Zgoščevanje olja za mazanje zobniških prenosnikov

21.09.2020

Pred časom smo v Mali šoli mazanja obravnavali olja za mazanje zobniških prenosnikov (št. 72, december 2017). Tedaj je bila glavna tema izbira primerne viskoznostne gradacije olja. Tokrat pa se bomo posvetili vzrokom za zgoščevanje olj, ki jih uporabljamo za mazanje zobniških prenosnikov.

Oksidacija olja

Najbolj pogost vzrok za zgoščevanje ne samo olj za zobniške prenosnike, temveč tudi drugih olj, je oksidacija. To pa povzročajo visoke temperature olja, prisotnost zraka (kisika), zelo pa jo pospešujejo različni kontaminanti, še zlasti vlaga/voda in kovinski delci. V preglednici 1 so prikazane kombinacije vpliva prisotnosti različnih kovinskih katalizatorjev in prisotnosti vode, ki jih imajo ti pospeševalci katalizacije na stopnjo oksidacije olja. Stopnja oksidacije je primerjalno prikazana v vrednosti nevtralizacijskega števila, kot parametra za oceno oksidacije oz. procesa staranja [1].

Na podlagi doseženih obratovalnih ur ob prisotnosti različnih katalizatorjev je jasno razvidno, da je najslabša kombinacija prisotnost kovine železa in/ali bakra ob prisotnosti vlage oz. vode. V prikazanih primerih se je število obratovalnih ur drastično zmanjšalo ob prisotnosti enega od katalizatorjev, bodisi železa bodisi bakra in seveda vode. 

»Preglednica 1: Katalitični učinek kontaminantov na oksidacijo olja [1]

Mešanje olj

Vendar pa oksidacija ni edini vzrok zgoščevanja olj za mazanje zobniških prenosnikov. Mešanje maziv je prav tako pogost vzrok za povečanje viskoznosti. Na primer, če v menjalnik, kjer je vgrajeno olje viskoznostne gradacije ISO VG 150, dolivamo olje viskoznostne gradacije ISO VG 220 ali ISO VG 320 (slika 1), se bo viskoznost povečala. Posledice povečanja viskoznosti so visoke obratovalne temperature, izgube energije, zmanjšan izkoristek in nepravilen pretok olja.

Toplotna degradacija olja

Toplotna degradacija je še en možen razlog za povečanje viskoznosti olja za mazanje zobniških prenosnikov. Tudi prej omenjena oksidacija spada v to kategorijo, vendar v različnih pogledih. Ko olje obratuje na previsoki temperaturi (pogoji obratovanja, neprimerni grelci olja itd.), se bo toplotno razkrojilo, kar mu bo omogočilo oksidacijo. Z uporabo pravila Arrhenius, ki pravi, da se stopnja kemijske reakcije podvoji z vsakim povečanjem temperature za 10 °C, se bo uporabna doba olja zmanjšala na polovico. Upoštevajte, da se bo olje razgradilo toliko hitreje, kolikor bolj bo toplotno obremenjeno [2].

»Slika 1: Olje za mazanje zobniških prenosnikov [2]

Neprimerna kakovost olja

Manj pogost razlog za povečanje viskoznosti je slaba kakovost olja za mazanje zobniških prenosnikov, ki ima za posledico večje izparevanje. Ko so prisotne višje temperature, lažje molekule olja izparijo, težje molekule pa ostajajo, kar povzroči povečanje viskoznosti.

Zaključek

Medtem ko je naraščanje viskoznosti običajno povezano z oksidacijo maziv, obstajajo tudi drugi možni vzroki, ki smo jih omenili. Izvajanje primernega programa mazanja in izobraževanje vseh udeležencev v tem programu bi moral biti pomemben korak k odpravljanju vzrokov težav, še preden pride do neželenih posledic. 

Viri:
[1] Vito Tič. Inteligentni sistem za oddaljeno spremljanje stanja mineralnih hidravličnih olj. Doktorska disertacija. Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, junij 2013.
2] Possible causes of thickening gear oil. Dostopno na WWW: https:// www.machinerylubrication.com/Read/30577/thickening-gear-oil [18. 3. 2020].

Avtor: Dr. Milan Kambič

Vir: www.olma.si