In het huidige zakelijke klimaat worden productieapparatuur voortdurend tot het uiterste gedreven, waarbij verwacht wordt dat deze continu moet draaien om de werkzaamheden zonder onderbrekingen te kunnen uitvoeren.
Eigenaren van apparatuur zijn zich steeds meer bewust van de totale eigendomskosten. Dit heeft geleid tot een vraag naar machines die weinig onderhoud vergen en die een hoge betrouwbaarheid, hoge nauwkeurigheid, korte cyclustijden en een laag energieverbruik hebben.
Uit een onderzoek dat werd uitgevoerd in samenwerking met Schoen + Sandt Machinery, een toonaangevende Duitse fabrikant van hydraulische persen, bleek dat het energie-efficiëntie-effect van hydraulische vloeistof met een hoge viscositeitsindex (VI) leidde tot een winst van maximaal 10 procent in het verbruik van kilowattuur (kWh).
Deze specialisten op het gebied van hydraulische machines beperken zich niet tot het ontwerpen en produceren van hoogwaardige hydraulische snijmachines en besturingssystemen, maar gaan nog een stapje verder om doorlopende besparingen te realiseren door een lager energieverbruik, een hogere output door een grotere machinenauwkeurigheid en een hogere betrouwbaarheid van de machine met een langere levensduur.
Viscositeit heeft een grote invloed op efficiëntie en energieverbruik
Op de huidige markt voor hydraulische snijmachines is energie-efficiëntie bijna net zo belangrijk geworden als technische innovatie. Hydraulische vloeistof brengt kracht over, waardoor het een van de belangrijkste componenten van een hydraulisch systeem is. Het gebruik van een monograde hydraulische vloeistof resulteert in slechte warmteoverdracht, krachtoverbrengingsverliezen, verminderde respons op besturingen en oxidatieve stress in het hydraulische systeem.
Wanneer hydraulische vloeistof koud is, is deze dik en is de viscositeit hoog. Deze verhoogde viscositeit creëert hoge niveaus van wrijving. Echter, hete hydraulische vloeistof wordt dun en de verlaagde viscositeit kan leiden tot stromingslekkage en slijtageschade. In beide gevallen lijdt de prestatie eronder. Dit type hydraulische vloeistof waarin de viscositeit sterk varieert afhankelijk van de temperatuur, wordt een monograde vloeistof genoemd.
Hoge temperaturen zijn de vijand van stabiele viscositeit. Naarmate de temperatuur stijgt, wordt de vloeistof dunner, waardoor in sommige gevallen metaal-op-metaalcontact ontstaat. Deze vloeistof met lage viscositeit zal leiden tot verhoogde slijtage, wat resulteert in kostbare reparaties en machine-uitvaltijd.
Hydraulische vloeistoffen die speciaal zijn samengesteld om een optimaal viscositeitsniveau te behouden over brede temperatuurbereiken, worden multigrade genoemd. Multigrade vloeistoffen beschermen machines door hydromechanische en volumetrische efficiëntie in de apparatuur in evenwicht te brengen.
Laat het Stromen
Zonder balans kunnen hydraulische systemen te maken krijgen met het dilemma van hydromechanische verliezen met een vloeistof met een hoge viscositeit, en volumetrische vermogensverliezen met een vloeistof met een te lage viscositeit. Enerzijds zou de mechanische efficiëntie van het hydraulische systeem profiteren van een vloeistof die erg dun is en gemakkelijk stroomt.
Een te dunne vloeistof leidt echter tot een slecht volumetrisch rendement, omdat interne lekkage veel van de energie van de pomp verbruikt en de vloeistof voor een slechte smering zorgt.
Aan de andere kant is een dikke vloeistof goed voor volumetrische efficiëntie, omdat het verlies door interne pomplekkage minimaal is. Deze dikke vloeistof zou echter moeilijk te laten stromen zijn en resulteert in hydrodynamische wrijving en karnverliezen in het systeem. De ideale vloeistofkeuze is een compromis.
Missie en Machinerie
Vloeistoftesten werden uitgevoerd op een 6005BA hydraulische pers met een snijkracht van 1.250 kilonewton (kN). Dergelijke hydraulische snijders met intrekbare balken zijn all-purpose ponsmachines voor kleine en middelgrote partijen voor het verwerken van plaat- en rolmaterialen.
Tijdens de proef werden de volgende parameters gemeten: kW-vermogen, pomp druk in bar, olie- en omgevingstemperaturen om de invloed van de viscositeit op de machineprestaties te bepalen.
De oorspronkelijke apparatuurfabrikant (OEM) in deze case study vergeleek twee multigrade hydraulische vloeistoffen met één monograde referentieolie. De referentieolie was een typische vloeistof, met een algemene viscositeitsklasse van ISO 46 en een viscositeit die niet was geformuleerd om bestand te zijn tegen veranderingen in de bedrijfstemperatuur.
De eerste testolie, vloeistof A, was hetzelfde als de referentievloeistof, behalve dat deze was geformuleerd om de viscositeit over een temperatuurbereik te stabiliseren. De tweede testolie, vloeistof B, had een ISO-viscositeitsklasse van 32 en was een dunnere hydraulische vloeistof die ook in staat was de viscositeit over een temperatuurbereik te stabiliseren.
Formule voor Succes
Multigrade vloeistof A toonde geen significante voordelen vergeleken met de conventionele monograde referentievloeistof. Dit kan worden verklaard door de invloed van het mechanische verlies op de algehele efficiëntie van het hydraulische systeem, die veel hoger is dan de volume-efficiëntiewinst.
Vloeistofkeuze draagt bij aan verbeterde betrouwbaarheid en productiviteit, terwijl de uitvaltijd van apparatuur en de totale eigendomskosten worden verminderd. Daarom heeft de viscositeit van de vloeistof een grote impact op de efficiëntie van het systeem.
Multigrade vloeistof B liet een efficiëntiewinst zien tot 10 procent vergeleken met de conventionele monograde referentievloeistof. Wanneer een hydraulisch systeem wordt blootgesteld aan hitte en druk, transporteert een viscositeitsgeoptimaliseerde vloeistof zoals vloeistof B meer pompenergie vanwege de hogere viscositeit en minder lekverlies. Bij normale temperaturen stroomt het beter en creëert het minder weerstand voor de pomp.
Een focus op betrouwbaarheid en efficiënt gebruik van hulpbronnen
De prestaties en besparingen zijn bewezen in het laboratorium en bevestigd door eigen apparatuurtests van de OEM en in het veld door eindgebruikers. U kunt de prestaties en besparingen met zekerheid voorspellen door een ISO 32 hydraulische vloeistof te gebruiken die is samengesteld om viscositeit te weerstaan en te stabiliseren over een breed temperatuurbereik.
Er zijn consistent efficiëntieverbeteringen van 4-11 procent gemeten in vergelijking met monograde referentievloeistoffen, samen met extra voordelen zoals een lagere olietemperatuur, bescherming van apparatuur en langere verversingsintervallen.
Er is geen gebrek aan voordelen. De mogelijkheid bestaat nu om de betrouwbaarheid te vergroten, de levensduur van apparatuur te verlengen, de totale eigendomskosten te verlagen, olieverversingsintervallen te verlengen en een trendsetter te worden op het gebied van energie-efficiëntie.
