Wpływ indeksu lepkości oleju na stabilną pracę reduktora zębatego.

Olej smarowy ma bezpośredni wpływ na wydajność pracy urządzenia oraz jego czas użytkowania. Wśród wielu parametrów oleju lepkość jest najważniejszym wskaźnikiem fizycznym. Klasa lepkości i indeks lepkości to dwa kluczowe parametry lepkości, które są niezbędne przy doborze odpowiedniego oleju smarowego.

Vislint jest zazwyczaj klasyfikowany zgodnie z międzynarodowym systemem klas lepkości opracowanym przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), takim jak ISO VG 68 i ISO VG 220. Parametr ten oznacza wartość środkową lepkości kinematycznej oleju w temperaturze 40 °C. Niniejszy standard stanowi uniwersalny punkt odniesienia do dobierania odpowiedniej lepkości oleju. Oleje smarowe o niskiej lepkości nie są w stanie utworzyć wystarczająco grubej warstwy olejowej na powierzchniach kół zębatych, co prowadzi do smarowania granicznego, zwiększonego zużycia oraz powstawania wgnieceń. Oleje o wysokiej lepkości zwiększają opór tarcia wewnętrzny, powodując trudności przy rozruchu oraz szybki wzrost temperatury pracy. Ogólnie rzecz biorąc, reduktory prędkości pracujące z dużą prędkością i przy małym obciążeniu powinny być smarowane olejami o niższej lepkości; natomiast w przypadku pracy przy niskiej prędkości i dużym obciążeniu wymagane są oleje o wyższej lepkości, aby zapewnić wystarczającą wytrzymałość warstwy olejowej i skuteczne smarowanie oraz ochronę precyzyjnych kół zębatych.

Temperatura skrzyni biegów podczas rzeczywistej pracy jest stale zmienne. W chwili uruchomienia wynosi ona tyle samo, co temperatura otoczenia. Jednak po pewnym czasie pracy temperatura oleju wewnątrz skrzyni może osiągnąć 70–90 °C lub nawet więcej. Lepkość oleju zmienia się wraz z temperaturą. Gdy temperatura rośnie, lepkość maleje. To właśnie wtedy staje się widoczny indeks lepkości – inny kluczowy parametr.

Indeks lepkości (VI) jest bezwymiarowym parametrem mierzącym stopień, w jakim lepkość oleju smarowego zmienia się wraz ze zmianą temperatury. Wyższy indeks lepkości oznacza, że lepkość oleju jest mniej zależna od temperatury, co przekłada się na lepsze właściwości lepkościowo-temperaturowe. Olej smarowy o wysokim indeksie lepkości zachowuje wyższą skuteczną lepkość w wysokich temperaturach niż olej o niskim indeksie lepkości tej samej klasy lepkości, zapewniając tym samym dobre ochronne właściwości smarowe w zakresie temperatur roboczych. W niskich temperaturach jego wzrost lepkości jest stosunkowo niewielki, a płynność oleju jest lepsza, co sprzyja zimnym uruchomieniom i zmniejsza zużycie podczas rozruchu.

W środowiskach o wysokiej temperaturze oleje o wysokim indeksie lepkości zapewniają bardziej stabilną warstwę olejową, zapobiegają zwiększonemu zużyciu kół zębatych oraz obniżeniu sprawności przekładni. W środowiskach o niskiej temperaturze zapewniają one dobrą pompowalność i łatwość uruchamiania, unikając tarcia spowodowanego niedoborem oleju podczas rozruchu. Stosowanie olejów o wysokim indeksie lepkości to skuteczna metoda poprawy stabilności eksploatacyjnej oraz wydłużenia interwałów wymiany oleju w przekładniach pracujących w warunkach dużych zmian temperatury lub charakteryzujących się naturalnie wysokim wzrostem temperatury.

Różne scenariusze zastosowania wymagają znacznie różnych wartości indeksu lepkości, co bezpośrednio decyduje o konkretnym doborze oleju:

Urządzenia pracujące w pomieszczeniach zamkniętych przy stałej temperaturze i z minimalnymi wahaniami temperatury nie wymagają wysokiego indeksu lepkości. W takim przypadku zazwyczaj wystarczają wysokiej jakości oleje mineralne (indeks lepkości około 100), co stanowi ekonomiczne i praktyczne rozwiązanie.

Jednak w przypadku sprzętu zewnętrznego narażonego na znaczne wahania temperatury między dniem a nocą oraz w ciągu pór roku konieczne są oleje o wysokim indeksie lepkości. Należy wybrać mineralne oleje o wysokim indeksie lepkości lub – jeszcze lepiej – syntetyczne oleje (indeks lepkości zwykle wyższy niż 120), aby zapewnić stabilną ochronę wału zarówno w letnich, jak i zimowych warunkach zewnętrznych.

W regionach o bardzo niskich temperaturach uruchamianie przy zimnym silniku stanowi główne wyzwanie, co wymaga niezwykle wysokiego indeksu lepkości. Należy stosować syntetyczne oleje o wysokim indeksie lepkości (indeks lepkości wyższy niż 130 oraz niezwykle niska temperatura krzepnięcia), aby zapewnić, że olej nie stanie się stały w warunkach ekstremalnie niskich temperatur i będzie mógł być normalnie pompowany do punktów smarowania.

Wytyczne dotyczące doboru oleju smarowego do przekładni powinny w pierwszej kolejności określić podstawowy zakres lepkości zgodny ze standardem ISO na podstawie instrukcji producenta oraz rzeczywistych obciążeń eksploatacyjnych. Po drugie, należy ocenić wymagania dotyczące indeksu lepkości, uwzględniając konkretny scenariusz zastosowania oraz zakres temperatur otoczenia. Na koniec należy również wziąć pod uwagę inne właściwości, takie jak właściwości przeciwzużyciowe i przeciwciśnieniowe, odporność na utlenianie, właściwości zapobiegawcze pęcznieniu oraz ochrona przed korozją; właściwości te osiąga się zwykle poprzez dostosowanie proporcji różnych dodatków.

Poprawna klasa lepkości zapewnia podstawową skuteczność smarowania, podczas gdy odpowiedni indeks lepkości nadaje olejowi dużą odporność na złożone warunki eksploatacji. Tylko po połączeniu obu tych czynników oraz dokładnym uwzględnieniu rzeczywistych warunków pracy urządzenia można dobrać optymalny środek smarny dla przekładni, który będzie płynął bez przeszkód podczas zimnych rozruchów oraz zapewniał stabilną pracę w wysokiej temperaturze i przy dużych obciążeniach, co ostatecznie pozwala osiągnąć cele konserwacji: ograniczenie zużycia, obniżenie zużycia energii oraz wydłużenie czasu życia urządzenia.

Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji o reduktorze lub skrzyni biegów, skontaktuj się z inżynierem WUMA. Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji o reduktorze lub skrzyni biegów, skontaktuj się z inżynierem WUMA.