cấp B cho thấy hiệu suất tăng lên đến 10 phần trăm so với chất lỏng tham chiếu đơn cấp thông thường. Khi hệ thống thủy lực tiếp xúc với nhiệt và áp suất, chất lỏng được tối ưu hóa độ nhớt như chất lỏng B vận chuyển nhiều năng lượng bơm hơn do độ nhớt cao hơn và ít bị rò rỉ hơn. Ở nhiệt độ bình thường, chất lỏng này chảy tốt hơn và tạo ra ít lực cản hơn cho bơm.
Tập trung vào độ tin cậy và hiệu quả sử dụng tài nguyên
Đã được chứng minh trong phòng thí nghiệm và được xác nhận bởi các thử nghiệm trên thiết bị của OEM cũng như tại hiện trường bởi người dùng cuối, hiệu suất và khả năng tiết kiệm có thể được dự đoán một cách chắc chắn bằng cách sử dụng chất lỏng thủy lực ISO 32 được pha chế để chịu được và ổn định độ nhớt trong phạm vi nhiệt độ rộng.
Hiệu suất tăng từ 4-11 phần trăm đã được đo lường một cách nhất quán khi so sánh với chất lỏng tham chiếu đơn cấp, cùng với các lợi ích bổ sung như nhiệt độ dầu thấp hơn, bảo vệ thiết bị và chu kỳ thay dầu dài hơn.
Không thiếu lợi ích. Cơ hội hiện hữu để tăng độ tin cậy, kéo dài tuổi thọ của thiết bị, giảm tổng chi phí sở hữu, kéo dài thời gian thay dầu và trở thành người đi đầu trong hiệu quả năng lượng.
