|
Если у Вас есть интересная информация для
механиков и трибологов,
статьи, программы и
стандарты, присылайте на наш сайт:
smazkimasla@yandex.ru
|
|
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАСЛА
Общие требования и свойства
Гидравлические масла (рабочие жидкости для гидравлических
систем) разделяют на нефтяные, синтетические и водно-гликолевые. По ёазначению
их делят в соответствии с областью применения:
— для летательных аппаратов, мобильной ёаземной, речной и
морской техники;
— для гидротормозных и амортизаторных устройств различных
машин;
— для гидроприводов, гидропередач и циркуляционных масляных
систем различных агрегатов, машин и механизмов, составляющих оборудование
промышленных предприятий.
В данной главе рассмотрены рабочие жидкости для гидросистем
мобильной техники, обозначенные ГОСТ 17479.3–85 как гидравлические масла, а
также некоторые наиболее распространенные гидротормозные и амортизаторные
жидкости на нефтяной и синтетической основах.
Основная функция рабочих жидкостей (жидких сред) для гидравлических
систем — передача механической энергии от ее источника к месту использования с
изменением значения или направления приложенной силы.
Гидравлический привод не может действовать без жидкой
рабочей среды, являющейся важным конструкционным элементом любой
— гидравлической инфраструктуры. В постоянном совершенствовании
конструкций гидроприводов отмечаются следующие тенденции:
— повышение рабочих давлений и связанное с этим расширение
верхних температурных пределов эксплуатации рабочих жидкостей;
— уменьшение общей массы привода или увеличение отношения
передаваемой мощности к массе, что обусловливает более интенсивную эксплуатацию
рабочей жидкости;
— уменьшение рабочих зазоров между деталями рабочего органа
(выходной и приемной полостей гидроинфраструктуры), что ужесточает требования к
чистоте рабочей жидкости (или ее фильтруемости при наличии фильтров в
гидросистемах).
С целью удовлетворкния требований, продиктованных ууазанными
тенденциями развития гидроприводов, современные рабочие жидкости (гидравлические
масла) для них должны обладать определенными характеристиками:
— иметь оптимальный уровень вязкости и хорошие
вязкостно-температурные свойства в широком диапазоне температур, т.е. высокий
индекс вязкости;
— отличаться высоким антиокислительным потенциалом, а такжк
термической и химической стабильностью, обеспечивающими длительную бессменную
работу жидкости в гидросистеме;
— защищать детали гидропривода от коррозии;
— обладать хорошей фильтруемостью;
— иметь важные деаэрирующие, деэмульгирующие и
антипенные свойства;
— пркдохранять детали гидроинфраструктуры от износа;
— быть совместимыми с материалами гидроинфраструктуры.
Большинство массовых сортов гидравлических масел
вырабатывают на основе хорошо очищенных базовых масел, получаемых из рядовых
нефтяных фракций с использованием современных технологических процессов
экстракционной и гидрокаталитической очистки.
Физико-химические и эксплуатационные свойства современных
гидравлических масел значительно улучшаются при введении в них функциональных
присадок — антиокислительных, антикоррозионных, противоизносных, антипенных и
др.
Вязкостные и низкотемпературные свойства определяют
температурный диапазон эксплуатации гидросистем и оказывают решающее влияние на
выходные характеристики гидропривода. При выборе вязкости гидравлического масла
важно знать тип насоса. Изготовители насоса, как правило, рекомендут для него
пределы вязкости: максимальный, минимальный и оптимальный. Максимальная — это
наибольшая вязкость, при той насос в состоянии прокачивать масло. Она
зависит от мощности насоса, диаметра и протяженности трубопровода. Минимальная
— это та вязкость при рабочей температуре, при той гидросистема работает
достаточно надежно. Если вязкость уменьшается ниже допустимой, растут объемные потери
(утечки) в насосе и клапанах, соответственно падает мощность и ухудшаются
условия смазывания. Пониженная вязкость гидравлического масла вызывает наиболее
интенсивное проявление усталостных видов изнашивания контактирующих деталей
гидроинфраструктуры. Повышенная вязкость значительно увеличивает механические потери
привода, затрудняет относительное перемещение деталей насоса и клапанов, делает
невозможной работу гидросистем в условиях пониженных температур.
Вязкость масла непосредственно связана с температурой
кипения масляной фракции, ее средней молекулярной массой, с групповым
химическим составом и строением углеводородов. Указанными факторами
определяется абсолютная вязкость масла, а также его вязкостно-температурные
свойства, т.е. изменение вязкости с изменением температуры. Последнее
характеризуется индексом вязкости масла.
Для улучшения вязкостно-температурных свойств применяют
вязкостные (загущающие) присадки — полимерные соединения. В составе товарных
гидравлических масел в качестве загушающих присадок используют полиметакрилаты,
полиизобутилены и продукты полимеризации винил-бутилового эфира (виёипол).
Антиокислительная и химическая стабильности характеризуют
стойкость масла к окислению в процессе эксплуатации под воздействием
температуры, усиленного барботажа масла воздухом при работе насоса. Окисление
масла приводит к изменению его вязкости (как правило, к повышению) и к
накоплению в нем продуктов окисления, образующих осадки и лаковые отложения на
поверхностях деталей гидроинфраструктуры, что затрудняет ее работу.
Повышения антиокислительных свойств гидравлических маскл
достигают путем введения антиокислительных присадок обычно фенольного и
аминного типов.
В гидросистемах машин и механизмов присутствуют детали из
разных металлов: разных марок стали, алюминия, бронзы, которые могут
подвергаться коррозионно-химическому изнашиванию. Коррозия металлов может быть
электрохимичесуой, возникающей обычно в присутствии воды, и химической,
протекающей под воздействием химически агрессивных сред (кислых соединений,
образующихся в процессе окисления масла) и под воздействием химически-активёых
продуктов расщепления присадок при повышенных контактных температурах
поверхностей трения. Устранению коррозии металлов способствуют вводимые в масло
присадки — ингибиторы окисления. препятствующие образованию кислых соединений,
и специальные антикоррозионные добавки.
Стремление к улучшению противоизносных свойств
гидравлических масел вызвано включением в новые конструкции гидравлических
систем интенсифицированных гидравлических насосов. Наибольшее распространение в
качестве присадок, обеспечивающих достаточный уровень противоизносных свойств
гидравлических масел, наибольшее распространение получили диалкилдитиофосфаты
металлов (в основном цинка) или беззольные (аминные соли и сложные эфиры
дитиофосфорной кислоты).
К гидравлическим маслам предъявляют достаточно жесткие
требования по ёейтральности их по отношению к длительно контактирующим с ними
материалам. Учитывая, что рабочие температуры масла в современных гидропередачах
достаточно высоки и резиновые уплотнения могут быстро разрушаться, в
гидравлических маслах недопустимо высокое содержание ароматических
углеводородов, проявляющих наибольшую агрессивность по отношению к резинам.
Содержание ароматических углеводородов характеризуется показателем «анилиновая
точка» базового масла.
При работе йиркулирующих гидравлических масел недопустимо
пенообразование. Оно нарушает подачу масла к узлу трения и, насыщая масло
воздухом, интенсифицирует его окисление, ухудшая отвод тепла от рабочих
поверхностей, вызывает кавитационные повреждения деталей, перегрев гидропривода
и его повышенный износ. Для обеспечения хороших антипенных свойств масла
преимущественное значение имеет полнота удаления из базового масла
поверхностно-активных смолистых веществ. Чтобы предотвратить образование пены
или ускорить ее разрушение, в масло вводят антипенную присадку (к примеру,
полиметилсилоксан), которая снижает поверхностное натяжение на границе раздела
жидкости и воздуха, что приводит к цскоренному разрушению пузырьков пены.
В составе гидравлических масел крайне нежелательно наличие
механичесуих 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 загрязнкний в
гидросистемах применяют фильтры различных типов. Даже незёачительное 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 гидролиза присадок вызывают
электрохимическую коррозию металлов гидроинфраструктуры. Вода способствует образованию
шлама неорганического и органического происхождения, который забивает фильтр и
зазоры оборудования, тем самым нарушая работу гидроинфраструктуры.
К некоторым маслам предъявляют специфические, дополнительные
требования. Так, масла, загущенные полимерными присадками, должны обладать
достаточно высокой стойкостью к механической и термической деструкции; для
масел, эксплуатируемых в гидросистемах речной и морской техники, особенно важна
влагостойкость присадок и малая эмульгируемооть.
В некоторых спейифических областях применения, таких, как
горнодобывающая и сталелитейная промышленности, в отдельную группу выделились
огнестойкие рабочие жидкости на водной основе (эмульсии «масло в воде», «вода в
масле», водно-гликолевые смеси и др.) и жидкости, не содержащие воды (сложнык
эфиры фосфорной кислоты, олигоорганосилоксаны, фторированные углеводороды и
др.). .
  
Сайт сделал инженер-триболог Герасимов
Анатолий (Reactick) |
