Рабочая жидкость

Совместимость рабочей жидкости с материалами гидропривода

характеризуется отсутствием коррозии металлов , а также стабильность физико-

химических свойств жидкости. Причины коррозийной активности рабочая

жидкость тесно связаны с накоплением в них химических соединений ,

обуславливающих коррозию металлов.

Среди таких соединений основное влияние на коррозию оказывают

перекиси, образующиеся в результате старения рабочей жидкости, и которые

оцениваются кислотным числом pH.

Антикоррозийные свойства рабочей жидкости оценивают по испытаниям на

коррозию металлических (из стали 50 и меди М2) пластин , помещенных на 3

часа в жидкость, нагретую до 1000С. Отсутствие потемнений на металлических

пластинах является положительным результатом проверки.

Совместимость с резинотехническими изделиями гидропривода оценивают

величиной набухания резины марки УИМ-1 или потери ее массы в рабочей

жидкости при заданной длительности испытаний.

Удельная теплоемкость рабочей жидкости - количество теплоты,

необходимое для повышения температуры единицы массы на один градус

Цельсия. Единицей удельной теплоемкости является 1Дж/Кг*C°. Удельная

теплоемкость рабочей жидкости - важный показатель для гидропривода . Он

характеризует интенсивность повышения температуры в гидросистеме.

Большая энергоемкость означает большую тепловую инерционность гидропривода

и, следовательно, более равномерное распределение температуры в

элементах системы.

С повышением температуры удельная теплоемкость рабочая жидкость

изменяется незначительно.

Теплопрводность рабочей жидкости - количество теплоты, которое

проходит за единицу времени через единицу поверхности на единицу

толщины слоя. Единица теплопроводности - 1Вт/M¤°С. Теплопроводность

рабочей жидкости с повышением температуры уменьшается

Чистота рабочей жидкости - характеризуется количеством или массой

инородных частиц в заданном объеме. Частицы загрязнений попадают в рабочую

жидкость различными способами: при заливке жидкости в бак; как продукты

износа трущихся поверхностей; через сапуны и уплотнения гидропривода.

Влияние чистоты рабочей жидкости на надежность гидропривода огромно. До сих

пор это основной показатель, лимитирующий долговечность гидропривода.

Повышенная загрязненность рабочей жидкости вызывает повышенный износ

деталей гидропривода, ухудшение его характеристик и преждевременный

выход из строя.

Чистота рабочей жидкости характеризуется классами чистоты, от 0 до

17. По ГОСТ 17216-71 каждому классу соответствует допустимое количество

частиц определенного размера и общая масса загрязнений. Все загрязнения

делятся на две группы: частицы и волокна. Волокнами считаются частицы

толщиной не более 30 мкм при отношении длины к толщине не менее 10:1.

Частицы загрязнений размером более 200 мкм (не считая волокон) в рабочей

жидкости не допускаются.

Масса загрязнений для классов от 0 до 5 не нормируется, а для классов

с 6 по 12 не является контрольным параметром. Нормирование классов

чистоты по ГОСТ 17216-71 имеет недостатки. В частности, в реальной

рабочей жидкости соотношение количества частиц определенного размера для

одного класса чистоты, как правило, не соблюдается. Может оказаться,

частицы большого размера отсутствуют, но меньшие частицы превышают

допустимый уровень. При этом, общая масса загрязнений может быть меньше

допустимой для данного класса. В такой ситуации, работоспособность такой

жидкости будет не ниже жидкости, полностью соответствующей по показателю

данному классу, но ее следует в соответствии с ГОСТ классифицировать

другим, более грубым классом чистоты. Чтобы ликвидировать этот недостаток,

в некоторых отраслях, введены дополнительные показатели, более удобные для

использования. В частности, в станкостроении используется параметр

загрязнения W по отраслевой нормали РТМ2 Н06-32-84. Этот параметр

подсчитывается по формуле:

W=10^-10*n1*n2*n3*n4*n5

, где n1-n5 - количество частиц загрязнений соответственно:

5-10 ; 10-25 ; 25-50 ; 50-100 и свыше 100 мкм объеме жидкости 100 см3

Классификационный параметр W приведен в соответствие с классами

частоты ГОСТ 17216-71 Гидропривод предъявляет высокие требования к чистоте

рабочая жидкость

Таблица 2

| |Номинальная | |

| |тонкость |Класс |

| |фильтрации |чистоты |

| |mkm | |

|Насосы шестеренчатые P

1000C, повышенные требования к пожаробезопасности, чрезмерно низкие

температуры окружающей среды и т.п.), или от которых требуется повышенная

стабильность характеристик, применяются синтетические рабочие жидкости.

Обладая повышенными отдельными свойствами, синтетические рабочие

жидкости имеют некоторые недостатки, припятствующие их широкому

применению. Это в первую очередь высокая стоимость и ограниченность

сырьевых ресурсов, используемых для изготовления синтетических жидкостей.

Кроме того, ряд таких жидкостей плохо совместимы с основными материалами

гидроприводов, токсичны и имеют худшие, по сравнеию 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 7000С. Остальные жидкости

имеют повышенную огнестойкость по сравнению с нефтяными маслами, но

являются горючими и могут воспламенятся при попадании на огонь или

раскаленные предметы.

Рассмотрим характеристики синтетичесих рабочих жидкостей.

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 ракава 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 2000С, так как при температуре

230 - 2600С 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

молеулярной массы полимера, что позволило создать широкий ряд базовых

силоксановых жидкостей с последовательно увеличивющейся вязкостью. Диапазон

вязкостей силоксанов от 10 до 3000 сСт при 250С. Силоксаны

характеризуются большой сжимаемостью и стойкостью к окислению. Они обладают

наименьшим поверхносным натяжением из всех известных рабочих жидкостей.

Силоксаны выдерживают температуру до 1900С, однако уже при 2000С начинают

разлагаться с образованием окиси кремния (кремнезема), который является

хорошим абразивом, поэтому рабочая температура не превышает 1750С.

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...-900С, но в смеси с другими компонентами в рабочих

жилкостях она повышается и не бывает ниже -700С.

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.

Водосодержащие (водно-гликолевые и водно-глицериновые) жидкости

представляют собой класс огнестойкихтрабочих жидкостей, пожаробезопасность

которых обеспечивается присутствием в них воды. Основными компонентами

водногликолевых жидкостей являются гликоль (обычно, этиленгликоль) - 50-60%

и вода -35-45%. В состав рабочих жидкостей также входят водорастворимый

загуститель и другие присадки.

4. Обозначения марок рабочих жидкостей .

В настоящее время действуют различные системы обозначения марок

рабочих жидкостей. Для рабочая жидкость общего назначения принято название

"индустриальные" с указанием вязкости в сСт при t=50 C. Кроме того,

существуют еще отраслевые системы обозначений. Например, рабочая жидкость

для станочных гидропривод - ИГИДРОПРИВОД , для гидропривод транспортных

установок - МГ, МГЕ, для авиационных гидропривод - АМГ. При этом марка

рабочая жидкость может содерабочая жидкостьать или не содерабочая

жидкостьать указания на вязкость.

В будущем предполагается переход на новую систему маркировки.

Основой для неё является международный стандарт МS ISO 6443/4, который

устанавливает классификацию группы Н (гидравлические системы) , которая

относится к классу L ( смазочные материалы , индустриальные масла и

родственные продукты ) . Каждая категория продуктов группы Н обозначена

символом , состоящим из нескольких букв, но примем ИСО - L -HV или

сокращенно L - HV. Символ может быть дополнен числом, соответствующим

показателю вязкости по MS ISO 3448.

На основе описанного стандарта разрабатываются национальные

стандарты.В России действует группа стандартов ГОСТ 17479.0-

85...ГОСТ17479.4-87,по которым будет проводиться маркировка для вновь

создаваемых рабочая жидкость на нефтяной основе.В табл. 3 дана выборка

наиболее распространенных рабочая жидкость для различных гидропривод со

старыми обозначениями и их аналогами по ГОСТ и по MS ISO.

Таблица 3.

|Существующее |Обозначение по ГОСТ |Обозначение по MS ISO|

|обозначение | | |

|И-12А |И-ЛГ-А -15 |L-HH-15 |

|И-20А |И-Г-А-32 |L-HH-32 |

|И-30А |И-Г-А-46 |L-HH-46 |

|И-40А |И-Г-А-68 |L-HH-68 |

|И-50А |И-Г-А-100 |L-HH-100 |

|ИГИДРОПРИВОД-18 |И-Г-С-32 |L-HM-32 |

|ИГИДРОПРИВОД-30 |И-Г-С-46 |L-HM-46 |

|ИГИДРОПРИВОД-38 |И-Г-С-68 |L-HM-68 |

|ИГИДРОПРИВОД-49 |И-Г-С-100 |L-HM-100 |

|ЛЗ-МГ-2 |МГ-5-Б |L-HM-5 |

|РМ |МГ-7-Б |L-HM-7 |

|МГЕ-4А |МГ-5-Б |L-HL-5 |

|МГЕ-10А |МГ-15-В |L-HM-15 |

|ВМГ3 |МГ-15-В(с) |L-HV-15 |

|АМГ-10 |МГ-15-Б |L-HM-15 |

|АУ |МГ-22-А |L-HH-22 |

|АУП |МГ-22-Б |L-HM-22 |

|Р |МГ-22-В |L-HR-22 |

|ЭШ |МГ-32-А |L-HL-32 |

|МГ-30 |МГ-46-Б |L-HM-46 |

|МГЕ-46В |МГ-46-В |L-HR-46 |

В практике зарубежных фирм используется система торговых марок рабочая

жидкость. Например,фирма SHELL выпускает масла под названием TELLUS

532(546,568,5100), TONNA T32(68), VITREA 46(68,100) и др., EXXON-NUTO HR32

(HR46,HR48,HR100) и др.

5. Рекомендуемые масла для станочных гидрприводов.

Рекомендуемые для применения в станочных гидроприводах марки

минеральных масел отечественного производства и эквивалентные масла

производства ведущих иностранных фирм приведены в табл. 4 ( на развороте) .

Преимущества должны иметь масла ИГП, которые изготовлены из нефтей,

подвергнутых глубокой селективной очистке.

При технически грамотной эксплуатации гидросистем масла типа ИГМ

могут нормально эксплуатироваться в течении 6-8 тысяч часов.

6 Фильтры, применяемые в станочных гидроприводах.

При соблюдении необходимых требований к чистоте гидросистемы удаётся

повысить надежность гидроприводов и уменьшить эксплуатационные расходы в

среднем на 50%..

Фильтры обеспечивают в процессе эксплуатации гидропривода необходимую

чистоту масла, работая в режиме полнопоточной или пропорциональной

фильтрации во всасывающей, напорной или сливной линиях гидросистемы. Чаще

всего устанавливают комбинацию фильтров.

Приемные фильтры, устанавливаемые в гидросистемы станков:

— Сетчатые по ОСТ2 С41-2 ;

— Приемные типа ФВСМ по ТУ2-053-1855-87 ;

Сливные фильтры:

— Сетчаты типа АС42-5 или ВС42-5 по ТУ2-053-1614-82 ;

Напорные фильтры:

— Щелевые по ГОСТ 21329-75 ;

— Напорные типа ФГМ32 по ТУ2-053-1778-86 ;

— Встраиваемые типа ФВ по ТУ2-053-1854-87 ;

— Фильтры типа Ф10 по ТУ2-053-1636-83 ;

— Магнитно-пористые типа ФМП по ТУ2-053-1577-81 .

Также в системы гидропривода станков устанавливаются магнитные

очистители. Их ставят, как правило, в проемах перегородок баков. К таким

фиьтрам относятся :

— Сепараторы магнитные очистительные типа ФММ по ТУ2-053-1838-87;

— Патроны магнитные по ОСТ2 Г42-1-73 ;

— Уловители магнитные по ТУ2-053-1788-86.

Воздушные и заливные фильтры предохраняют от загрязнения баки насосных

установок. К ним относятся:

— Фильтр Г45-27 (сапун 20 ) ;

— Фильтр Г42-12Ф по ТУ2-053-1294-77 ;

— Фильтр типа ФЗ по ТУ2-053-1575-81.

7. Уплотнения, применяемые в гидролиниях станочных гидроприводов.

Уплотнения станочных гидроприводов должны быть достаточно

герметичными, надежными, удобными для монтажа, создавать минимальный

уровень трения, иметь небольшие размеры, низкую стоимость и совместимость с

рабочей средой.

В станочных гидроприводах применяются следующие уплотнения:

— Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения по ГОСТ 9833-73 ;

— Уплотнения шевронные резинотканевые по ГОСТ 22704-77 ;

— Манжеты уплотнительные резиновые для гидравлических устройств по

ГОСТ 14896-84 ;

— Манжеты армированные для валов по ГОСТ 8752-79 ;

— Кольца поршневые по ОСТ2 А54-1-72 ;

— Грязесъемники резиновые по ГОСТ 24811-81 .

Страницы: 1, 2