Hüdraulikavooliku materjalid: kumm, termoplast või PTFE?

Sissejuhatus

Õigete hüdrovooliku materjalide valimine on oluline süsteemi jõudluse säilitamiseks, vooliku enneaegse rikke vältimiseks ja hoolduskulude kontrollimiseks. Erinevad materjalid pakuvad erineval tasemel paindlikkust, survekindlust, temperatuuritaluvust ja keemilist ühilduvust. Ainuüksi hinna järgi vooliku valimine võib põhjustada lekkeid, materjali halvenemist või ootamatuid seadmete seisakuid.

Tavaliselt arutatakse kolme materjalikategooriat: kumm, termoplast ja PTFE (polütetrafluoroetüleen). Igal neist on eelised ja piirangud, olenevalt hüdraulikavedelikust, töötingimustest ja rakendusnõuetest.

Selles juhendis võrdleme kummist, termoplastist ja PTFE hüdrovooliku materjale, selgitame nende põhiomadusi ja kirjeldame tegureid, mida tuleb arvestada tööstusseadmete, ehitusmasinate, põllumajandusmasinate ja muude hüdrosüsteemide vooliku valimisel.

1. Mis on hüdrovooliku materjalid?

Hüdraulikavooliku materjalid määravad, kuidas voolik suhtleb hüdrovedelikuga, talub töörõhku, reageerib temperatuurimuutustele ja peab vastu keskkonnakahjustustele.

Hüdraulikavooliku komplekt koosneb üldiselt kolmest põhikomponendist:

• Sisetoru: puutub kokku hüdraulikavedelikuga ja peab ühilduma transporditava vedelikuga.

• Tugevduskiht: tavaliselt valmistatud tekstiilist, sünteetilisest kiust või terastraadist, et tagada survekindlus.

• Väliskate: kaitseb voolikut hõõrdumise, ilmastikumõjude, õliga kokkupuute ja muude välistingimuste eest.

Vooliku terviklik konstruktsioon on sama oluline kui üksikmaterjal. Kahel sarnastest materjalidest valmistatud voolikul võivad tugevduse ja konstruktsiooni erinevuste tõttu olla märkimisväärselt erinevad surved, paindlikkus ja hooldusnõuded.

Seetõttu tuleks materjali valikul alati arvesse võtta voolikukoostu tehnilisi andmeid, mitte ainult sisekummi materjali.

2. Kumm vs. termoplast vs. PTFE hüdrovooliku materjalid

Peamised erinevused nende materjalide vahel on seotud vedeliku ühilduvuse, töötemperatuuri, paindlikkuse, survevõime ja kuludega.

2.1 Kummist hüdraulikavoolikud

Kummist hüdrovoolikuid kasutatakse laialdaselt tööstuslikes ja mobiilsetes hüdrosüsteemides. Nende konstruktsioonis on sageli kombineeritud sünteetilisest kummist sisekumm, tekstiilist või terastraadist tugevdus ja kaitsev kummist väliskate.

Levinud kummisegud hõlmavad nitriilkummi (NBR), EPDM-i ja fluorosüsinikkummi (FKM). Nende omadused on erinevad, seega tuleb konkreetne ühend valida vastavalt vedelikule ja töökeskkonnale.

Peamised eelised:

• Hea paindlikkus marsruutimisel läbi masinate.

• Sobib paljudele naftapõhistele hüdraulikavedelikele, kui segu on ühilduv.

• Saadaval tugevdatud konstruktsioonidena nõudlike survenõuete jaoks.

• Kaitsev väliskatted on vastupidavad hõõrdumisele, ilmastikumõjudele ja õlile.

• Laialdaselt kasutatav ehituses, põllumajanduses, kaevanduses ja tööstusseadmetes.

Võimalikud piirangud:

• Kummisegude ühilduvus varieerub oluliselt.

• Kuumus, osoon, hõõrdumine ja sobimatud vedelikud võivad lagunemist kiirendada.

• Väliskaanel ja sisemisel torul võivad olla erinevad takistusomadused.

• Toimivus sõltub tugevdusest, vooliku konstruktsioonist ja tootja spetsifikatsioonidest.

Kummist voolikud on praktiline valik paljude tavapäraste hüdrosüsteemide jaoks, eriti kui paindlikkus, mehaaniline vastupidavus ja väljakujunenud vooliku konstruktsioon on olulised.

Näiteks Blince SAE 100 R1AT hüdrokummist voolik kasutab õlikindlat sünteetilisest kummist sisetoru, terastraadist punutise tugevdust ja sünteetilisest kummist väliskatet.

2.2 Termoplastilised hüdraulikavoolikud

Termoplastilistes hüdrovoolikutes kasutatakse sisetoru ja väliskihtide jaoks polümeeripõhiseid materjale. Sõltuvalt disainist võivad materjalid sisaldada nailonit, polüuretaani ja muid konstrueeritud polümeere.

Need voolikud valitakse sageli siis, kui oluline on väike kaal, kompaktne marsruut või spetsiifilised vedeliku ühilduvuse nõuded.

Peamised eelised:

• Kerge konstruktsioon võib käsitsemist ja paigaldamist lihtsustada.

• Teatud konstruktsioonid pakuvad suurepärast kulumiskindlust.

• Polümeervooderdised võivad tagada sobiva ühilduvuse kindlaksmääratud vedelikega.

• Mõned tugevdatud konstruktsioonid toetavad kõrgsurvehüdraulilisi rakendusi.

• Kompaktne konstruktsioon võib olla kasulik piiratud paigaldusruumiga seadmetele.

Võimalikud piirangud:

• Temperatuurivõime sõltub konkreetsest polümeerist ja vooliku konstruktsioonist.

• Keemiline vastupidavus sõltub polümeeri ja vedeliku koostisest.

• Iga mudeli puhul tuleb kontrollida minimaalset painderaadiust ja rõhku.

• Oluline on ühilduvus liitmike ja ühendussüsteemidega.

Termoplastseid voolikuid kasutatakse sellistes rakendustes nagu hüdrotõstukid, mobiilsed seadmed ja süsteemid, mis saavad kasu kergetest voolikusõlmedest.

Blince pakub oma näiteid selle konstruktsiooni kohta SAE 100 R7 / EN 855 R7 hüdrovoolikute valik . Loetletud konstruktsioon sisaldab nailonist sisetoru, sünteetilisest kiust tugevdust ja polüuretaanist väliskihti.

See illustreerib olulist erinevust: termoplastsed voolikud ei ole määratletud ühe universaalse materjaliga. Nende jõudlus sõltub polümeeride kombinatsioonist ja tugevdusstruktuurist.

2.3 PTFE hüdrovoolikud

PTFE ehk polütetrafluoroetüleen on fluoropolümeer, mis on tuntud oma laia keemilise vastupidavuse, madala hõõrdepinnaga pinna ja võime poolest töötada laias temperatuurivahemikus sobivalt kavandatud sõlmedes.

PTFE voolikuid kaalutakse sageli rakendustes, mis hõlmavad agressiivseid kemikaale, spetsiaalseid vedelikke või töötingimusi, mis ületavad tavapäraste elastomeersete materjalide võimalusi.

Peamised eelised:

• Suurepärane vastupidavus paljudele kemikaalidele.

• Madala hõõrdumisega sisepind.

• Lai temperatuurivõime, kui seda toetavad vooliku tootja spetsifikatsioonid.

• Sobib rakendustele, mis nõuavad keemiliselt vastupidavat vedelikuga kokkupuutepinda.

• Võib toota koos tugevdusega, et vastata määratletud rõhunõuetele.

Võimalikud piirangud:

• Paljudes rakendustes suurem algkulu.

• Tugevdus ja montaaži disain mõjutavad tugevalt survevõimet.

• Paigaldamisel tuleb järgida määratud painderaadiust ja käsitsemisnõudeid.

• Kemikaalikindlus ei taga automaatselt sobivust iga vedeliku või töötingimuste jaoks.

PTFE voolikuid kasutatakse tavaliselt keemiliseks töötlemiseks, spetsiaalsete tööstuslike vedelike ülekandeks ja valitud kosmose- või kõrgtemperatuurilisteks rakendusteks.

PTFE-d ei tohiks aga automaatselt käsitleda parima valikuna iga hüdrosüsteemi jaoks. Tavaliste hüdraulikaseadmete puhul võib nõuetekohaselt määratletud kummist või termoplastist voolik pakkuda nõutavat jõudlust madalamate üldkuludega.

Tähtis: enne PTFE valimist kontrollige tootja rõhku, temperatuuri, vedeliku ühilduvust ja kogu voolikukomplekti paigaldusspetsifikatsioone.

3. Kummist, termoplastist ja PTFE hüdrovooliku materjalide võrdlus

Järgmine tabel võtab kokku nende materjalide üldised omadused. Tegelik jõudlus sõltub segust, vooliku konstruktsioonist, tugevdusest ja tootja spetsifikatsioonidest.

Ükski materjal pole universaalselt parem. Sobiv valik peab vastama üheaegselt kõigile asjakohastele töönõuetele.

4. Kuidas valida õiget hüdraulikavooliku materjali

Õigete hüdrovoolikute materjalide valimine eeldab pigem kogu töökeskkonna hindamist, mitte ainult materjalide nimetuste võrdlemist.

4.1 Kontrollige hüdraulikavedeliku ühilduvust

Alustage süsteemis kasutatava täpse vedeliku tuvastamisest. Naftapõhised hüdroõlid, vesi-glükoolvedelikud, fosfaatestri vedelikud ja muud spetsiaalsed vedelikud võivad vajada erinevaid voolikumaterjale.

Kontrollige ühilduvust nii sisemise toru kui ka vedelikuga kokkupuutuvate komponentidega. Kui vedelik sisaldab lisaaineid või on ebatavalise koostisega, lugege vooliku tootja keemilise ühilduvuse teavet.

Materjal, mis töötab hästi ühe hüdraulikaõliga, ei pruugi teise vedeliku jaoks sobida.

4.2 Kinnitage töörõhk ja rõhu naelu

Määrake süsteemi normaalne töörõhk ja arvestage rõhu hüpetega, mis tekivad käivitamisel, koormuse muutmisel või klapi töötamisel.

Valige tegelikule süsteemile sobiva nimitöörõhuga voolik. Ärge kasutage lõhkemisrõhku tavalise töörõhuna.

Eriti oluline on tugevdusstruktuur. Tekstiilist tugevdus, traatpunutis ja traatspiraalkonstruktsioonid toetavad erinevaid survenõudeid.

Näiteks Blince'i oma EN 856 4SH hüdrovoolik kasutab nelja kihti terastraadist spiraalset tugevdust. Selle avaldatud tööspetsifikatsioonid sõltuvad vooliku suurusest, seega kontrollige enne valimist täpset mudelit.

4.3 Töö- ja ümbritseva õhu temperatuuri hindamine

Võtke arvesse hüdraulikavedeliku temperatuuri ja voolikut ümbritsevat temperatuuri. Mõlemad võivad mõjutada vooliku jõudlust.

Kõrge temperatuur võib kiirendada vananemist või vähendada survevõimet, samas kui madalad temperatuurid võivad mõjutada painduvust ja minimaalset painderaadiust.

Vastuvõetav töövahemik peab tulenema kogu koostu tootja spetsifikatsioonidest. Ärge eeldage, et igal kummi-, termoplast- või PTFE-voolikul on samad temperatuuripiirangud.

4.4 Arvestage hõõrdumist ja kokkupuudet keskkonnaga

Liikuvate komponentide, teravate servade või kareda pinna lähedusse paigaldatud voolikud võivad vajada täiustatud väliskatte kaitset.

Välismasinad võivad vajada ka vastupidavust ilmastikumõjudele, osoonile ja keskkonnale.

Kontrollige paigaldusteed ja kaaluge vajadusel kaitsehülsside, sobivate klambrite ja marsruudi reguleerimist.

4.5 Kontrollige painderaadiust ja paigaldusruumi

Liiga tihedalt painutatud voolik võib põhjustada voolu piiramist, tugevduskahjustusi või enneaegset riket.

Kontrollige valitud vooliku jaoks määratud minimaalset painderaadiust. Paigaldamise ajal vältige vooliku väänamist ja veenduge, et liitmikud ei koormaks koostu liigselt.

Kui paigaldusruum on piiratud, võrrelge tegelike voolikumudelite painderaadiust ja paindlikkust, selle asemel, et tugineda ainult materjalikategooriale.

4.6 Võrrelge omamise kogumaksumust

Madalaim ostuhind ei too alati kaasa madalaimat pikaajalist kulu.

Kaaluge:

• Vooliku ja paigalduse algkulud.

• Paigaldamise töö- ja montaažinõuded.

• Eeldatav ülevaatuse ja asendamise vajadus.

• Riketega seotud seisakud.

• Vedeliku leke, puhastamine ja võimalikud seadmete kahjustused.

Kallim voolik võib olla õigustatud, kui see lahendab konkreetse ühilduvuse või tööprobleemi. Kuid esmaklassiline materjal ei ole automaatselt ökonoomsem, kui odavam alternatiiv vastab juba kõigile nõutavatele spetsifikatsioonidele.

5. Hüdraulikavoolikute materjalid erinevateks rakendusteks

Erinevad tööstusharud esitavad voolikusõlmedele erinevaid nõudmisi.

Ehitus- ja põllumajandusmasinad

Ekskavaatorid, laadurid, traktorid ja harvesterid nõuavad sageli painduvaid voolikuid, mis taluvad survet, vibratsiooni ja välist kulumist.

Nendes rakendustes kaalutakse tavaliselt tugevdatud kummivoolikuid. Valitud mudel peab vastama masina rõhu, temperatuuri, vedeliku ja marsruudi nõuetele.

Tutvuge Blince'i hüdrovoolikute tootevalik , et vaadata üle saadaolevad voolikukonstruktsioonid.

Kaevandamine ja rasketööstusseadmed

Kaevandusseadmed ja tööstuslikud masinad võivad hõlmata kõrget survet, pidevat tööd, hõõrdumist ja keerulisi keskkonnatingimusi.

Traadiga tugevdatud kummivoolikud võivad olla sobivad, kui nende tehnilised andmed vastavad rakendusele. Spiraaliga tugevdatud konstruktsioone tuleks hinnata, kui nõutav rõhk ja kasutustingimused seda nõuavad.

Vaadake Blince EN 856 4SP hüdrovoolik ja EN 856 4SH hüdrovoolik tugevdatud kummivooliku konstruktsiooni näidete jaoks.

Hüdraulilised tõstukid ja kompaktsed seadmed

Piiratud paigaldusruumiga seadmed võivad kasu saada kergetest voolikutest ja kompaktsest marsruudist.

Termoplastist voolikuid, sealhulgas sobivaid SAE 100 R7 ja R8 konstruktsioone, võib kaaluda siis, kui nende rõhk, vedeliku sobivus ja temperatuur vastavad rakendusnõuetele.

Vaadake Blince'i hüdrovoolikute kataloog saadaolevate mudelite jaoks.

Keemilised ja spetsiaalsed vedelikusüsteemid

Rakendused, mis hõlmavad agressiivseid kemikaale või spetsiaalseid vedelikke, nõuavad hoolikat materjalide ühilduvuse hindamist.

PTFE võib sobida teatud nõudlike keemiliste keskkondade jaoks, kuid ühilduvust tuleb kontrollida tegeliku vedeliku, kontsentratsiooni, temperatuuri, rõhu ja voolikukoostu konstruktsiooniga.

Ärge asendage üldotstarbelist hüdrovoolikut spetsiaalse kemikaalivoolikuga ilma selle sobivust kinnitamata.

6. Hüdraulikavoolikute standardid ja kvaliteedikontrollid

Standardid aitavad määratleda vooliku konstruktsiooni, mõõtmeid, jõudlusnõudeid ja katsemeetodeid. Asjaomane standard sõltub siiski vooliku tüübist ja selle kavandatavast rakendusest.

Näited:

• SAE J517: hõlmab kohaldatavate voolikutüüpide hüdrovoolikutele esitatavaid nõudeid.

• EN 853: Hõlmab kindlaksmääratud kummist hüdrovooliku tüüpe.

• EN 856: Hõlmab kindlaksmääratud traatspiraaliga tugevdatud kummist hüdrovooliku tüüpe.

• EN 855: Hõlmab kindlaksmääratud termoplastiliste hüdrovoolikute tüüpe.

Kontrollige alati standardi kehtivat väljaannet ja rakendatavust konkreetse vooliku jaoks.

Enne ostmist kontrollige järgmist:

1. Vooliku tüüp ja kohaldatav standard.

2. Nimetatud töörõhk ja nõutavad ohutusvarud.

3. Vedeliku ühilduvus.

4. Töötemperatuuri vahemik.

5. Minimaalne painderaadius.

6. Sobivus- ja montaažinõuded.

7. Tootja dokumentatsioon ja kohaldatavad kvaliteeditestid.

Standardne tähistus üksi ei taga, et voolik sobib iga hüdrosüsteemi jaoks. Mudeli tegelikud spetsifikatsioonid peavad vastama kavandatud töötingimustele.

7. Levinud vead hüdraulikavooliku materjali valimisel

Hinna järgi valimine

Odav voolik võib muutuda kalliks, kui see ei ühildu hüdrovedelikuga või ei talu töökeskkonda.

Enne hinnapakkumiste võrdlemist võrrelge tehnilisi nõudeid.

Purskerõhu ja töörõhu segi ajamine

Lõhkerõhk ei ole rõhk, mille juures voolik peaks tavapäraselt töötama. Kasutage alati tootja määratud töörõhku ja järgige kehtivaid süsteemi projekteerimisnõudeid.

Väliskatte ignoreerimine

Sisemine toru võib vedelikuga ühilduda, kuid väliskate võib kulumise, ilmastikumõjude või keskkonnamõjude tõttu siiski kahjustada saada.

Hinnake kogu voolikukomplekti.

Vaatega liitmikud ja paigaldus

Isegi õigesti valitud voolik võib enneaegselt rikki minna, kui liitmikud ei ühildu, voolik on väändunud või painderaadius on liiga väike.

Kinnitage täielik monteerimis- ja paigaldusprotseduur.

Eeldusel, et kõik samast materjalist voolikud toimivad ühtemoodi

Kummisegud, polümeeri koostised, tugevduskihid ja tootmiskonstruktsioonid on erinevad. Valige konkreetne mudel selle tehniliste andmete, mitte üldise materjalikategooria järgi.

Järeldus

Õigete hüdrovooliku materjalide valimiseks on vaja tasakaalustada vedeliku ühilduvust, töörõhku, temperatuuri, paindlikkust, kulumiskindlust ja kogu omamiskulusid.

Kummist voolikuid kasutatakse laialdaselt tavapärastes hüdrosüsteemides, samas kui termoplastsed voolikud võivad pakkuda eeliseid kaalu ja spetsiaalse marsruudi osas. PTFE voolikuid tasub kaaluda, kui kemikaalikindlus või temperatuurinõuded õigustavad nende kasutamist.

Parim valik on voolikukoost, mis vastab rakenduse tegelikele nõuetele – mitte lihtsalt kõige muljetavaldavamate individuaalsete omadustega materjal.

BLINCE tarnib hüdraulikakomponente ja voolikutooteid mitmesuguste tööstuslike ja mobiilsete seadmete rakenduste jaoks. Tutvuge BLINCE hüdrovoolikute kataloogi, et vaadata üle saadaolevad mudelid, või külastage Ettevõtte BLINCE veebisait , et saada rohkem teavet ettevõtte ja selle hüdraulikalahenduste kohta.

Toote valimiseks valmistage enne hinnapakkumise taotlemist ette vajalik töörõhk, vedeliku tüüp, töötemperatuur, vooliku suurus ja rakenduse üksikasjad.

Korduma kippuvad küsimused

1. Millised on peamised hüdrovooliku materjalid?

Peamised hüdrovooliku valikul käsitletavad kategooriad hõlmavad kummi, termoplasti ja PTFE-d. Igal neist on erinevad omadused ja sobivus sõltub vooliku konstruktsioonist ja töötingimustest.

2. Milline hüdrovooliku materjal on kõrgsurverakenduste jaoks parim?

Iga kõrgsurverakenduse jaoks pole parimat materjali. Kummist, termoplastist ja PTFE voolikukomplektidel võib olla erinev survevõime, olenevalt nende tugevdusest ja konstruktsioonist. Valige sobiva töörõhuga mudel.

3. Kas termoplastsed hüdrovoolikud on paremad kui kummivoolikud?

Mitte igas rakenduses. Termoplastist voolikud võivad pakkuda väiksemat kaalu või eeliseid konkreetsetes marsruudi- ja kulumistingimustes, samas kui kummivoolikuid kasutatakse laialdaselt tavalistes hüdraulikateenustes. Õige valik sõltub rakenduse nõuetest.

4. Millal peaksin kaaluma PTFE hüdrovooliku kasutamist?

Kaaluge PTFE-d, kui vedeliku ühilduvus või temperatuurinõuded muudavad selle sobivaks. Enne kasutamist kontrollige voolikukoostu rõhku, temperatuurivahemikku, liitmikke ja keemilist sobivust.

5. Kuidas kontrollida hüdrovooliku keemilist ühilduvust?

Määrake täpne hüdraulikavedelik, sealhulgas selle koostis ja kontsentratsioon, kui see on asjakohane. Tutvuge vooliku tootja ühilduvuse teabega ja kinnitage vastuvõetavad temperatuuri- ja rõhutingimused.