6.2.2 Робочі рідини в їх кондиціювання
Рідина гідроприводу – його робочий елемент, тому до неї пред’являються вимоги забезпечення міцності і довговічності. Вона, як і всякий інший конструктивний елемент, схильна до механічного і хімічного руйнування (деструкції), має обмежений термін служби, причому останній багато в чому залежить від типу рідини, умов і режиму експлуатації. Крім цього рідина служить змащуючим матеріалом (повинна забезпечувати змащення механізмів гідроприводу), а також охолоджуючим середовищем.
У гідроприводах машин, призначених для роботи в стабільних температурних умовах, зазвичай застосовують робочі рідини мінерального походження з діапазоном: в’язкості при температурі 50 °С приблизно 10-40 сСт, а саме: трансформаторне, веретенне АУ, індустріальне, турбінне та інші масла. Застосування менш в’язких рідин призводить до збільшення витоків, а більш в’язких – до збільшення гідравлічних втрат.
Для роботи в умовах широкого температурного діапазону від 333 до 213 К (± 60 °С) застосовують спеціальні суміші мінеральних масел, що забезпечують в’язкість в діапазоні температур від 320 до 220 К (± 50 °С) в межах від 10 до 1200 сСт. Цим вимогам відповідає масляна суміш АМГ-10.
Для роботи при температурах близько 450-500 К (180-230 °С) застосовують синтетичні рідини на кремнійорганічній основі. Останні роки через зростаючий дефіцит нафтопродуктів і прагнення до використання негорючих матеріалів все більш широке застосування в гідросистемах знаходять водо-масляні емульсії і синтетичні негорючі рідини на водяній основі. Використовуючи такі матеріали, треба враховувати їх підвищену схильність до деструкції, корозійну і кавітаційну активність. Як правило, при цьому слід знижувати робочі тиску р і часюту обертання п гідромашин в 1,5-2 рази.
Чистота робочої рідини визначає надійність гідроприводів.
Джерелами забруднення рідини є:
- залишки виробництва та ремонту гідромашин і апаратури (стружка, відокремлювальні задирки);
- залишки при виготовленні та складанні гідроліній (окалини, бризки металу при зварювальних роботах);
- продукти зношування деталей;
- продукти старіння ущільнень і деструкції рідини;
- повітряний пил.
Тонкість фільтрації визначається терміном служби і призначенням гідропередачі. Для прецизійних слідкуючих систем тонкість фільтрації повинна складати 1-3 мкм, для слідкуючих систем з високим терміном служби (гідроприводів літальних апаратів) – 5 мкм, для наземних гідропередач з підвищеним терміном служби – 10-15 мкм, для гідропередач з обмеженим терміном служби – 25 мкм.
Із збільшенням довготривалих в гідропередача тисків (нині 25-30 МПа) вимоги до чистоти робочих рідин підвищуються.
Фільтри на лініях гідросистем служать для виконання таких функцій:
- очищення рідини при заправці (заправні фільтри), для чого часто використовують відцентрові очищувачі;
- очищення повітря, що стикається з рідиною;
- безперервна очистка робочої рідини при роботі гідропередачі (робочі фільтри, вмонтовані в лінії гідросистем).
В останньому випадку через фільтр пропускають зазвичай не менш 20-30 % повного потоку рідини.
Рисунок 6.4 – Схема установки фільтрів
Фільтруючі елементи виготовляють з металевих сіток саржевого плетіння, металокераміки, спеціального паперу. Щоб уникнути руйнування фільтруючих елементів топкою очищення (на рис. 6.4) під дією зростаючого перепаду тиску при їх поступовому засміченні встановлюють запобіжний клапан 8, обмежує цей перепад. Крім того передбачають розміщення сигналізатора, що оповіщає про необхідність заміни фільтра. Іноді для захисту системи від швидкого засмічення за клапаном 3 встановлюють додатковий фільтр – елемент 2 грубого очищення.