Гидрожидкости

Общее назначение

     Жидкости для гидрокинетической передачи энергии называют энергетическими гидравлическими маслами, жидко­сти для гидростатической передачи энергии известны как гидрав­лические жидкости. Гидравлические системы широко применяют в промышленности, производстве и на транспорте, например в приборах, передачах управления, оборудовании для переклю­чения нагрузок, передачи давления, в наземных и морских транспортных средствах и авиации, в гидравлических амортизаторах и тормозах.

     Амортизаторы, применяемые для гашения вибрации и как пре­образователи энергии, представляют собой специальную катего­рию гидравлических устройств. Гидравлические системы могут быть как стационарными, так и передвижными. Они могут ра­ботать в закрытых помещениях и на открытом воздухе: в маши­нах, в транспортных средствах, в строительстве, в сельскохозяй­ственном и транспортном оборудовании, иногда при экстремаль­ных температурах (например, в авиации). Такие широкие пре­делы условий работы требуют и по техническим и по экономи­ческим причинам применения различных по свойствам жидкостей.

      Главными свойствами гидравлических жидкостей являются вязкость при температуре работы и запуска установки, вязкостно­-температурная зависимость (которая должна быть различной в зависимости от требований), сжимаемость, совместимость с ме­таллами и материалами уплотнений, сопротивление коррозии и износу, захвату воздуха и вспениваемости.

     Способность гидравлических жидкостей отделять воду и деэмульгироваться важны в случае неводных сред, стабильность к напряжению сдвига - в случае неньютоновских жидкостей. Кроме того, для некоторых условий применения требуется низкая воспламеняемость или специфическая совместимость с окружа­ющей средой: легкая биоразлагаемость, нетоксичность. Гидрав­лическими жидкостями могут служить вода (с добавками или без них), водные растворы или эмульсии, специальные синтети­ческие жидкости (гликоли, глицерин, синтетические масла); однако в большинстве случаев основой гидравлических жидкостей являются минеральные масла.

Классификация гидравлических жидкостей

      Для разработки классификационной системы ISO было рассмо­трено множество типов гидравлических жидкостей. По классификации жидкости делят на две группы: 1-я с нор-маль­ной и 2-я с низкой воспламеняемостью; подгруппы по свойствам и составу имеются только в первой группе, во второй делаются различия только по составу. В классификации различные гидравлические жидкости обозначены следущими символами и кодовыми обозначениями (согласно ISO 6743/4):

 

Н      — символ семейства гидравлических жидкостей;

НН    — неингибированные очищенные минеральные масла (аналогичны маслам,

               отвечающим стандарту DIN 51 517, ч. 1);

HL     — очищенные минеральные масла с антиокислительными антикоррозионными

               свойствами (аналогичны маслам, отвеча- цим DIN 51 524, ч. 1);

НМ    — масла HL с улучшенными противоизносными свойствами (аналогичны маслам,

               отвечающим DIN 51 524, ч. 2);

HR     — масла HL с присадками, улучшающими индекс вязкости;

HV     — масла НМ с присадками, улучшающими индекс вязкости;

HG     — масла НМ с антискачковыми свойствами;

HS     — синтетические жидкости с неспецифическими огнестой- (ми свойствами;

HF     — символ для обозначения огнестойких жидкостей с добавлением букв согласно

               типу:

HFAE — эмульсии типа «масло в воде» или водные растворы, держащие максимум 20 %

                 (масс.) горючего материала.

HFA   — растворы химических соединений в воде, содержащие минимум 80 % воды;

HFB   — эмульсии типа «вода в масле», содержащие максимум 25 % горючих материалов;

HFC   — водные растворы с вязкостными (полимерными) присадками и минимум 35 %

              воды;

HFD   — огнестойкие неводные жидкости, которые подразделяются на:

HFDR — жидкости HFD на основе эфиров фосфорной кислоты;

HFD   — жидкости HFD на основе галогенсодержащих соединений;

HFDT  — смеси HFDR и HFD;

HFD   — огнестойкие жидкости другого состава.

 

Приведенная классификация описывает категории жидкостей, не рассматривая, кроме огнестойкости, других характеристик.

 

Критерии выбора

     Выбор гидравлической жидкости и требуемые свойства зависят от рабочих условий:  температурных пределов работы, характе­ристик конструкции гидравлической системы, типа насоса, требований в отношении интенсивности износа и утечек (потерь из-за утечек в зазорах) и т.д. Выбор зависит также от ожидаемого срока службы, совместимости гидравлической жидкости с другими материалами, от экономических и экологических факторов.

     С реологической точки зрения вязкость гидравлической жидкости должна быть минимальной, низкая вязкость служит также гарантией быстрого реагирования гидравлической системы. Однако вязкость не должна быть ниже определенного уровня, чтобы свести к минимуму потери из-за утечек и обеспечить адекватное смазывание насоса и трущихся деталей системы.

     Изменение вязкости гидравлической системы в зависимости от изменения температуры должно быть как можно меньшим. Поэтому к жидкостям, работающим на открытом воздухе, предъ­являют более жесткие требования, чем к работающим в закрытых помещениях. Падение вязкости с ростом температуры частично компенсируется возрастанием вязкости при растущем давлении. Гидравлические жидкости должны быть практически несжимае­мыми для гарантии быстрого и точного реагирования гидравличе­ских. систем, однако определенный уровень сжимаемости может быть выгоден, так как гасится «бро-сок» давления, возникающий при переключении, обеспечивая плавность работы системы.

      Для гидравлики, установленной на оборудовании фармацевтической и пищевой промышленности, где загрязнения опасны для здо­ровья, нужны жидкости, отвечающие требованиям к пищевым продуктам. Для систем, которым свойственны большие утечки, следует выбирать нетоксичные жидкости с достаточной степенью биоразлагаемости во избежание загрязнения окружающей среды.