Рабочие жидкости для гидросистем. Гидравлические линии

В гидроприводе рабочая жидкость является энергоносителем, благодаря которому устанавливается связь между насосом и гидродвигателем. Кроме того, рабочая жидкость обеспечивает смазку подвижных частей элементов гидропривода. Физические свойства жидкостей подробно были изложены в [9, стр.10…15].

2.1. Характеристика рабочих жидкостей

В качестве рабочих жидкостей в гидравлическом приводе применяют минеральные масла, водомасляные эмульсии, смеси и синтетические жидкости. Выбор типа и марки рабочей жидкости определяется назначением, степенью надежности и условиями эксплуатации гидроприводов машин.

Минеральные масла получают в результате переработки высококачественных сортов нефти с введением в них присадок, улучшающих их физические свойства. Присадки добавляют в количестве 0,05…10%. Присадки могут быть многофункциональными, т.е. влиять на несколько физических свойств сразу. Различают присадки антиокислительные, вязкостные, противоизносные, снижающие температуру застывания жидкости, антипенные и т.д.

Водомасляные эмульсии представляют собой смеси воды и минерального масла в соотношениях 100:1, 50:1 и т.д. Минеральные масла в эмульсиях служат для уменьшения коррозионного воздействия рабочей жидкости и увеличения смазывающей способности. Эмульсии применяют в гидросистемах машин, работающих в пожароопасных условиях и в машинах, где требуется большое количество рабочей жидкости (например, в гидравлических прессах). Применение ограничено отрицательными и высокими (до 60 С) температурами.

Смеси различных сортов минеральных масел между собой, с керосином, глицерином и т.д. применяют в гидросистемах высокой точности, а также в гидросистемах, работающих в условиях низких температур.

Синтетические жидкости на основе силиконов, хлор- и фторуглеродистых соединениях, полифеноловых эфиров и т.д. негорючи, стойки к воздействию химических элементов, обладают стабильностью вязкостных характеристик в широком диапазоне температур. В последнее время, несмотря на высокую стоимость синтетических жидкостей, они находят все большее применение в гидроприводах машин общего назначения.

2.2. Выбор и эксплуатация рабочих жидкостей

Выбор рабочих жидкостей для гидросистемы машины определяется: – диапазоном рабочих температур; – давлением в гидросистеме; – скоростями движения исполнительных механизмов; – конструкционными материалами и материалами уплотнений; – особенностями эксплуатации машины (на открытом воздухе или в помещении, условиями хранения машины, возможностями засорения и т.д.).

Диапазон рекомендуемых рабочих температур находят по вязкостным характеристикам рабочих жидкостей. Верхний температурный предел для выбранной рабочей жидкости определяется допустимым увеличением утечек и снижением объемного КПД, а также прочностью пленки рабочей жидкости.

Нижний температурный предел определяется работоспособностью насоса, характеризующейся полным заполнением его рабочих камер или пределом прокачиваемости жидкости насосом. При безгаражном хранении машин в зимнее время вязкость жидкостей становится настолько высокой, что в периоды пуска и разогрева гидросистемы насос некоторое время не прокачивает рабочую жидкость. В результате возникает “сухое” трение подвижных частей насоса, кавитация, интенсивный износ и выход насоса из строя. Таким образом, при применении рабочих жидкостей в условиях отрицательных температур пуску гидропривода в работу должен непременно предшествовать подогрев рабочей жидкости.

Максимальные и минимальные значения вязкости рабочих жидкостей в зависимости от типа насоса приведены в табл.2.1.

Таблица 2.1

Значения вязкости при крайних температурных пределах

Рабочее давление в гидросистеме и скорость движения исполнительного механизма также являются важными показателями, определяющими выбор рабочей жидкости. Утечки жидкости повышаются при увеличении давления, следовательно, было бы лучше применять рабочую жидкость с повышенной вязкостью. Но при этом будут увеличиваться гидравлические потери, и снижаться КПД гидропривода. Аналогичное влияние оказывает на рабочую жидкость скорость движения исполнительных механизмов. В настоящее время нет научно обоснованных рекомендаций по выбору рабочих жидкостей в зависимости от давления и скорости движения исполнительного механизма. Однако отмечается стремление при больших давлениях применять рабочую жидкость повышенной, а при низких давлениях – пониженной вязкости.

При эксплуатации гидросистем необходимо создавать такие условия, при которых рабочая жидкость по возможности дольше сохраняла бы свои первоначальные свойства. Для этого необходимо: не смешивать в одной таре свежую и бывшую в эксплуатации рабочие жидкости; пользоваться чистым заправочным инвентарем; не допускать смешивания рабочей жидкости с водой; не допускать попадания в жидкость пыли, песка, стружки и других механических частиц. При этом необходимо: фильтровать жидкость перед ее заливкой; герметично закрывать резервуары, содержащие рабочую жидкость. При работе гидропривода в широком диапазоне температур рекомендуется применять летние и зимние сорта рабочих жидкостей. Необходимо также после первого периода работы гидропривода в течение 50…100 ч заменять рабочую жидкость для ее фильтрации и очистки от продуктов износа в начальный период эксплуатации.

Наиболее распространенными являются два сорта рабочих жидкостей – ВМГЗ и МГ-30. Они позволяют заменить более 30 сортов специальных масел – индустриальных, турбинных, трансформаторных, дизельных, моторных, цилиндровых, веретенных и т.д.

studfiles.net

Рабочие жидкости для гидросистем. Гидравлические линии

В гидроприводе рабочая жидкость является энергоносителем, благодаря которому устанавливается связь между насосом и гидродвигателем. Кроме того, рабочая жидкость обеспечивает смазку подвижных частей элементов гидропривода. Физические свойства жидкостей подробно были изложены в [9, стр.10…15].

2.1. Характеристика рабочих жидкостей

В качестве рабочих жидкостей в гидравлическом приводе применяют минеральные масла, водомасляные эмульсии, смеси и синтетические жидкости. Выбор типа и марки рабочей жидкости определяется назначением, степенью надежности и условиями эксплуатации гидроприводов машин.

Минеральные маслаполучают в результате переработки высококачественных сортов нефти с введением в них присадок, улучшающих их физические свойства. Присадки добавляют в количестве 0,05…10%. Присадки могут быть многофункциональными, т.е. влиять на несколько физических свойств сразу. Различают присадки антиокислительные, вязкостные, противоизносные, снижающие температуру застывания жидкости, антипенные и т.д.

Водомасляные эмульсиипредставляют собой смеси воды и минерального масла в соотношениях 100:1, 50:1 и т.д. Минеральные масла в эмульсиях служат для уменьшения коррозионного воздействия рабочей жидкости и увеличения смазывающей способности. Эмульсии применяют в гидросистемах машин, работающих в пожароопасных условиях и в машинах, где требуется большое количество рабочей жидкости (например, в гидравлических прессах). Применение ограничено отрицательными и высокими (до 60 С) температурами.

Смесиразличных сортов минеральных масел между собой, с керосином, глицерином и т.д. применяют в гидросистемах высокой точности, а также в гидросистемах, работающих в условиях низких температур.

Синтетические жидкостина основе силиконов, хлор- и фторуглеродистых соединениях, полифеноловых эфиров и т.д. негорючи, стойки к воздействию химических элементов, обладают стабильностью вязкостных характеристик в широком диапазоне температур. В последнее время, несмотря на высокую стоимость синтетических жидкостей, они находят все большее применение в гидроприводах машин общего назначения.

2.2. Выбор и эксплуатация рабочих жидкостей

Выбор рабочих жидкостей для гидросистемы машины определяется: – диапазоном рабочих температур; – давлением в гидросистеме; – скоростями движения исполнительных механизмов; – конструкционными материалами и материалами уплотнений; – особенностями эксплуатации машины (на открытом воздухе или в помещении, условиями хранения машины, возможностями засорения и т.д.).

Диапазон рекомендуемых рабочих температур находят по вязкостным характеристикам рабочих жидкостей. Верхний температурный предел для выбранной рабочей жидкости определяется допустимым увеличением утечек и снижением объемного КПД, а также прочностью пленки рабочей жидкости.

Нижний температурный предел определяется работоспособностью насоса, характеризующейся полным заполнением его рабочих камер или пределом прокачиваемости жидкости насосом. При безгаражном хранении машин в зимнее время вязкость жидкостей становится настолько высокой, что в периоды пуска и разогрева гидросистемы насос некоторое время не прокачивает рабочую жидкость. В результате возникает “сухое” трение подвижных частей насоса, кавитация, интенсивный износ и выход насоса из строя. Таким образом, при применении рабочих жидкостей в условиях отрицательных температур пуску гидропривода в работу должен непременно предшествовать подогрев рабочей жидкости.

Максимальные и минимальные значения вязкости рабочих жидкостей в зависимости от типа насоса приведены в табл.2.1.

Таблица 2.1

Значения вязкости при крайних температурных пределах

Рабочее давление в гидросистеме и скорость движения исполнительного механизма также являются важными показателями, определяющими выбор рабочей жидкости. Утечки жидкости повышаются при увеличении давления, следовательно, было бы лучше применять рабочую жидкость с повышенной вязкостью. Но при этом будут увеличиваться гидравлические потери, и снижаться КПД гидропривода. Аналогичное влияние оказывает на рабочую жидкость скорость движения исполнительных механизмов. В настоящее время нет научно обоснованных рекомендаций по выбору рабочих жидкостей в зависимости от давления и скорости движения исполнительного механизма. Однако отмечается стремление при больших давлениях применять рабочую жидкость повышенной, а при низких давлениях – пониженной вязкости.

При эксплуатации гидросистем необходимо создавать такие условия, при которых рабочая жидкость по возможности дольше сохраняла бы свои первоначальные свойства. Для этого необходимо: не смешивать в одной таре свежую и бывшую в эксплуатации рабочие жидкости; пользоваться чистым заправочным инвентарем; не допускать смешивания рабочей жидкости с водой; не допускать попадания в жидкость пыли, песка, стружки и других механических частиц. При этом необходимо: фильтровать жидкость перед ее заливкой; герметично закрывать резервуары, содержащие рабочую жидкость. При работе гидропривода в широком диапазоне температур рекомендуется применять летние и зимние сорта рабочих жидкостей. Необходимо также после первого периода работы гидропривода в течение 50…100 ч заменять рабочую жидкость для ее фильтрации и очистки от продуктов износа в начальный период эксплуатации.

Наиболее распространенными являются два сорта рабочих жидкостей – ВМГЗ и МГ-30. Они позволяют заменить более 30 сортов специальных масел – индустриальных, турбинных, трансформаторных, дизельных, моторных, цилиндровых, веретенных и т.д.

studfiles.net

1.3. Выбор рабочих жидкостей для гидросистем приводов

Это сложная процедура, однако от нее зависит работоспособность гидропривода в течение длительного времени и в различных окружающих условиях, его надежность и стабильность характеристик.

При выборе рабочих жидкостей необходимо учитывать следующие условия эксплуатации гидропривода:

• рабочее давление и скорость движения гидропривода;

• диапазон температур окружающей гидропривод среды, в которой он работает;

• максимальную температуру рабочей жидкости, до которой она нагревается в процессе работы привода, и длительность работы при этой температуре;

• характеристики материалов, с которыми будет контактировать рабочая жидкость в процессе работы (особенно это важно для материала уплотнений).

Само назначение гидросистем также накладывает требования при выборе жидкости. Обычно гидроприводы разделяют на приводы общепромышленного назначения, гидроприводы авиационной техники, гидроприводы сельхозтехники и автомобильной промышленности, энергетических объектов, судовых агрегатов.

К общепромышленным гидроприводам относят гидравлические системы металлорежущих станков и промышленных роботов, прессов, их вспомогательного оборудования, литейных машин и других объектов машиностроения. Обычно такие гидросистемы работают в закрытых отапливаемых помещениях, где температура не понижается до отрицательных значений и не превышает 30 –35 °С. Таким условиям работы при давлениях до 30–35 МПа хорошо удовлетворяют минеральные масла с вязкостью 10–15 мм²/с при температуре 50 °С. Но не следует забывать, что минеральные масла при нагреве их до температур 70–90 °С начинают быстро терять свои первоначальные свойства (ускоряются процессы окисления и разложения масла, ухудшается смазывающая способность, увеличивается пенообразование и т. д.). Поэтому в гидросистемах станков применяют обычно индустриальные масла И-12А, И-20А, И-ЗОА, И-40А, И-50А, которые хорошо работают при давлениях рабочей жидкости до 10 МПа и ее нагреве до 60 °С. В более нагруженных гидроприводах промышленных роботов, манипуляторов, автоматизированного оборудования, автоматических линий применяют минеральные масла с различными присадками, например Тп-22, Тп-30, Тп-46, которые выдерживают температуру нагрева до 90 °С и давление до 15–20 МПа.

В более тяжелых условиях работы при давлении 16–35 МПа, например, в гидросистемах прессового автоматизированного оборудования, применяют минеральные масла марки ИГП с присадками противоизносными, антиокислительными, антикоррозионными и противопенными, а также различного рода эмульсии, обладающие хорошими негорючими свойствами.

В гидросистемах, работающих при высоких температурах (автоматизированное прессовое и литейное оборудование, тепловые двигатели), основным является требование пожарной безопасности жидкостей. Этому требованию в наилучшей мере отвечают искусственные рабочие жидкости. Кроме того, у них более пологая, чем у минеральных масел, характеристика изменения вязкости в зависимости от температуры, меньшая зависимость модуля упругости от давления. Но они обладают худшими смазывающими и антикоррозийными свойствами, несовместимы с другими рабочими жидкостями, неинертны к материалам уплотнения, некоторые типы искусственных жидкостей токсичны. К тому же главным препятствием их широкого использования в машиностроительных гидроприводах является их высокая (по сравнению с минеральными маслами в несколько раз) стоимость.

При выборе рабочей жидкости важно также обращать внимание и на затраты в процессе ее эксплуатации. Ведь выбрав более дорогую (а значит, более качественную) жидкость, можно выиграть на увеличении срока ее службы. В этом случае уменьшаются затраты на замену масла, на хранение, уменьшаются простои оборудования во время смены рабочей жидкости, увеличивается ресурс работы гидропривода, а вместе с ним и всего оборудования. Таким образом, выбор типа рабочей жидкости – процесс сложный, требующий многофакторного анализа, и потому проводить его надо тщательно.

studfiles.net

РАБОЧИЕ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ГИДРОСИСТЕМ. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЛИНИИ — Page 2

Страница 2 из 17

Рабочие жидкости для гидросистем. Гидравлические линии

В гидроприводе рабочая жидкость является энергоносителем, благодаря которому устанавливается связь между насосом и гидродвигателем. Кроме того, рабочая жидкость обеспечивает смазку подвижных частей элементов гидропривода.

Характеристика рабочих жидкостей

В качестве рабочих жидкостей в гидравлическом приводе применяют минеральные масла, водомасляные эмульсии, смеси и синтетические жидкости. Выбор типа и марки рабочей жидкости определяется назначением, степенью надежности и условиями эксплуатации гидроприводов машин.

Минеральные масла получают в результате переработки высококачественных сортов нефти с введением в них присадок, улучшающих их физические свойства. Присадки добавляют в количестве 0,05…10%. Присадки могут быть многофункциональными, т.е. влиять на несколько физических свойств сразу. Различают присадки антиокислительные, вязкостные, противоизносные, снижающие температуру застывания жидкости, антипенные и т.д.

Водомасляные эмульсии представляют собой смеси воды и минерального масла в соотношениях 100:1, 50:1 и т.д. Минеральные масла в эмульсиях служат для уменьшения коррозионного воздействия рабочей жидкости и увеличения смазывающей способности. Эмульсии применяют в гидросистемах машин, работающих в пожароопасных условиях и в машинах, где требуется большое количество рабочей жидкости (например, в гидравлических прессах). Применение ограничено отрицательными и высокими (до 60 С) температурами.

Смеси различных сортов минеральных масел между собой, с керосином, глицерином и т.д. применяют в гидросистемах высокой точности, а также в гидросистемах, работающих в условиях низких температур.

Синтетические жидкости на основе силиконов, хлор- и фторуглеродистых соединениях, полифеноловых эфиров и т.д. негорючи, стойки к воздействию химических элементов, обладают стабильностью вязкостных характеристик в широком диапазоне температур. В последнее время, несмотря на высокую стоимость синтетических жидкостей, они находят все большее применение в гидроприводах машин общего назначения.

Выбор и эксплуатация рабочих жидкостей

Выбор рабочих жидкостей для гидросистемы машины определяется:
– диапазоном рабочих температур;
– давлением в гидросистеме;
– скоростями движения исполнительных механизмов;
– конструкционными материалами и материалами уплотнений;
– особенностями эксплуатации машины (на открытом воздухе или в помещении, условиями хранения машины, возможностями засорения и т.д.).

Диапазон рекомендуемых рабочих температур находят по вязкостным характеристикам рабочих жидкостей. Верхний температурный предел для выбранной рабочей жидкости определяется допустимым увеличением утечек и снижением объемного КПД, а также прочностью пленки рабочей жидкости.

Нижний температурный предел определяется работоспособностью насоса, характеризующейся полным заполнением его рабочих камер или пределом прокачиваемости жидкости насосом. При безгаражном хранении машин в зимнее время вязкость жидкостей становится настолько высокой, что в периоды пуска и разогрева гидросистемы насос некоторое время не прокачивает рабочую жидкость. В результате возникает “сухое” трение подвижных частей насоса, кавитация, интенсивный износ и выход насоса из строя. Таким образом, при применении рабочих жидкостей в условиях отрицательных температур пуску гидропривода в работу должен непременно предшествовать подогрев рабочей жидкости.

Максимальные и минимальные значения вязкости рабочих жидкостей в зависимости от типа насоса приведены в табл.2.1.

Таблица 2.1

Значения вязкости при крайних температурных пределах

Рабочее давление в гидросистеме и скорость движения исполнительного механизма также являются важными показателями, определяющими выбор рабочей жидкости. Утечки жидкости повышаются при увеличении давления, следовательно, было бы лучше применять рабочую жидкость с повышенной вязкостью. Но при этом будут увеличиваться гидравлические потери, и снижаться КПД гидропривода. Аналогичное влияние оказывает на рабочую жидкость скорость движения исполнительных механизмов. В настоящее время нет научно обоснованных рекомендаций по выбору рабочих жидкостей в зависимости от давления и скорости движения исполнительного механизма. Однако отмечается стремление при больших давлениях применять рабочую жидкость повышенной, а при низких давлениях — пониженной вязкости.

При эксплуатации гидросистем необходимо создавать такие условия, при которых рабочая жидкость по возможности дольше сохраняла бы свои первоначальные свойства. Для этого необходимо: не смешивать в одной таре свежую и бывшую в эксплуатации рабочие жидкости; пользоваться чистым заправочным инвентарем; не допускать смешивания рабочей жидкости с водой; не допускать попадания в жидкость пыли, песка, стружки и других механических частиц. При этом необходимо: фильтровать жидкость перед ее заливкой; герметично закрывать резервуары, содержащие рабочую жидкость. При работе гидропривода в широком диапазоне температур рекомендуется применять летние и зимние сорта рабочих жидкостей. Необходимо также после первого периода работы гидропривода в течение 50…100 ч заменять рабочую жидкость для ее фильтрации и очистки от продуктов износа в начальный период эксплуатации.

Наиболее распространенными являются два сорта рабочих жидкостей — ВМГЗ и МГ-30. Они позволяют заменить более 30 сортов специальных масел — индустриальных, турбинных, трансформаторных, дизельных, моторных, цилиндровых, веретенных и т.д.

mylect.ru

Рабочие жидкости для гидросистем — компании Днипро-Спецсервис

В гидроприводе рабочая жидкость является энергоносителем, благодаря которому устанавливается связь между насосом и гидродвигателем. Кроме того, рабочая жидкость обеспечивает смазку подвижных частей элементов гидропривода.

В качестве рабочих жидкостей в гидравлическом приводе применяют минеральные масла, водомасляные эмульсии, смеси и синтетические жидкости. Выбор типа и марки рабочей жидкости определяется назначением, степенью надежности и условиями эксплуатации гидроприводов машин.

Минеральные масла получают в результате переработки высококачественных сортов нефти с введением в них присадок, улучшающих их физические свойства. Присадки добавляют в количестве 0,05…10%. Присадки могут быть многофункциональными, т.е. влиять на несколько физических свойств сразу. Различают присадки антиокислительные, вязкостные, противоизносные, снижающие температуру застывания жидкости, антипенные и т.д.

Водомасляные эмульсии представляют собой смеси воды и минерального масла в соотношениях 100:1, 50:1 и т.д. Минеральные масла в эмульсиях служат для уменьшения коррозионного воздействия рабочей жидкости и увеличения смазывающей способности. Эмульсии применяют в гидросистемах машин, работающих в пожароопасных условиях и в машинах, где требуется большое количество рабочей жидкости (например, в гидравлических прессах). Применение ограничено отрицательными и высокими (до 60 С) температурами.

Смеси различных сортов минеральных масел между собой, с керосином, глицерином и т.д. применяют в гидросистемах высокой точности, а также в гидросистемах, работающих в условиях низких температур.

Синтетические жидкости.

Рабочие жидкости на нефтяной основе не могут обеспечить весь диапазон требований, которые предъявляет к гидроприводам практика. Для гидроприводов, работающих в условиях, отличающихся от нормальных (tраб > 1000° С, повышенные требования к пожаробезопасности, чрезмерно низкие температуры окружающей среды и т.п.), или от которых требуется повышенная стабильность характеристик, применяются синтетические рабочие жидкости.

Синтетические жидкости на основе силиконов, хлор- и фторуглеродистых соединениях, полифеноловых эфиров и т.д. негорючи, стойки к воздействию химических элементов, обладают стабильностью вязкостных характеристик в широком диапазоне температур.

Обладая повышенными отдельными свойствами, синтетические рабочие жидкости имеют некоторые недостатки, препятствующие их широкому применению. Это в первую очередь высокая стоимость и ограниченность сырьевых ресурсов, используемых для изготовления синтетических жидкостей. Но последнее время, несмотря на высокую стоимость синтетических жидкостей, они находят все большее применение в гидроприводах машин общего назначения.

Кроме того, ряд таких жидкостей плохо совместимы с основными материалами гидроприводов, токсичны и имеют худшие, по сравнению с минеральными маслами, показатели по отдельным свойствам.

Существует множество типов синтетических жидкостей, из которых в гидроприводах нашли применение следующие: диэфиры, силоксаны, фосфаты, водосодержащие жидкости, фтор- и хлорорганические рабочие жидкости. Все типы органических жидкостей обладают по сравнению с минеральными маслами повышенными противопожарными свойствами. Наиболее лучшими в этом отношении являются фторорганические жидкости, которые отличаются полной негорючестью. Кроме того, они исключительно химически инертны и термически стабильны. Водосодержащие жидкости не воспламеняются при распылении на пламя или на поверхность, нагретую до температуры 7000° С. Остальные жидкости имеют повышенную огнестойкость по сравнению с нефтяными маслами, но являются горючими и могут воспламенятся при попадании на огонь или раскаленные предметы.

Диэфиры – жидкости на основе сложных эфиров, являющихся продуктами реакции двухосновных кислот (адипиновой, себациновой и др.) с первичными или многоатомными спиртами (например, с пентаэритритом). Диэфиры представляют собой маслянистые жидкости с хорошей смазывающей способностью, удовлетворительной вязкостно-температурной характеристикой, малой испаряемостью и высокой температурой вспышки. Диэфиры недостаточно устойчивы к окислению, поэтому в них вводят антиокислительную и противоизносную присадку.

В среде диэфиров плохо работают рукава и уплотнения из нитритных каучуков, электроизоляционные материалы, металлы, содержащие свинец, кадмиевые и цинковые покрытия. Диэфиры совместимы с силоксанами, поэтому в последние вводят диэфиры для улучшения смазочных свойств.

Рабочая температура диэфиров ограничена 2000° С, так как при температуре 230 – 2600° С они начинают разлагаться.

Диэфиры используются в гидроприводах турбовинтовых двигателей.

Силоксаны и полисилоксаны – жидкости на основе кремний – органических полимеров. Они имеют наиболее пологую из всех рабочих жидкостей вязкостно-температурную характеристику, т.е. ее вязкость мало зависит от температуры. Вязкость полисилоксанов увеличивается с увеличением молекулярной массы полимера, что позволило создать широкий ряд базовых силоксановых жидкостей с последовательно увеличивающейся вязкостью. Диапазон вязкостей силоксанов от 10 до 3000 сСт при 250° С. Силоксаны характеризуются большой сжимаемостью и стойкостью к окислению. Они обладают наименьшим поверхностным натяжением из всех известных рабочих жидкостей. Силоксаны выдерживают температуру до 1900° С, однако уже при 2000° С начинают разлагаться с образованием окиси кремния (кремнезема), который является хорошим абразивом, поэтому рабочая температура не превышает 1750° С. Смазывающая способность силоксанов неудовлетворительная (особенно для стали), поэтому их применяют для рабочих жидкостей гидроприводов только в смеси диэфирами или минеральными маслами. Температура застывания чистых силоксанов –80 – 900° С, но в смеси с другими компонентами в рабочих жидкостях она повышается и не бывает ниже -700° С.

Фосфаты – жидкости на основе сложных эфиров фосфорной кислоты – отличаются повышенной огнестойкостью и хорошей смазывающей способностью. Наиболее термостабильны триарилфосфаты, однако они плохо работают при низких температурах. По вязкостно-температурным свойствам фосфаты уступают минеральным маслам, их вязкость возрастает при низких  температурах. Фосфаты склонны к гидролизу, поэтому их нельзя применять в системах, где возможно попадание воды. Многие фосфаты токсичны.

Применяют фосфаты в гидроприводах тепловых электростанций (в том числе и атомных) и металлургического оборудования, а также на летательных аппаратах.

Наибольший практический интерес представляют жидкости на основе сложных эфиров кремниевой кислоты и кремнийорганические жидкости, которые сочетают в себе высокотемпературные и низкотемпературные свойства.

Практика показала, что из существующих жидкостей этого типа наилучшей являются кремнийорганические полисилоксановые (силиконовые) жидкости, которые имеют высокие температурно – вязкостные характеристики в широком температурном диапазоне и отличаются, от прочих жидкостей этого назначения механической прочностью, а также устойчивостью против окисления. Кроме того, эти жидкости являются огнестойкими и локализуют распространение огня.

В зависимости от степени полимеризации мономеров представляется возможным получить силиконы практически любой вязкости (от 1 до 10 000 сСт при 20° С).

Полисилоксановые жидкости обладают высокой термической стабильностью, сохраняя ее даже при нагреве в присутствии кислорода воздуха. В контакте с воздухом они выдерживают длительное нагревание при температурах до 250° С. В закрытых же системах эти жидкости можно длительно использовать при температурах до 370° С. Нижний предел температур составляет –54° С.

Полисилоксановые жидкости отличаются стабильностью вязкостных характеристик. Испытания показали, что вязкость такой жидкости после 500 ч работы при давлении 15 МПа и температуре 60° С уменьшилась всего на 2 %, тогда как вязкость масляной гидросмеси при работе в этих же условиях понизилась на 50 %. Полисилоксановые жидкости практически не корродируют сталь, чугун, медь, латунь, бронзу, алюминий и другие цветные металлы даже при нагревании до 150° С.

Ценными свойствами полисилоксанов являются их очень низкая температура застывания и чрезвычайно пологая вязкостно-температурная кривая. Температура застывания даже очень вязких полисилоксанов ниже –65° С, у низкомолекулярных маловязких полимеров она достигает –90 и –100° С. Так, например, отношение кинематической вязкости масла турбинного 22 (Л) при 0° С к вязкости при температуре 50° С равно 27, а для равновязкой с ним при 50° С этилполисилоксановой жидкости это отношение равно 4,4.

Полисилоксаны обладают также высокими диэлектрическими свойствами и низкой упругостью паров.

Кремнийорганические жидкости имеют более низкий модуль объемной упругости, чем жидкости минерального происхождения. Кроме того, этот модуль в большой степени зависит от температуры. Так, например, модуль объемной упругости большинства минеральных жидкостей гидросистем равен в нормальных условиях приблизительно 0, 167 Н/м? и уменьшается при температуре 315° С до 0,103 Н/м?, тогда как для кремнийорганических жидкостей он равен в нормальных условиях 0,137 Н/м? и при 315° С уменьшается до 0,034 Н/м?.

Однако полисилоксановые жидкости обладают высокой текучестью, усложняющей герметизацию гидроагрегатов. При использовании этих жидкостей практически невозможно герметизировать без мягких уплотнений стык двух металлических поверхностей. Кроме того, полисилоксановые жидкости растворяют все применяемые в настоящее время пластификаторы синтетических каучуков. Поэтому уплотнительные кольца, изготовленные из этих каучуков, становятся хрупкими и растрескиваются, в результате чего гидроагрегаты неизбежно теряют герметичность. Большое влияние на этот процесс оказывает температура, повышение которой с 60 до 90° С может ускорить потерю эластичности материала в десятки раз. Так, например, испытания показали, что при температуре 60° С резиновые кольца потеряли эластичность после 500 ч работы, а при 82° С – после 24 ч работы.

К недостаткам полисилоксановых, как и большинства синтетических жидкостей, относится то, что они обладают более высокой способностью растворять воздух и газы, чем минеральные жидкости. Большинство из этих жидкостей при комнатной температуре растворяет воздух при повышении давления на одну атмосферу в количестве до 22% объема жидкости (коэффициент растворимости k = 0,22). Возможность присутствия в жидкости столь большого количества воздуха может привести к ухудшению условий работы гидросистемы, так как воздух, выделяясь из жидкости в зонах пониженного давления, образует пену.

В связи с этим следует указать, что синтетические жидкости, в и частности, жидкости на кремнийорганической основе, склонны, как и все жидкости с низким поверхностным натяжением, к пенообразованию, образуя к тому же, как правило, стойкую пену. Недостатком их является также склонность к гидролизу, т. е. к образованию нерастворимых соединений с водой или влагой воздуха. Некоторые из них не допускают также контакта с воздухом и несовместимы с жидкостями, содержащими керосин.

Недостатком полисилоксанов (и прочих синтетических жидкостей) является то, что они значительно уступают минеральным маслам по противоизносным и смазывающим свойствам, ввиду чего многие материалы, из которых изготовляются в настоящее время скользящие пары гидроагрегатов, практически непригодны для работы с указанной жидкостью. Кроме того, износ трущихся деталей со смазкой полисилоксановыми жидкостями при работе в атмосфере азота увеличивается в сравнении с работой при атмосферном воздухе. Например, плохо работают сталь по стали и сталь по чугуну. Вследствие этого опыт, накопленный по скользящим парам, работающим на минеральных маслах, нельзя распространять на рассматриваемые жидкости.

Противоизносные свойства полисилоксанов могут быть улучшены добавлением к ним минерального масла, с которым они смешиваются, или специальных полярных присадок. Полисилоксаны смешивают с минеральными маслами также для улучшения вязкостно-температурных характеристик. Такие смеси отличаются хорошими смазывающими свойствами и в то же время приобретают удовлетворительную вязкостно-температурную характеристику. Применение подобных смесей иногда целесообразно также по экономическим соображениям, поскольку стоимость нефтяных масел значительно ниже стоимости полисилоксанов.

Вязкость смеси полисилоксановой жидкости и минерального масла значительно ниже вязкости смеси двух нефтяных масел с такими же значениями исходной вязкости. При низких температурах вязкость смеси значительно ниже вязкости каждого из исходных компонентов, в то время как при положительных температурах понижение вязкости смеси сравнительно невелико. Так, например, вязкость смеси из 80 % полисилоксановой жидкости ( )и 20 % минерального масла ( ) равна при – 30° лишь 85 сСт, смеси из 60 % полисилоксановой жидкости и 40 % нефтяной фракции ( )при температуре -50° С равна 480 сСт.Автор

Аренда автовышки, звоните и заказывайте!

<< Назад

avtovyshka.com.ua

Рабочие жидкости для гидросистем. Гидравлические линии. Характеристика рабочих жидкостей

В гидроприводе рабочая жидкость является энергоносителем, благодаря которому устанавливается связь между насосом и гидродвигателем. Кроме того, рабочая жидкость обеспечивает смазку подвижных частей элементов гидропривода. Физические свойства жидкостей подробно были изложены в .

В качестве рабочих жидкостей в гидравлическом приводе применяют минеральные масла, водомасляные эмульсии, смеси и синтетические жидкости. Выбор типа и марки рабочей жидкости определяется назначением, степенью надежности и условиями эксплуатации гидроприводов машин.

Минеральные масла получают в результате переработки высококачественных сортов нефти с введением в них присадок, улучшающих их физические свойства. Присадки добавляют в количестве 0,05…10%. Присадки могут быть многофункциональными, т.е. влиять на несколько физических свойств сразу. Различают присадки антиокислительные, вязкостные, противоизносные, снижающие температуру застывания жидкости, антипенные и т.д.

Водомасляные эмульсии представляют собой смеси воды и минерального масла в соотношениях 100:1, 50:1 и т.д. Минеральные масла в эмульсиях служат для уменьшения коррозионного воздействия рабочей жидкости и увеличения смазывающей способности. Эмульсии применяют в гидросистемах машин, работающих в пожароопасных условиях и в машинах, где требуется большое количество рабочей жидкости (например, в гидравлических прессах). Применение ограничено отрицательными и высокими (до 60 С) температурами.

Смеси различных сортов минеральных масел между собой, с керосином, глицерином и т.д. применяют в гидросистемах высокой точности, а также в гидросистемах, работающих в условиях низких температур.

Синтетические жидкости на основе силиконов, хлор- и фторуглеродистых соединениях, полифеноловых эфиров и т.д. негорючи, стойки к воздействию химических элементов, обладают стабильностью вязкостных характеристик в широком диапазоне температур. В последнее время, несмотря на высокую стоимость синтетических жидкостей, они находят все большее применение в гидроприводах машин общего назначения.

students-library.com

Гидравлические масла (рабочие жидкости для гидросистем)

    В современных гидравлических прессах в качестве рабочей жидкости используют минеральные масла и водные эмульсии. Рабочая жидкость в гидросистеме подвергается воздействию изменяющихся давлений, температур и скоростей. От правильного выбора рабочей жидкости во многом зависит нормальная работа гидросистемы. Рабочая жидкость должна обладать хорошей смазывающей способностью, предохранять систему от коррозии, не изменять своих свойств под влиянием температуры, давления и скорости, должна удовлетворять требованиям противопожарной безопасности. В рабочей жидкости гидросистемы недопустимо наличие воздуха, механических примесей, кислот, воды (для масляного привода) и других посторонних примесей. [c.52]
    Гидравлические масла служат несжимаемой жидкой средой — рабочей жидкостью для передачи энергии в гидравлической системе от одного узла или агрегата мащины к другому и превращения этой энергии в полезную работу. Одним из важнейших показателей качества гидравлических масел, определяющих работоспособность гидравлической системы, является их вязкость. При повышении вязкости затрудняется запуск и снижается чувствительность гидросистемы, при резком снижении вязкости появляются утечки жидкости, снижается смазочная способность. В связи с этим масла для гидравлических систем готовят из высокоочищенных нефтяных фракций с индексом вязкости не менее 85 из малосернистых и сернистых нефтей, прошедших кислотно-щелочную или селективную очистку. [c.351]

    В гидравлических системах прессов и литьевых машин для переработки пластических масс в изделия рабочей жидкостью служат масло и эмульсии. Рабочая жидкость в гидросистеме предназначена для перемещения исполнительных механизмов, создания усилий, а также для смазки деталей и механизмов гидравлических устройств. В процессе эксплуатации оборудования рабочая жидкость находится под воздействием переменных давлений и температур и перемещается в системе с различной скоростью. [c.57]

    Гидравлические системы (гидроприводы, гидропередачи) находят большое применение во всех отраслях народного хозяйства. Их применяют для гидропередач, установленных на тепловозах, в бульдозерах, комбайнах, в различных системах управления машинами и механизмами промышленного оборудования. Применение в гидросистемах гидравлических жидкостей (масел) связано с тем, что, выполняя роль рабочего тела, они практически несжимаемы, в результате чего происходит быстрая передача усилий. Вследствие конструктивных особенностей гидравлических систем масла, используемые в качестве гидравлических жидкостей, должны предохранять трущиеся сопряжения от износа и отводить тепло, очищать детали от загрязнений, продуктов износа, обеспечивать длительную и бессменную работу масла в системе быть стабильным против окисления кислородом воздуха, иметь низкую температуру застывания, не вызывать пенообразования, коррозию черных и цветных металлов, не разрушать кожаные и резиновые уплотнения иметь высокий индекс вязкости, хорошие антиизносные и антикоррозионные свойства. [c.82]

    Выполняют роль рабочего тепа в гидросистемах навесного оборудования разных машин, поэтому их часто называют “рабочие жидкости”. Работа масел характеризуется значительными перепадами температуры от —40 при пуске зимой до 90 °С при установившемся режиме), высокими давлениями (до 40 МПа) и скоростью скольжения (до 20 м/с). Гидравлические масла должны иметь температуру застывания на 15-20 с ниже той, при которой осуществляется пуск, и температуру испарения на 20—30 °С выше возможной рабочей. Вязкость должна быть невысокой в широком диапазоне температуры для быстрого фабатыва-ния механизма, но достаточна для обеспечения плавного хода, снижения потерь через уплотнения, предотвращения износа трущихся деталей. [c.26]

    В составе гидравлических масел крайне нежелательно наличие механичесю примесей и воды. Вследствие весьма малых зазоров рабочих пар гидросистем (особенно, оснащенных аксиально-поршневыми механизмами) наличие загрязнений может привести не только к износу элементов гидрооборудования, но и к заклиниванию деталей. Для очистки рабочей жидкости от загрязнений в гидросистемах применяют фильтры различных типов. Даже незначительное количество (0,05—0,1 %) воды отрицательно влияет на работу гидросистем. Вода, попадающая в гидросистему с маслом или в процессе эксплуатации, ускоряет процесс окисления масла, вызывает гидролиз гидролитически неустойчивых компонентов масла (в частности, присадок — солей металлов). Продукты щдролиза присадок вызывают электрохимическую коррозию металлов гидросистемы. Вода способствует образованию шлама неорганического и органического происхождения, который забивает фильтр и зазоры оборудования, тем самым нарушая работу гидросистемы. [c.209]

    Заводскими инструкциями по эксплуатации тракторов и комбайнов, как правило, рекомендуется использовать в гидросистемах навесного оборудования те же моторные масла, что и для смазки двигателей. Несмотря на то что моторные масла не полностью отвечают требованиям, предъявляемым к рабочим жидкостям для гидросистем (высокая вязкость, резкое ее увеличение при понижении температуры, недостаточная стабильность Присадок, приводящая к их выпадению, и т. д.), их использование до некоторой степени оправдано. Причин применения моторных масел несколько недостаточное производство и дефицит специальных гидравлических масел, стремление к сокращению ассортимента используемых на тракторе или комбайне смазочных материалов. Кроме того, картер двигатепя и насоса гидросистемы таких тракторов, как Т-4А, ДТ-75М, ДТ-75, Т-70С и некоторых других разделены только сальником, при разрушении которого масла из картера и гидросистемы будут смешаны. [c.269]

---

chem21.info