Hoe kies je de juiste tandwielolie?
Hoe bepaal je welke smeerolie het meest geschikt is voor een specifieke toepassing? Vaak lijkt dit eenvoudig: je raadpleegt het onderhoudshandboek en kiest een product uit de QPL (Qualified Product List). Helaas biedt deze methode niet altijd de optimale smering voor een tandwielset of maximale efficiëntie in het beheer van smeermiddelen.
Sommige fabrikanten van originele apparatuur (OEM’s) geven gedetailleerde specificaties die rekening houden met relevante parameters, terwijl anderen slechts een algemene specificatie bieden zonder bijvoorbeeld de bedrijfstemperaturen in overweging te nemen. Daarom is het essentieel om een goed inzicht te hebben in de specificatie van smeermiddelen voor tandwielen.
Naast het begrijpen en interpreteren van de specificaties van de fabrikant, is het ook belangrijk te weten waarom aanpassingen soms nodig zijn en hoe je deze correct doorvoert.
Bij de keuze van smeermiddelen voor industriële tandwielsystemen spelen tal van factoren een rol. Naast de aanbevelingen in het onderhoudshandboek moet rekening worden gehouden met productbeschikbaarheid, bedrijfsomstandigheden, de voorkeur voor een bepaald merk en inspanningen voor productconsolidatie. Een juiste keuze is een fundamenteel onderdeel van een goed smeerprogramma.
Een grondige kennis hiervan stelt de onderhoudsingenieur in staat om de betrouwbaarheid van machines te maximaliseren onder normale omstandigheden en smeerspecificaties te gebruiken als probleemoplossende factor bij afwijkende omstandigheden.
- Viscositeit – De meest cruciale eigenschap van een smeerolie, omdat deze bepaalt hoe goed de olie een smeerfilm kan vormen.
- Additieven – De gebruikte additieven bepalen de prestaties van de olie onder verschillende bedrijfsomstandigheden.
- Type basisolie – De keuze voor een minerale of synthetische basisolie hangt af van de bedrijfsomstandigheden en het type tandwielen.
Viscositeit van tandwielolie
De keuze van de juiste viscositeitsklasse lijkt eenvoudig: raadpleeg de aanbevelingen in het onderhoudshandboek. Echter, als het handboek ontbreekt of de machine onder afwijkende omstandigheden draait, is het belangrijk de juiste methoden voor viscositeitsselectie te kennen.
De viscositeit van een tandwielolie wordt voornamelijk gekozen om een optimale smeerfilm te bieden tussen bewegende oppervlakken bij een bepaalde snelheid en belasting. Omdat de belasting vaak moeilijk te bepalen is, wordt de snelheid meestal als doorslaggevende factor genomen.
Een veelgebruikte methode voor het bepalen van de juiste viscositeit is de ANSI/AGMA 9005-E02 standaard. Hierbij worden aannames gedaan over de belasting, viscositeitsindex en druk-viscositeitscoëfficiënt van de olie. Voor gesloten tandwielkasten met rechte, schuine of conische tandwielen zijn specifieke richtlijnen beschikbaar. Voor wormwieloverbrengingen en open tandwielsystemen bestaan aparte methodes.
Het is belangrijk te realiseren dat deze methode uitgaat van een standaard viscositeitsindex (VI = 90). Wanneer de VI van de olie hiervan afwijkt, kunnen aanvullende tabellen of een viscositeit-temperatuurdiagram worden gebruikt om de juiste ISO-viscositeitsklasse te bepalen.
Soorten tandwieloliën en additieven
Na de bepaling van de juiste viscositeit moet het type smeermiddel worden gekozen. Over het algemeen kunnen tandwieloliën worden onderverdeeld in drie hoofdcategorieën:
R&O (Rust & Oxidation) oliën – Rust- en oxidatiebestendige oliën (R&O) bevatten geen EP-additieven, maar bieden uitstekende chemische stabiliteit, waterafscheiding, corrosiebescherming en schuimonderdrukking. Ze zijn ideaal voor systemen waar oppervlakken onder hydrodynamische of elastohydrodynamische smering werken.
Extreme Pressure (EP) oliën – EP-tandwieloliën bevatten speciale additieven om de smeerfilmsterkte te verbeteren en slijtage te minimaliseren. De meest voorkomende EP-additieven zijn zwavel-fosforverbindingen, die chemisch reageren met de metaaloppervlakken om slijtage te verminderen onder grenssmeringsomstandigheden. Voor minder zware toepassingen worden ook anti-slijtage-additieven zoals ZDDP gebruikt. Andere solide EP-additieven zijn molybdeendisulfide (moly), grafiet en boraten, die al bij lagere temperaturen actief zijn en minder corrosief zijn dan zwavel-fosforverbindingen.
Gecompoundeerde oliën – Gecompoundeerde tandwieloliën bevatten synthetische vetzuren om de smering en filmsterkte te verbeteren. Ze worden vaak gebruikt in wormwieloverbrengingen waar EP-additieven schadelijk kunnen zijn voor de zachte metalen onderdelen. Oorspronkelijk ontwikkeld voor stoomcilinders, zijn ze nu een veelgebruikte oplossing voor toepassingen met hoge wrijvingsbelastingen.
Basisoliekeuze: mineraal of synthetisch?
Hoogwaardige minerale basisoliën zijn geschikt voor de meeste toepassingen en hebben vaak een hogere druk-viscositeitscoëfficiënt dan synthetische oliën. Dit betekent een dikkere smeerfilm bij een bepaalde viscositeit.
Er zijn echter situaties waarin synthetische oliën de voorkeur hebben:
Hoge temperaturen – Synthetische oliën zijn beter bestand tegen oxidatie en thermische afbraak, wat de levensduur verlengt.
Lage temperaturen – Dankzij hun hoge viscositeitsindex en lage stolpunt blijven synthetische oliën vloeibaar bij koud weer.
Seizoensgebonden variaties – De brede temperatuurtolerantie elimineert de noodzaak van seizoensgebonden oliewissels.
Verminderde wrijving – Sommige synthetische oliën verminderen de wrijving, wat energie bespaart en slijtage vermindert.
De juiste keuze maken
Bij de selectie van tandwieloliën zijn er geen vaste richtlijnen die in alle gevallen toepasbaar zijn. De optimale keuze hangt af van factoren zoals viscositeit, type basisolie en additievenpakket. Door een goed begrip van deze factoren te combineren met de specifieke bedrijfsomstandigheden, kan de juiste smeerolie worden geselecteerd voor maximale prestaties en betrouwbaarheid.