Eigenschappen van hydraulische olie

De vloeistof heeft in het hydraulisch systeem een aantal taken:

• Overbrenging van energie

• Smering van diverse onderdelen

• Corrosiewering

• Opname en afvoer van warmte

• Transport van vuildeeltjes

• Een zekere mate van geluid- en trillingsdemping

Aan de hydraulische olie worden een aantal eisen gesteld, deze kunnen als volgt worden samengevat:

• Goede smerende eigenschappen

• Goede viscositeitsindex

• Een demulgerend vermogen (is waterafscheidend)

• Corrosiewerend

• Geen neiging tot schuimvorming

• Hoog vlampunt

• Laag stolpunt

• Goed hechtend vermogen

• Een zo hoog mogelijke soortelijke warmte

• Chemisch stabiel

• Hoge oxidatiestabiliteit

Voor de duidelijkheid zullen we enkele van bovenstaande begrippen nader toelichten:

Smerende werking:

Een goede smerende werking wil zeggen dat de bewegende onderdelen van elkaar gescheiden worden door middel van een oliefilm. Dit houdt tevens in dat de olie de juiste viscositeit moet bezitten. De viscositeit mag ook niet te hoog zijn omdat men dan teveel wrijvingswarmte creëert en dus energie- oftewel vermogensverlies.

Goed hechtend vermogen:

Minerale oliën voldoen hieraan minder goed, men moet in dit geval dan ook een minerale olie toepassen met een vrij hoge viscositeit. (In de regel is een viscositeit van 32 centistokes goed)

De zogenaamde "polaire middelen", dit zijn plantaardige, dierlijke en sterk onverzadigde oliën. De polaire middelen worden echter door hun specifieke nadelen in de hydrauliek niet toegepast.

Bestendigheid tegen bedrijfsomstandigheden:

Hieronder wordt verstaan de bestendigheid tegen vocht, temperatuur en druk. Plantaardige en dierlijke oliën zijn producten die kunnen ontleden onder vorming van zuren, sterk onverzadigde oliën worden relatief gemakkelijk aangetast door zuurstof, met andere woorden een zeer slechte oxidatiestabiliteit.

Chemische stabiliteit:

Hieronder verstaat men het feit dat de materialen die gesmeerd worden niet aangetast mogen worden. Plantaardige en dierlijke oliën bevatten een bepaald percentage vrij vetzuur. Onverzadigde oliën kunnen met zuurstof zuren vormen. Om nu de goede eigenschappen van zowel de polaire smeermiddelen en de minerale oliën te

combineren, wordt soms een mengsel toegepast van minerale olie en zeer weinig polaire middelen, men noemt dit de zogenaamde

compound-olie. Oxidatiestabiliteit:

Deze wordt bepaald door de aanwezigheid van onverzadigde verbindingen, dit zijn bijvoorbeeld aromaten. Wanneer olie oxideert worden de moleculen aangetast door zuurstof, bij dit proces ontstaan bepaalde zuurstofverbindingen die bijzonder goed reageren met niet aangetaste moleculen, het gevolg hiervan is zuurvorming. Een ander gevolg hiervan is viscositeitsverandering, tevens kunnen er door het ontstaan van zuren zeer grote moleculen gevormd worden.

Demulgerend vermogen:

Dit geeft de snelheid aan waarbij een olie-water mengsel zich weer scheidt in afzonderlijke delen, met andere woorden bij een snelle scheiding is het demulgerend vermogen groot.

Omdat geen enkele oliesoort al deze eigenschappen van zichzelf bezit, worden er aan de olie diverse stoffen toegevoegd die nieuwe

eigenschappen creëren en reeds bestaande eigenschappen verzwakken of versterken. Deze toevoegingen worden dopes genoemd.

12.2 Dopes

We onderscheiden de volgende dopes: Anti-corrosiedope:

Deze dope dient ervoor om corrosie in de algemene zin des woord te voorkomen. De anti-corrosiedope maakt de door veroudering

gevormde zuren onschadelijk. We kennen hierbij twee soorten dopes:

• Indirecte anti-corrosiedope. Deze geeft de olie een bepaalde

alkaliteit.

• Directe anti-corrosiedope. Deze dope voorziet de metalen van

een uiterst dun laagje, dat voor zuren ondoordringbaar is. Dit beschermend laagje, bijvoorbeeld op een tankwand zal roestvorming als gevolg van condensvorming tegengaan. Anti-schuimdope:

Wanneer de hydraulische vloeistof sterk in beroering is, zal deze wanneer hij in aanraking met lucht komt schuim produceren. Schuim is in hydraulische systemen funest voor de goede werking, denk hierbij aan de samendrukbaarheid. De anti-schuimdope is onoplosbaar in de olie, het komt er als kleine deeltjes in voor. Deze dope verlaagt de dampspanning, waardoor gevormde schuimbellen sneller uit elkaar klappen.

Stolpuntverlagende dope:

De aanwezige paraffine in olie bepaalt de stollingstemperatuur, naarmate er meer paraffine in de olie aanwezig is, zal het stolpunt verhoogd worden. Omdat voor alle hydraulische vloeistoffen een laag stolpunt vereist is, zal men in eerste instantie sterk uitgeparaffineerde oliën gebruiken. Deze olie heeft nu dus van nature al een redelijk laag stolpunt. Om nu te voorkomen dat de resterende paraffinekristallen aan elkaar "groeien" voegt men een stolpuntverlager toe.

Extreem-Pressuredope ( EP-dope):

Deze zorgt ervoor dat smering onder extreme omstandigheden mogelijk blijft, onder extreme omstandigheden wordt hier verstaan hoge drukken.

Anti-oxidant:

Deze beïnvloedt de oxidatiestabiliteit, deze is afhankelijk van:

• De aanwezigheid van aromaten of onverzadigde verbindingen

• Het raakvlak lucht-olie

• De temperatuur

• Metaaldeeltjes reageren nadelig hierop in verband met hun

katalysatorwerking Dispergerende dope:

Deze zorgt ervoor dat de opgeloste vaste deeltjes in de olie niet samen kunnen klonteren.

Viscositeitsindex-improver (VI-dope):

Deze verbetert de viscositeitsindex bij temperatuursveranderingen. Hier worden hoogmoleculaire stoffen voor toegepast die bij

temperatuurverandering van vorm veranderen en hierdoor de beweging van de olie hinderen.

N.B. De viscositeitsindex van Hydraulische oliën mag niet te hoog zijn, omdat de hoogmoleculaire stoffen, dit zijn stoffen met lange

molecuulketens, ten gevolge van hoge drukken gekraakt kunnen worden. De olie verouderd hierdoor snel. De viscositeitsindex van een hydraulische olie is circa 100.

Hechtende dope:

Deze verbetert het hechtend vermogen tussen de olie en het metaal. Als dope worden polaire stoffen toegepast.

12.3 De viscositeit

De viscositeit, officieel de kinematische viscositeit, wordt opgegeven in centistokes, mm²/sec., bij een temperatuur van 40 ̊C. Volgend

voorbeeld, afbeelding 12.3.1, geeft het viscositeitsverloop weer bij verschillende temperaturen. De olie in de afbeelding heeft dus een viscositeit van 32 cst.

Afbeelding 13.3.1.