Рабочие жидкости гидросистемы

Жидкость в гидросистеме является рабочей средой, носителем энергии. С помощью рабочей жидкости гидравлическая энергия от источника преобразователя передается к гидродвигателю, в связи с чем рабочую жидкость следует рассматривать как один из основных элементов гидропривода.

Выбор вида рабочей жидкости зависит от типа привода (централизованный или индивидуальный), типоразмера машины, стоимости жидкости, наличия и возможностей специализированных ремонтных служб. Поэтому к рабочим жидкостям предъявляются следующие требования: хорошие смазывающие свойства, минимальная зависимость вязкости в требуемом диапазоне температур, высокая температура вспышки и низкая температура замерзания; стабильность свойств при эксплуатации; высокая устойчивость к разрушению при дросселировании; хорошая теплопроводность и малый коэффициент теплового расширения; нейтральность к материалам гидросистемы, особенно к уплотнениям из резины и других материалов; низкая стоимость.

Рабочая жидкость должна иметь высокую стабильность по вязкости. При уменьшении вязкости жидкости в процессе работы из-за ее нагрева увеличиваются утечки жидкости через технологические зазоры в аппаратуре и через уплотнения, меняется режим работы привода, что снижает качество получаемых отливок. Для повышения стабильности, например, минеральных масел применяют различные присадки, которые значительно увеличивают индекс вязкости.

В процессе эксплуатации при многократном дросселировании при большом перепаде давлений вязкость жидкости, в частности минеральных масел, снижается, что особенно ярко проявляется в маслах с присадками. Это объясняется тем, что длинные углеводородные цепочки, из которых состоят присадки, в процессе работы интенсивно разрушаются, в результате чего вязкость жидкости может снизиться до недопустимо малых значений. Одновременно со снижением вязкости ухудшаются смазывающие свойства жидкости.

Антикоррозионные и смазыващие свойства жидкости определяют срок службы и безотказность работы аппаратуры и гидросистемы в целом.

Химическая и механическая стойкость жидкости - это способность ее противостоять образованию пены при попадании в жидкость воздуха, а также стойкость к окислению, в результате которого возможно выпадение отложений в виде смол, способствующих загрязнению гидросистемы. Нагрев жидкости способствует более интенсивному окислению. Например, при повышении температуры на 10°С интенсивность окисления минерального масла практически удваивается. Химическая стойкость в жидкости снижается также при ее загрязненности механическими примесями.

Способность жидкости к растворению газов должна быть наименьшей. Влияние полностью растворенного газа на свойства жидкости незначительно. Однако его выделение в свободном состоянии в местах пониженного давления приводит к образованию пены, что нарушает работу насосов и гидроаппаратуры. Положительным свойством является способность жидкости быстро выделять из своей массы растворенный в ней газ.

Высокая огнестойкость - основное свойство рабочей жидкости. Специфика работы машин, определяемая условиями литейных цехов, возможность пожара, представляющего опасность для жизни человека, вентиляционной системы и крыши здания цеха, делают это требование особенно важным. Для пожарной безопасности идеальной рабочей жидкостью является эмульсия типа ’’масло в воде”. Огнестойкость жидкости определяется не только температурой вспышки и воспламенения, но и способностью локализовать очаг загорания. Такой способностью обладают водно-гликольные составы. Высокой температурой воспламенения (выше 650 °С) характеризуются синтетические жидкости на основе эфиров фосфорной кислоты, хлорированных углеводородов и фторсиликоновых веществ. Широко применяемые в гидросистемах минеральные масла обладают наиболее низкой огнестойкостью.

В табл.51 и 52 приведены характеристики основных рабочих жидкостей, применяемых в гидросистемах литейных машин ЛПД.

Всем этим требованиям в значительной степени удовлетворяют минеральные масла, синтетические жидкости водно-гликольных составов ’’Промгидрол - П20-М1 ” и Houghto-Safe 45 N и 1120.

Условия эксплуатации рабочей жидкости весьма сложны. Так, например, рабочее давление в гидросистеме при работе насосов составляет 16 МПа, а в момент включения в систему аккумуляторов оно достигает 30 МПа и выше. Скорость потока жидкости при дросселировании возрастает до 50 м/с и выше.

Практически рабочая жидкость считается несжимаемой. Однако при давлении более 10 МПа сжимаемость жидкости следует учитывать. Сжимаемость жидкости понижает жесткость гидросистемы, ухудшает ее динамические характеристики.

Масла индустриальные (ГОСТ 20.799-50):

Рабочие жидкости гидросистемы

Рабочие жидкости гидросистемы

Примечание. Для цилиндрового масла вязкость определяется при 100 °С.

Рабочие жидкости гидросистемы

Таблица 51. Основные свойства минеральных масел применяемых в гидросистемах машин ЛПД

Рабочие жидкости гидросистемы

 

Рабочие жидкости гидросистемы

Однако перевод гидросистем на эти жидкости трудоемок и требует больших затрат. В частности, при использовании водно-гликольных составов необходим подбор материалов сопрягаемых пар в насосах, отличных от применяемых в насосах, работающих на минеральных маслах.

Схема циркуляции гидравлической жидкости в литейной машине показана на рис.56. Замена масла в гидросистеме проводится после 500 ч работы литейной машины, а температура его не должна превышать 50 °С. Масло фильтруется через тончайший фильтр (ячейки - 5 мкм).

При применении в качестве рабочей жидкости масла обеспечивается лучшая сохранность всех частей насоса и машины, соприкасающихся с жидкостью. Чтобы пары масла не могли быть причиной взрыва при взаимодействии со сжатым воздухом, рекомендуется при работе с маслом применять в качестве газовой подушки азот.

При работе с эмульсией в качестве газовой подушки может применяться сжатый воздух, подаваемый из баллонов или от специального компрессора, установленного в насосном отделении.

Смотрите также