Tribotechnické listy

 

 

Filtrácia prevodových a hydraulických olejov v traktoroch

Počas prevádzky poľnohospodárskych traktorov dochádza k znečisťovaniu prevodových a hydraulických systémov nielen v dôsledku procesu opotrebenia stroja a oleja ale aj nečistotami zo strojov, ktoré sú pripájané k vonkajšiemu hydraulickému okruhu traktora ako sú pluhy, sejačky, kultivátory, prívesy atď. V rámci jednej z úlohy riešených grantových projektov sme na Technickej fakulte Slovenskej poľnohospodárskej univerzity v Nitre v spolupráci s akreditovaným tribotechnickým laboratóriom Intertribodia s. r. o. navrhli filtračný systém ako druhý stupeň filtrácie univerzálnych olejov v traktoroch.


Úroveň znečistenia prevodovej a hydraulickej olejovej náplne traktora závisí okrem technického stavu stroja, stupňa zaťaženia, veku, technickej vyspelosti jeho konštrukcie a prevádzkových podmienok tiež od technického stavu a znečistenia olejových náplní strojov pripájaných k hydraulickému systému traktora. Lepšia situácia je v prípade traktorov, ktoré pracujú len s tými istými strojmi a s rovnakým typom oleja počas celej životnosti. V tomto prípade dochádza len v minimálnej miere ku kontaminácii prevodového a hydraulického systému, pretože olej v strojoch nie je natoľko degradovaný ani znečistený. Pokiaľ je v takomto traktore pravidelne menená olejová náplň, pravidelne sa prečisťuje aj náplň v pripájaných strojoch.

Na Slovensku sú vo veľkej miere prevádzkované aj traktory, ktoré používajú staré stroje s rôznymi typmi degradovaných olejových náplní a tieto silne znečisťujú olejovú náplň prevodového a hydraulického systému traktora cez vonkajší okruh hydrauliky. V tomto prípade je traktor prevádzkovaný s olejom, ktorý je v nevyhovujúcom technickom stave čo je možné len v prípade traktorov jednoduchšej konštrukcie s manuálnou prevodovkou a základným typom hydraulického systému za cenu zvýšeného opotrebenia. V súčasnosti často riešená aplikácia ekologických mazív je v takom prípade veľmi náročná dokonca až nemožná pretože znečistenie a produkty oxidácie starých olejov vplývajú negatívne na kvapaliny šetrné k životnému prostrediu. Tieto oleje je potrebné pravidelne sledovať a v prípade nadmerného znečistenia ihneď vymeniť, pretože by hrozil ich rozklad a strata mazacích schopností.

Dôsledkom je skrátený výmenný interval mazív, čo v konečnom dôsledku znižuje ekologický efekt, pretože olej neplní svoju funkciu počas celej doby prevádzky ale musí byť niekoľko krát vymenený, čo zvyšuje nároky na spotrebu surovín a výrobu, ktorá primárne zaťažuje životné prostredie. Ekologický prínos prevádzky olejových náplní vidíme v udržaní ich prevádzkových parametrov a znečistenia na predpísanej úrovni počas výrobcom stanoveného výmenného intervalu. V rámci aplikácie filtračných systémov by sme chceli tiež overiť možnosti predĺženia životnosti olejových náplní a výmenných intervalov. Táto myšlienka nie je nereálna, nakoľko sa v súčasnosti vyrábajú vysokokvalitné oleje, ktoré nie sú v prevodovom a hydraulickom systéme vystavené vysokým teplotám, ktoré by spôsobovali ich termickú degradáciu ako je to napríklad v prípade motorových olejov.


Filtračné zariadenie

V traktoroch sa štandardne používajú filtre s menovitou filtračnou schopnosťou 20 μm až 15 μm. Navrhnutý systém filtrácie predstavuje druhý stupeň filtrácie s vysokou filtračnou schopnosťou až 1 μm. Použili sme filtračné zariadenie typu FT-B68 od spoločnosti Filtration technology s. r. o (Česká republika). Filtračné zariadenie je vhodné na inštaláciu do tlakovej vetvy hydraulického systému, kde sa odoberá malé množstvo oleja z hlavného prietoku, ktoré prechádza cez filtračnú vložku schopnú zachytiť mechanické nečistoty do veľkosti 1 µm a tiež absorbovať až 1,5 litra vody. Prietok oleja filtračným zariadením dosahuje hodnotu 0,5 dm3 . min-1. Filtračné zariadenie sa skladá z kovového telesa s redukčným ventilom odolným tlaku až do 30 MPa, v ktorom sa nachádza papierová filtračná vložka. Zariadenie je uzatvorené skrutkou a vekom s tesnením. Skrutka so strmeňom slúži na uvoľnenie veka pri výmene filtračnej vložky.


Návrh systému filtrácie v traktore

Schéma vnútorného hydraulického obvodu traktora s umiestnením filtračného zariadenia je znázornená na obr. 1. Tento spôsob umiestnenia filtračného zariadenia sme použili v poľnohospodárskom traktore Zetor Forterra 124 41, ktorý je prevádzkovaný v obci Svätý Peter. V hydraulickom zariadení boli vymenené spojovacie časti hydraulických vedení za T-kus (obr. 2), ktorý umožňuje rozdeliť prietok kvapaliny z pôvodného toku do vedľajšej vetvy určenej na filtráciu. Filtračné zariadenie bolo pripojené hadicami, ktoré umožňujú flexibilné vedenie oleja (obr. 3). Hydrogenerátor je v činnosti ihneď po naštartovaní motora. Do filtračného zariadenia je olej odoberaný z tlakovej vetvy hydrogenerátora a je filtrovaný okamžite po štarte motora. Prefiltrovaný olej sa vracia prepadom späť do prevodovky.


Filtrácia prevodových a hydraulických olejov v traktoroch_Majdan


Obr. 1 Umiestnenie filtračného zariadenia na traktore v obvode hydraulického systému:

 


Filtrácia prevodových a hydraulických olejov v traktoroch_Majdan


Obr. 2 Pripojenie filtračného zariadenia – šípkou označená pripojovacia hadica.


Filtrácia prevodových a hydraulických olejov v traktoroch_Majdan

Obr. 3 Filtračné zariadenie namontované na ráme traktora.


Na obr. 4 je znázornené umiestnenie filtračného zariadenia na traktore Zetor Forterra 124 41. Filtračné zariadenie bolo namontované na ráme traktora v motorovom priestore tak, aby nebolo zachytené kolesom pri riadení. Filtračné zariadenie je tak ľahko dostupné pre prípad výmeny filtračnej vložky a z dôvodu kontroly zariadenia počas prevádzky. Traktorista jednoduchým pohľadom vizuálne prekontroluje technický stav zariadenia pri nastupovaní do traktora.


Filtrácia prevodových a hydraulických olejov v traktoroch_Majdan

Obr. 4 Filtračné zariadenie umiestnené vo vnútornom hydraulickom okruhu.


Výmena oleja a filtrov v traktore

Filtračné zariadenie bolo namontované do traktora krátko pred plánovanou výmenou olejovej  náplne, keď mal traktor odpracovaných asi 1800 motor hodín. Plánovaný čas výmeny oleja je 2000 motor hodín, teda do výmeny oleja zostávalo asi 200 motor hodín. Tento čas bol využitý na overenie funkcie filtračného zariadenia a zároveň na overenie filtrácie. Na obr. 5 je zaznamenaná výmena filtračnej vložky počas výmeny oleja. Z obrázku je možné vizuálne potvrdiť, že olej cez vložku skutočne pretekal a že filtrácia reálne fungovala počas prevádzky traktora. Účinnosť filtrácie bola potvrdená aj na základe laboratórnych analýz poklesu znečistenia počas testovacej prevádzky.


Filtrácia prevodových a hydraulických olejov v traktoroch_Majdan

b)


Obr. 5 Výmena filtračnej vložky:

a) vkladanie novej filtračnej vložky do telesa filtra,

b) nová a stará filtračná vložka


Záver

Realizované opatrenie na zvýšenie čistoty prevodovo-hydraulického oleja využíva štandardný typ filtračného zariadenie, ktoré je trvalo namontované na traktore a filtruje kvapalinu počas prevádzky traktora. Filtračné zariadenie, ktoré sme umiestnili do vnútorného hydraulického okruhu, odoberá časť oleja z výstupu hydrogenerátora, preto filtrácia oleja v tomto prípade prebieha pri všetkých pracovných činnostiach traktora. Filtračné zariadenie odoberá len veľmi malé množstvo oleja, ktoré nespôsobuje výraznejší pokles prietoku a neovplyvňuje činnosť hydraulických zariadení. Ako už bolo spomenuté v úvode, znečistenie prevodového a hydraulického oleja v traktore zásadným spôsobom ovplyvňuje technický stav oleja v pripojenom zariadení a preto prvoradým zámerom pre zvýšenie čistoty by malo byť najmä zamedzenie znečistenia týmto spôsobom a až následne zvyšovať úroveň čistoty prídavným systémom filtrácie.

Text: Doc. Ing. Radoslav Majdan, PhD. – Ing. Milena Kureková – Ing. Radoslav Paulenka

 

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
2 + 4 =
Odoslanie formulára

Tribotechnika_5_2018

TriboTechnika_5_2018 by TechPark Vydavatelstvo on Scribd