4.5.5. Выбор марки рабочей жидкости

Рабочая жидкость гидропривода является одним из основных элементов его структуры, так как передает энергию к гидродвигателям, обеспечивает надежную смазку подвижных сопряжений всей гидравлической системы, включая смазку направляющих, зубчатых зацеплений, рабочего механизма, подшипниковых узлов, гидростатических и гидродинамических опор скольжения, интенсивно отводит тепло, удаляет из гидросистемы продукты износа. Известно, что 75% отказов в гидроприводах являются следствием неправильного выбора марки рабочей жидкости, либо нарушения ее свойств в процессе эксплуатации гидрофицированного оборудования.

Выбор марки жидкости это сложная многокритериальная задача, требующая от разработчика привода принятия компромиссного решения, так как основные свойства минеральных масел противоречиво влияют на эксплуатационные характеристики реального привода. Так, например, менее вязкие масла

снижают потери давления, но увеличивают утечки. Выбирая марку рабочей жидкости, следует обращать внимание на стабильность ее вязкости в широком диапазоне температур (индекс вязкости ИВ ≤80), модуль упругости Е_м, плотность ρ, хорошие смазывающие свойства, совместимость с материалами уплотнений, температуру вспышки застывания и рациональную стоимость [3,6,10,16].

Более вязкие масла традиционно применяют в ротационном гидроприводе и при высоких давлениях, так как повышенные утечки вращающихся сопряжений приводят к снижению КПД гидропривода. В процессе эксплуатации следует строго выполнять требования разработчика и завода – изготовителя гидрофицированной техники.

В таблице 12 приводятся рекомендуемые для промышленного гидропривода марки рабочих жидкостей.

Таблица 12

Рекомендуемые для промышленного гидропривода марки рабочих жидкостей. (минеральных масел)

Марка масла	ГОСТ, ТУ	Присадки	Вязкость мм2/с	НВ	tвсп	T3
					С0		Кг/м3
АМГ-10 БМГ3 ИПГ-18 МГ-20 МГ-30 ИПГ-30 ИПГ38 ВНИИ НП-404 ИГНСn-20 ИГНСn-40 И-20А И-40А	ГОСТ 6794-75 ТУ 38-101-479-74 ТУ 38 101413-78 ТУ 38 -1-01-50-70 ТУ 38 -1-01-50-70 ТУ 38 101413-78 ТУ 38 101413-78 ГОСТ 16728-78 ТУ 38 101798-79 ТУ 38 101798-79 ГОСТ 20799-75 ГОСТ 20799-75	НН НМ НН НМ НМ НМ НМ НМ НG НG НН НН	10 10 16.5-20.5 20 30 28-31 35-40 25-35 19-23 38-42 17-23 28-33	910 90 90 85 95 95 100 85	98 135 200 180 190 200 210 190 170 210 190 190	-70 -60 -15 -40 -35 -15 -15 -10 -15 -15 -15 -15	870 860 880 885 890 885 890 850 890 895 885 890

Таблица 13

Некоторые аналоги масел зарубежных фирм отечественным маркам масел

Россия	Иностранные фирмы
	Shell	Mobil	Exxon	BP	Castrol	Caltex
ИГП-18	Tellas S32	DTE 24	Nuto HP32	Energol HLP-32	Hyspin AWS 32	Rando HD 32
ИГП-30	Tellas S46	DTE 25	Nuto HP46	Energol HLP-46	Hyspin AWS 46	Rando HD 68
ВНИИ НП-404	Tellas 46	-	-	-	-	-
ИГНСn-20	Tonna T32	Vacuoline 1405	Febis k32	GHL – 32	Magna GC-32	-
И-20А	Vitrea 32	Vacuoline Light	Nurrey 32	Energol CS32	Magna GC-32	Regal 32

Таблица 14

Характеристики гидромагистралей привода

№	№ Уч.	Li, (м)	d, м	Q, м3/с	ж м/с	ΔPL МПа	ΔPмс МПа	ΔPга МПа		P, МПа	Re
1	1-1
2	2-2
3	3-3
4	4-4
5	5-5
6	6-6
7	7-7
8	8-8
9	9-9
10	10-10
11	11-11
12	12-12
13	13-13

Рис. 5. Распределение давлений в гидросистеме

Эксплуатационные свойства минеральных масел улучшают добавлением различных присадок: моющедиспергирующих, (3 -15%), антиокислительных (до 1%), противоизносных (антифрикционных) (до 2%), антикоррозийных (до 0,5%), вязкостных (до 3%), антипенных (0,002 – 0,005%). Вводимые присадки должны полностью растворяться, не ухудшать основные свойства масел [2, 3].

Важным требованием к рабочим жидкостям является ограничение присутствующих в них механических примесей. Основную часть примесей до 60-80% составляют продукты износа подвижных сопряжений гидроаппаратов, насосов, гидродвигателей, которые активно окисляют масла, так как обладают поверхностно – активными свойствами. Загрязнения появляются в период изготовления, сборки, эксплуатации гидропривода и должны постоянно удаляться путем очистки (фильтрации) рабочих жидкостей. Критерием оценки степени чистоты рабочей жидкости является содержание механических примесей в единице её объема (МГ/л или %) (ГОСТ 6370 – 83, ГОСТ 12275 – 66) и количество частиц по шкале размеров в 1 дм³ жидкости (ГОСТ 17216 – 71) ГОСТ устанавливаем 19 классов чистоты рабочих жидкостей лсм. (табл. 15)

Для гидроприводов в равной степени опасны, как мелкие, так и крупные частицы. Для прецизионных (золотниковых, плунжерных, аксиально – поршневых машин наиболее опасны частицы, соизмеримые с радиальными зазорами (4 – 8 МкН). Проникая в зазоры, они вызывают задиры, а часто и заклинивание подвижных сопряжений. Крупные частицы опасны для шестеренных гидромашин, гидроцилиндров, запорно-клапанных элементов.

Установлено, что интенсивность износа их сопряжений пропорциональна размеру частиц загрязнений среди которых присутствуют и абразивные по своей природе [2, 3].

Таблица 15

Классы чистоты рабочих жидкостей

Классы чистоты	Максимальное число частиц загрязнений в 0,1, Дцм3								Масса загрязнений % не более
	Размер частиц до (Мкм)
Свыше До	0,5 1	1 2	2 5	5 10	10 25	25 50	50 100	100 200
1	800	400	32	8	4	1	-	-	не нормируется 0,0002
2	1600	800	63	16	8	2	-	-
3		1600	125	32	16	3	-	-
4			250	63	32	4	1	-
5				125	63	8	2	-
6				250	125	12	3	-
7				500	250	25	4	1
8				100	500	50	6	2	0,0002
9				2000	1000	100	12	4	0,0004
10				4000	2000	200	25	6	0,0006
11				8000	4000	400	50	12	0,0008
12				16000	8000	800	100	25	0,0016
13				31500	16000	1600	200	50	0,0032
14				63000	31500	3150	400	100	0,005
15					63000	6300	800	200	0,008
16					125000	12500	1600	400	0,016
17						25000	3150	800	0,016
18						50000	6300	1600	0,032
19							12500	3150	0,063

Рекомендуемые классы чистоты рабочих жидкостей для гидрофицированного технологического оборудования:

8,9 – авиационные гидросистемы;

11,12 – металлообрабатывающее оборудование;

12,13 – мобильные машины.

Для специальных гидросистем класс чистоты рабочей жидкости назначает разработчик после выбора типоразмеров гидромашин и аппаратуры, определяющих характеристики подвижных сопряжений. Для поддержания принятого уровня чистоты рабочей жидкости в ходе эксплуатации гидропривода предлагается система очистки жидкости, включающая

конструкцию гидробака, принятые типоразмеры и места установки фильтров [3, 14].