Ventil 1 / 2021 • Letnik 27 24 FILTRACIJA V HIDRAVLIKI 1 Uvod Čistoča hidravlične kapljevine je ključna za dobro delovanje sistemov pogonsko-krmilne hidravlike in njihove želene uporabne dobe. Pri pravilno vzdrže- vanih hidravličnih sistemih večino umazanije pred- stavljajo delci, ki nastanejo pri obrabi površin hidra- vličnih komponent. Namen hidravličnega filtra je zagotoviti potreben nivo čistoče kapljevine. Filter testiramo po standardu s testnim prahom, ki po- nazarja delce nečistoč. Poznavanje realnih delcev je zaenkrat izkustveno, saj se raziskave ukvarjajo z vplivom delcev, ne pa z delci samimi. Skladno s standardom se pri določanju zahtevane čistosti ka- pljevine osredotočamo zgolj na število in velikost delcev, medtem ko so oblika in mehanske lastnosti delcev skoraj popolnoma zanemarjeni. Obraba je kompleksen proces, saj deluje veliko delcev in do- godkov, ki so različno verjetni. Nepoznavanje del- cev problematizira tudi sam način testiranja filtrov, med katerim pri testiranju po standardu ISO upo- rabljamo srednje velik testni prah, sestavljen iz t. i. puščavskega peska, ki je izrazito bolj abraziven od realnih delcev v industrijski hidravliki. 2 Delci v hidravlični kapljevini Pojav trdih delcev v hidravličnih kapljevinah je ne- zaželen, a neizogiben. Nečistoče imajo dva izvora: zunanjega in notranjega. Pri slednjem, ki je pravi- loma večinski, se delci generirajo znotraj sistema zaradi obrabe drsnih površin. V splošnem poznamo 4 vrste osnovnih mehaniz- mov obrab v hidravličnih sistemih (slika 1): 1. erozija, 2. kavitacija, 3. dvotelesna abrazija in 4. trotelesna abrazija. a naliza Realnih in testnih delcev v hidRavličnih filtRih – 1. del Matej Kunavar, Nejc Novak, Franc Majdič Matej Kunavar, dipl. inž., Kolektor ETRA, d. o. o., Ljubljana – Črnuče; Nejc Novak, mag. inž., doc. dr. Franc Majdič, univ. dipl. inž., oba Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo Slika 1 : Mehanizmi obrabe v hidravličnih sistemih na pri- meru potnega ventila [1] Izvleček: V prvem delu prispevka predstavljamo razloge za pojav delcev znotraj hidravličnega olja. Gre predvsem za štiri vrste možnih notranjih obrab, dvo- in trotelesno abrazijo, erozijo in kavitacijo. Novonastali delci potu- jejo s hidravlično kapljevino in posledično vplivajo na povečanja obrabe. Filtracija je zato nujno potrebna. V standardiziranih testih se uporablja standardni testni prah, ki pa je zelo abraziven za hidravlične kom- ponente. Cilj pričujočega prispevka je bil pokazati razliko med standardnim testnim prahom in dejanskimi delci znotraj hidravlične kapljevine v industrijskem obratu. Z namenom analize realnih in testnih delcev, smo razvili postopek pridobivanja realnih delcev iz odsluženih hidravličnih filtrov. Te so nam donirali v podjetju Acroni Jesenice. Filtre smo razrezali na manjše kose, jih vstavili v laboratorijske steklene epruvete in jih sprali s čistilnim alkoholom. Ta je odstranil delce, ki so se usedli na dno epruvete. Delce smo osušili in pripravili za pregled na optičnem in elektronskem mikroskopu. Ključne besede: hidravlika, hidravlične kapljevine, filtracija, čistoča, delci, obraba, mikroskopiranje Ventil 1 / 2021 • Letnik 27 25 FILTRACIJA V HIDRAVLIKI V hidravliki so najpogostejši štirje mehanizmi obra- be (slika 1), in sicer: dve vrsti erozije na elementih hidravličnih komponent in dve vrsti abrazije. Ena vrsta erozije je lahko posledica trkov trdih delcev ob površine, druga pa pojav kavitacije ob tlačnih padcih v kapljevini. Abrazija je lahko 2-telesna (brez vmesnih delcev med elementoma z relativno hitrostjo) ali 3-telesna (z vmesnimi trdimi delci med elementoma z relativno hitrostjo). Erozija kot posledica trka trdih delcev Takšna erozija je posledica pretokov hidravlične ka- pljevine, ki pogosto teče z visokimi hitrostmi skozi zožitve znotraj komponent. Hitrosti pretoka dose- gajo tudi do nekaj sto m/s. Kapljevina vsebuje raz- lične trde delce, ki odnašajo material z omočenih drsnih površin znotraj hidravličnih komponent. Ma- terial se z erodirane površine odtrga zaradi visoke kinetične energije hitro plavajočih delcev. Na sto- pnjo erozije vpliva več faktorjev [2]:  mikrostruktura erodiranega materiala,  mikr os truk tur a delc e v ,  hitr os t delc e v ,  kot trka delcev in  število delcev v kapljevini. V poimenovanju mikrostruktura materiala in delcev je vsebovana tudi njihova trdota. Hitrost delcev je najpomembnejši faktor, ki vpliva na stopnjo erozi- je, saj je neposredno povezana s kinetično energi- jo delcev. Hitrejši delci lahko tako povzročijo večje napetosti in deformacije v materialu in pospešujejo obrabo. Pomemben vpliv imata tudi mikrostruktura erodiranega materiala in število delcev na volumen kapljevine. Iranski znanstveniki so testirali vpliv obeh faktorjev [2]. Ugotovili so, da stopnja erozi- je narašča z naraščanjem števila delcev samo do neke koncentracije, potem pa začne upadati zaradi medsebojnih trkov delcev [3]. Na univerzi v Ohiu so z eksperimenti dokazali, da se bolj žilav material zaradi trkov najprej površinsko utrjuje, nato pa se začne luščiti [2]. Velik vpliv na stopnjo erozije ima tudi kot trka del- cev. Vpliv je za žilave materiale drugačen kot za krh- ke (slika 2). Pri žilavih materialih imajo koti trka od 0° do 20° majhen vpliv na erozijo, koti trkov med 20° in 30° pa povzročajo največjo stopnjo erozije zaradi apliciranih strižnih napetosti. Kotom od 30° do 90° se stopnja erozijske obrabe zmanjšuje. Drugače velja za krhke materiale, kjer je največja obraba pri kotu 90° in se trd material ne more več deformirati, zato pride do porušitve. Vpliv vpadnih kotov na stopnjo obrabe prikazujeta diagrama na sliki 2 [2, 4]. Erozija kot posledica kavitacije Kavitacijo predstavljajo implozije mehurčkov hidra- vlične kapljevine. Implozija nastane na območjih, kjer tlak v kapljevini hitro pade in povzroči nastanek mehurčkov, nato pa se hipoma poveča čez kritično mejo in povzroči, da mehurčki implodirajo. Za na- stanek kavitacije so nujno potrebni prosti in zaostali plini v kapljevini, saj kapljevine brez zaostalih plinov prenašajo tudi negativne tlake, vse do tlakov upar- janja [5]. Hitrosti kapljevine, ki se tvorijo pri kolapsu mehurč- kov, se gibljejo med 100 m/s in 500 m/s. Udar traja med 1 µs in 1 ms. Implodiranje več mehurčkov hkrati povzroči lokalno povišanje tlaka za nekaj sto barov in valovanje z nekaj tisoč Hz. Mesta, kjer je kavita- cija, razvijejo tudi tresenje z velikimi reakcijskimi si- lami [5]. Posledice udarov kavitacijskih mehurčkov na površini ventilske plošče aksialne batne hidra- vlične črpalke prikazuje slika 3. Abrazija Poznamo več mehanizmov abrazijske obrabe. Re- zanje ostrega delca v mehko površino materiala pri- kazuje slika 4 (a). Pri obremenitvi krhkih materialov z ostrimi robovi se v globini materiala začnejo po- javljati razpoke, kar prikazuje slika 4 (b). Pospešeno utrujanje materiala zaradi ponavljajoče se plastične Slika 3 : Posledica kavitacijske obrabe na ventilski plošči hidravlične črpalke [6] Slika 2 : Vpliv vpadnega kota na stopnjo obrabe mate- riala [2, 4] Ventil 1 / 2021 • Letnik 27 26 FILTRACIJA V HIDRAVLIKI deformacije prikazuje slika 4 (c). Ta mehanizem je značilen za žilave materiale. Najredkejši mehanizem je puljenje (izluščenje) zrn, na sliki 4 (d), ki je posle- dica krhkih vezi med zrni materiala [4]. Abrazivno obrabo določa način, kako robovi preč- kajo površino. Poznamo dva temeljna načina, in sicer dvotelesno abrazijo (slika 5 (a)) in tritelesno abrazijo (slika 5 (b)). Eksperimenti so pokazali, da je stopnja obrabe pri trotelesni abraziji približno 10-krat manjša kot pri dvotelesni abraziji. Pri trotelesni abraziji mehani- zem obrabe spominja na erozivno obrabo, saj gre tudi tu za naključne trke, odboje in rotacije delcev. Na drsnih površinah elementov hidravličnih kompo- nent se pojavljajo tako dvo- kot trotelesna abrazija in tudi erozija [4]. Testni prah Za testiranje hidravličnih filtrov poznamo več vrst testnega prahu. Standard ISO 12103-1 predstavlja štiri različne razrede, ki se med seboj razlikujejo po velikosti vsebovanih delcev [7]. Razvrstitev veliko- stnih razredov delcev po standardu ISO 12103-1 pri- kazuje preglednica 1. Slika 6 prikazuje diagram porazdelitve delcev različ- nih velikosti za posamezen velikostni razred testne- ga prahu [9]. Testni prah velja za zelo abrazivnega, zato se upora- blja tudi za testiranje komponent, ki so izpostavlje- ne majhnim delcem [7, 8]. Za nas je najbolj zanimiv testni prah, ki ga popisuje standard ISO 12103-1-A3, oziroma srednji testni prah MTD (ang medium test dust). Uporablja se namreč za večprehodno testira- nje hidravličnih filtrov. Vpliv testnega prahu na hidra- vlične sestavine je v veliki meri odvisen od njihove velikosti in kemične sestave (preglednica 2) [7, 8]. Najpomembnejšo vlogo pri vplivu delcev na obrabo hidravličnih komponent med testom in v realnem Slika 4 : Mehanizmi abrazijske obrabe materiala [4] Slika 5 : Dvotelesna (a) in (b) trotelesna abrazija [4] Preglednica 1 : Razredi velikosti testnega prahu po standardu ISO 12103-1, prirejeno po [8] ISO 12103-1-A1 Ultrafini testni prah ISO 12103-1-A2 Fini testni prah ISO 12103-1-A3 Srednji testni prah (MTD) ISO 12103-1-A4 Grobi testni prah Ventil 1 / 2021 • Letnik 27 27 FILTRACIJA V HIDRAVLIKI okolju imajo materialne lastnosti delcev in hidravlič- nih sestavin. Pri testiranju hidravličnih sestavin so, upoštevajoč preglednico 2 in način izdelave veči- ne hidravličnih komponent, najpogostejši materi- ali silicijev dioksid (SiO 2 ), aluminijev oksid (Al 2 O 3 ) in navadno konstrukcijsko jeklo S235. Primerjavo materialnih lastnosti vseh treh materialov prikazuje preglednica 3. Analiza delcev SEM in EDS Z analizo SEM (ang. Scanning Electron Microscopy) proučujemo površino, lahko pa tudi elementarno sestavo nekega vzorca. Rezultati analize so slike površine vzorca, ki dosegajo zelo visoko resolucijo. Gre za mikroskopiranje z elektronskim mikrosko- pom [13]. Mikroskopiranje deluje tako, da s pomočjo elek- tronske pištole generiramo elektrone, ki so najpo- gosteje termoioničnega izvora – iz katode, zgrajene iz volframovega filamenta. Elektrone pospešujemo s pomočjo aplicirane napetosti. Nato elektronske leče konvergirajo tokove elektronov v snope oziro- ma žarke, ki padejo na majhno območje na površju vzorca. Določanje lokacije trka snopa elektrona je zelo natančno. Površino vzorca nato skeniramo z elektronskim mikroskopom v obliki pravokotnega rasterja. Z nastavljanjem velikosti skenirane povr- šine prilagodimo povečavo, ki je pri elektronskih mikroskopih lahko od 10 do 3.000.000-kratna [13]. Ko pridejo elektroni v kontakt s skenirano površino, reagirajo z atomi proučevanega materiala. Elektro- Slika 6 : Delež velikosti delcev za posamezen velikostni razred delcev [9] Preglednica 2 : Kemična sestava delcev srednjega testnega prahu (ISO 12103-1-A3) [9] Kemična zgradba delca Delež glede na ostale delce [%] SiO 2 od 69 do 77 Al 2 O 3 od 8 do 14 CaO od 2,5 do 5,5 K 2 O od 2 do 5 Na 2 O od 1 do 4 Fe 2 O 3 od 4 do 7 MgO od 1 do 2 TiO 2 od 0 do 1 Preglednica 3 : Primerjava najpogostejših materialov delcev, ki se pojavijo v hidravličnih sistemih. Prirejeno po [10, 11, 12]. SiO 2 Al 2 O 3 S235 Modul elastičnosti [GPa] od 66,3 do 74,8 od 215 do 413 od 200 do 215 Natezna trdnost [MPa] od 45 do 155 od 69 do 665 od 340 do 510 Strižni modul [GPa] od 27,9 do 32,3 od 88 do 165 od 57 do 80 Poisonov količnik [/] od 0,15 do 0.19 od 0,21 do 0.33 0,29 Ventil 1 / 2021 • Letnik 27 28 FILTRACIJA V HIDRAVLIKI nu, ki trči v proučevano površino, rečemo primar- ni elektron, tistemu, ki zapusti to površino, pa se- kundarni elektron. Primarni elektroni interirajo z materialom do globine približno 5 µm. Volumen, v katerem se zgodi interakcija, je v obliki kapljice in se zato imenuje interakcijski volumen. Globina in velikost interakcijskega volumna sta odvisna od energije elektrona, atomskega števila vzorca in gostote materiala vzorca. Izmenjava energi- je med snopom elektronov in vzorcem rezultira v emisiji elektronov in elektromagnetne radiaci- je (ang x-ray). Tako lahko povratni signali nosijo informacijo tudi o materialni kompoziciji vzorca. Detektorji pridobivajo razpršene odbite elektro- ne in sekundarne elektrone, jih ojačajo ter nato z njihovo pomočjo določajo obliko in zgradbo ana- lizirane površine [13]. EDS (ang. Energy-dispersive spectroscopy) se na- naša na informacijo o kemijski sestavi vzorca. Te- melji na predpostavki, da ima vsak atom s svojo edinstveno atomsko strukturo unikaten nabor vr- hov v spektru elektromagnetnih emisij. Pomemb- na faktorja pri tej metodi sta debelina materiala, ki jo mora signal prepotovati in je lahko potencialna ovira na njegovi poti, ter verjetnost, da se bo si- gnal vrnil na detektor in se ne bo izgubil v okolico. Priprava preparatov, ki jih proučujemo po tej me- todi, zahteva veliko pozornosti, sicer lahko dobi- mo nezadovoljive rezultate. Ni potrebno, da so vzorci veliki, saj lahko že z manjšim kakovostnim vzorcem dobimo želene rezultate. Posebno po- zornost moramo nameniti električno neprevo- dnim materialom, saj med analizo akumulirajo električni naboj in oddajo zelo malo povratne- ga signala, zato moramo zagotoviti prevodnost vzorca vsaj na njegovi površini in pa njegovo oze- mljenost. Posledično so kovinski in ostali vzorci prevodnih materialov časovno manj potratni za pripravo. Električno prevodnost vzorca doseže- mo z raznimi dodajnimi materiali oziroma plašči. Trenutno so v uporabi materiali, kot so zlato, pa- ladij, platina, iridij, volfram, krom, osmij, najpo- gosteje pa ogljik. Oplaščenje s težkimi kovinami lahko poveča razmerje med signalom in šumom za atome z nizkim atomskim številom. 3 Razvoj metodologije pridobivanja delcev Z namenom raziskave smo testirali hidravlični filter, ki je bil prej na proizvodni liniji železarne SIJ Acro- ni, d. o. o. Primer vgradnje dveh filtrov proizvodne linije, ki obratujeta v podobnih razmerah in v istem podjetju kot testirani filter, prikazuje slika 7. Proučevanemu vložku (filtrskemu elementu) (na sliki 8) smo na spletu poiskali kataloški list in mu določili interno oznako, prikazano v preglednici 4. Filter 1.1 Proizvajalec filtra je podjetje Rexroth. Gre za filter tipa 10 z nabavno oznako 10.1300LA H6XL A00 6 M SO3000. Filtrirni material omenjenega filtra so ne- pletena steklena vlakna, ki tvorijo šest plasti in dva med seboj različna efektivna sloja. Oba sloja pod elektronskim mikroskopom prikazuje slika 9. Mate- rial dosega nazivno prepustnost do 6 µm. Najve- čji dopustni tlačni padec na filtrirnem elementu je 30 bar. Najvišja dopustna temperatura obratovanja je 100 °C. Filtrirni element ima tudi obtočni vod s Slika 7 : Filtri postrojenja za valjanje pločevine v SIJ Acroni, d. o. o. Slika 8 : Filter (vložek oz. element) z interno oznako 1.1 Preglednica 4 : Testirani hidravlični filter z interno oznako Interna oznaka filtra Kataloška oznaka filtra 1.1 R928017668 Ventil 1 / 2021 • Letnik 27 29 tlačnim (prelivnim) ventilom, ki se odpre pri Δp = 3 bar. Filter zagotavlja čistočo hidravličnega olja med 15/12/10 in 19/14/11. Beta vrednost filtra za nekatere velikosti delcev prikazuje preglednica 5. Beta vre- dnosti so določene pri tlačnem padcu 2,2 bar [14]. V nadaljevanju smo se lotili jemanja vzorcev delcev iz filtra. Zanima nas realna slika delcev iz rabljenih industrijskih filtrov v primerjavi z delci standardi- ziranega testnega prahu za laboratorijsko testi- ranje hidravličnih filtrov. Ker postopek za jemanje industrijskih vzorcev še ni standardiziran, smo ga razvili sami. Pri jemanju vzorca delcev je potrebno eliminirati prisotnost olja in drugih neželenih snovi v vzorcu delcev. Metoda pridobivanja delcev ima naslednje korake: 1. izrezovanje vzorcev filtrskega elementa, 2. izpiranje vzorcev, 3. sušenje izpranega materiala, 4. priprava preparatov za mikroskopiranje z optič- nim mikroskopom, 5. priprava preparatov za mikroskopiranje z elek- tronskim mikroskopom in 6. mikroskopiranje vzorcev. Izrezovanje vzorcev filtra Pri izrazu »filter« gre seveda samo za filtrske ele- mente (vložke), ki prevzemajo delce nečistoč. Vzo- rec filtra je velik približno 10 x 10 mm. Vzorce smo izrezali s tapetniškim nožem in škarjami. Vzorec mora vsebovati vse plasti navadno večplastnega filtra, da lahko opazujemo delce vseh velikosti. Iz- rezkov filtra se je treba čim manj dotikati, da jih ne kontaminiramo. Slika 10 in slika 11 prikazujeta izre- zovanje vzorca filtra. Vzorce smo sproti shranjevali v hermetično zaprte epruvete in jih označevali. Izpiranje vzorcev Vzorce v epruvetah (premera 10 mm in višine 120 mm) smo zalili s 96-odstotnim etilnim denaturi- ranim alkoholom (slika 12) in jih nato pretresli. Pri zalivanju vzorcev z alkoholom je priročna uporaba injekcije. Hidravlično olje se raztopi v alkoholu, ki se nato obarva v rjav odtenek, kar je razvidno na sliki 13. Ker na koncu ne želimo, da so delci pre- kriti z oljem, je potrebno tako kontaminiran alko- hol v epruveti delno zamenjati in postopek večkrat ponoviti. Postopek ponavljamo toliko časa, dokler nam po pretresanju v epruveti ne ostane transpa- renten brezbarven alkohol. Slika 9 : Vlakna obeh različnih efektivnih slojev filtra 1.1 [14] Slika 10 : Izrezovanje dela filtra Slika 11 : Rezanje na manjše kose Preglednica 5 : Beta vrednosti za nekatere velikosti delcev filtra 1.1 [15] Velikost delca [µm] β vrednost 4,8 ≥ 75 5,5 ≥ 200 7,5 ≥ 1000 FILTRACIJA V HIDRAVLIKI Ventil 1 / 2021 • Letnik 27 30 FILTRACIJA V HIDRAVLIKI Mešanico olja in alkohola iz epruvete odstranimo takrat, ko se vsi delci posedejo na njeno dno, kar je trajalo približno 20 minut. Tekočino nato s pipe- to počasi odstranjujemo iz epruvete (slika 14). Pri odstranjevanju smo se držali načela, da morajo biti vzorci filtrov na koncu še vedno pod gladino in da ustje pipete nikoli ni pod nivojem zgornjega roba filtra. Če epruveto držimo z golo roko za dno, ustvarimo konvekcijske tokove in tako delce zopet dvignemo. Če se nam slednje zaradi katerega koli vzroka zgo- di, je potrebno zopet počakati, da se delci posedejo nazaj na dno. Če so se delci v večini že posedli, se včasih ne vidi najbolje. To lahko na hitro preizkusi- mo tudi tako, da magnet prislonimo ob epruveto v višini gladine alkohola in nato takoj odstranimo, da magnetno polje z dna ne dvigne še ostalih delcev. Nato damo epruveto pod luč. Če se delci še niso dovolj posedli, bi morali na mestu, kjer smo prislo- nili magnet, videti skupke črnih delcev oziroma ka- kršne koli sivine, ki lebdijo ob steni epruvete. Sušenje izpranega materiala Ko se po pretresanju vzorcev v alkoholu ta ne obar- va več, zopet počakamo, da se delci usedejo. Naj- prej s pomočjo pincete odstranimo koščke filtra, ki jih pri ustju epruvete s pomočjo injekcije še malo speremo. Zopet počakamo, da se delci posedejo, nato pa odstranimo čim več alkohola, vendar ne toliko, da bi se med pipetiranjem začeli delci dvi- Slika 12 : Vzorci filtra v epruveti, zaliti z alkoholom Slika 14 : Odstranjevanje alkohola iz epruvete (pipeti- ranje) Slika 13 : Zmes alkohola in olja, ki se obarva rjavo Slika 15 : Ostanek alkohola z delci pred sušenjem Ventil 1 / 2021 • Letnik 27 31 FILTRACIJA V HIDRAVLIKI govati. Ko smo odstranili alkohol (slika 15), pustimo epruveto na stojalu odprto in počakamo, da se vse- bina posuši (sliki 16). Posušeni delci morajo imeti suh in nemasten videz. Na sliki 17 vidimo že posu- šene delce v epruveti. Lahko se zgodi, da se delci, čeprav so očiščeni, sprimejo na dnu epruvete. To ne predstavlja težav, saj se te sprijete skupke brez težav razbije s čistim dolgim trdim predmetom. Pri- poročljive so laboratorijske steklene palčke. 4 Zaključne misli k prvemu delu Prvi del prispevka predstavlja razloge za pojav del- cev znotraj hidravlične kapljevine. To so štiri možne vrste obrab, dvo- in trotelesna abrazija ter erozija in kavitacija. Novo nastali delci potujejo s hidravlično kapljevino skozi komponente ter tokovodnike in še povečujejo obrabo. Filtracija je zato nujno potreb- na. V standardiziranih testih naj bi se uporabljal testni prah, ki pa je za hidravlične komponente zelo abra- ziven. Namen tega prispevka (in nadaljevalnega) je pri- kazati razliko med standardnim testnim prahom in dejanskimi delci, ki so v hidravlični tekočini indu- strijskega postrojenja. Razvili smo metodo vzorčenja delcev iz zamašene- ga hidravličnega filtra iz železarne SIJ Acroni Jese- nice. Filtrirni material razrežemo na manjše kose, ga namestimo v epruveto ter spiramo s čistilnim alko- holom. Ko na dnu epruvete ostanejo čisti delci, jih osušimo in pripravimo za opazovanje na optičnem ter na elektronskem mikroskopu. Nadaljevanje prispevka bo objavljeno v naslednji številki revije Ventil. V drugem delu bomo prikazali postopek analize iz industrijskega filtra pridoblje- nih vzorcev delcev. Prikazali bomo njihove oblike ter material in jih primerjali s standardnim testnim prahom. Literatura [1] F. Majdič. 2. predavanje – teoretične osnove – FT_30176, dostopno na: https:/ /visfs.uni-lj.si/ main.asp (23. 4. 2020). [2] P. Shewman, G. Sundararajan. The erosion of metals. Ann. Rev. Mater. Sci. 13 (1983), str. 301–318. [3] A. Jafari et al. Experimental comparison of abrasive and erosive wear characteristic of four wear-resistant steels: Wear. Author’s ac- cepted manuscript. Dostopno na: https:/ /doi. org/10.1016/j.wear.2018.09.010 (25. 4. 2020). [4] G. Stachowiak, A. Batchelor. Abrasive, Ero- sive and Cavitation wear: Engineering Tribo- logy. Elsevier Butterworth-Heinemann, Ox- ford, 2005, str. 501–552. [5] F. Majdič. Kavitacija in erozija v povezavi z abrazijo – obraba znotraj sestavin pogon- sko-krmilne hidravlike: 2. izpit tribologija. Lju- bljana, december 04–marec 05. [6] Reparation pompe et moteur hydraulique. Dostopno na: http://hydro.tg.free.fr/repara- tion_pompe/cavitation/cavitation.jpg, ogled: 15. 6. 2020. [7] N. Čegovnik, F. Majdič. Preizkušanje hidrav- ličnih filtrov – večprehodni test po standardu ISO 16889:2008. Ventil 5, letnik 24 (2018), str. 382–389. [8] SIST ISO 12103-1:1997. Road vehicles-T est dust for filter evaluation- Part 1: Arizona test dust. [9] R. A. Fletcher, D. S. Bright. Shape factors of ISO 12103-A3 (medium test dust). Surface and microanalysis science division. Novem- ber 2000, str. 49–56. [10] Silica-Silicon dioxide (SiO2). Dostopno na: Slika 16 : Sušenje delcev v odprti epruveti na podstavku Slika 17 : Posušen vzorec delcev Ventil 1 / 2021 • Letnik 27 32 FILTRACIJA V HIDRAVLIKI https:/ /www.azom.com/properties.aspx?Ar- ticleID=1114, ogled: 27. 6. 2020. [11] Alumina-aluminium oxide – Al2O3 – refracto- ry ceramic oxide. Dostopno na: https://www. azom.com/properties.aspx?ArticleID=52, ogled: 27. 6. 2020. [12] EN 10025 Grade S235JRG2C as-rolled condi- tion (+AR). Dostopno na: https://matmatch. com/materials/minfm33146-din-17100- en-10025, ogled: 28. 6. 2020. [13] K. Vos, N. Vandenberghe, J. Elsen. Surface textural analysis of quarz grains by scanning electron microscopy (SEM): From sample preparation to environmental interpretation. Earth-science reviews, volume 128, str. 93–104. [14] Filter elements for installation in hydac filter housings: type 9. and 10. filter elements. Rex- roth bosch group: The drive and control com- pany. RE 51457 (2013). [15] Filterelemente: typ 10., zum einbau in hy- dac filtergehäuse. Rexroth bosch group: The drive and control company. RE 51531 (2019). Analysis of real and test particles in hydraulic filters – 1 st part Abstract: In the first part of the paper, the reasons for the appearance of particles inside the hydraulic liquid are pre- sented. These are the four possible types of wear, two-body abrasive wear, three-body abrasive wear, ero- sion and cavitation. The newly formed particles migrate through the hydraulic fluid and further increase the wear. Filtration is therefore essential. Test powder is expected to be used in standardized tests, but it is very abrasive to hydraulic components. The aim of the present work was to show the difference between the standardized test powder and the actual particles present in the hydraulic fluid of an industrial plant. We have developed a method to sample particles from a clogged hydraulic filter of SIJ iron plant Acroni Jesenice. Cut the filter material into smaller pieces, place it in a test tube, and rinse it with cleaning alco- hol. If clean particles remain at the bottom of the tube, dry them and prepare them for observation on an optical and electron microscope. The continuation of the article will appear in the next issue of Ventil magazine. In the second part, we will present the process of analyzing particle samples obtained from an industrial filter. We will show their shapes and material and compare them with standard test powder. Keywords: hydraulics, hydraulic fluids, filtration, cleanliness, particles, wear, microscopy Zahvala Vodji vzdrževanja hidravlike v SIJ ACRONI Metodu Smoleju, dipl. inž. str., se avtorji zahvaljujemo za darovane testirane rabljene filtre. Vodji katedre in laboratorija TINT prof. dr. Mitjanu Kalinu in dr. Muhammadu Shahidu Arshadu se za- hvaljujemo za pomoč pri mikroskopiranju delcev. LABORATORIJ ZA FLUIDNO TEHNIKO Smo laboratorij z dolgoletno tradicijo na področju fluidne tehnike. Ukvarjamo se z oljno in tudi ekološko prijazno vodno pogonsko-krmilno hidravliko, pri tem pa uporabljamo sofisticirano in sodobno merilno in programsko opremo. Obrnite se na nas, če potrebujete: - razvoj in optimiranje hidravličnih komponent in naprav, - izdelavo hidravličnih naprav, - izboljšave in popravila hidravličnih strojev in naprav, - izdelavo sodobnega krmilja za hidravlične stroje, - industrijsko izobraževanje na področju fluidne tehnike, - ekološke hidravlične naprave na pitno vodo, - nudimo visokotlačne trajnostne teste, - nudimo testiranje hidravličnih filtrov ter izdelavo sodobne filtrirne naprave,… T: 01/4771115, 01/4771411 E: lft@fs.uni-lj.si http://lab.fs.uni-lj.si/lft/ Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo Laboratorij za fluidno tehniko Aškerčeva 6, 1000 Ljubljana