5. Рабочие жидкости гидроприводов
Рабочая жидкость объединяет все преобразующие устройства
гидроприводов и является одним из основных его элементов, выполняющим многосторонние функции по передаче энергии, смазке трущихся деталей, т. е. обеспечению работоспособности и надежности работы гидропривода.
При выборе рабочей жидкости учитывается комплекс исходных показателей: диапазон и перепад рабочих давлений, температур и скоростей потока, характеристики применяемых материалов, возможность очистки и смены жидкости, ее стоимость и др. 76
Рабочая жидкость в гидроприводе горных машин находится под воздействием изменяющихся в широких пределах давлений, температур и скоростей. Например, давление жидкости в гидроприводе механизированных крепей достигает 60 МПа и более, а скорость движения в отдельных элементах 1200 м/С.
Интервал температур, в которых обычно работает гидропривод подземных горных машин, от 10 до 90° С, а гидропривод машин для открытых работ часто работает в условиях низких температур. Кроме того, рабочая жидкость гидропривода находится в условиях большой запыленности и повышенной влажности атмосферы. Для обеспечения нормальной работы гидропривода к рабочей жидкости предъявляются следующие требования:
1) хорошие смазочные и устойчивые антикоррозионные свойства с учетом материалов опор и уплотнений гидропривода;
2) инертность по отношению к используемым в гидроприводе материалам, включая металлы, краски, пластмассы и эластичные материалы, и хорошие защитные свойства для защиты материалов от коррозии после слива жидкости;
3) совместимость вязкости жидкости с уплотнительными средствами и зазорами;
4) малое изменение вязкости в широком диапазоне температур и давлений;
5) достаточно широкий диапазон рабочих температур;
6) большой срок службы, устойчивость против окисления, поглощения влаги и воздуха;
7) малая склонность к вспениванию;
8) высокая температура вспышки — огнестойкость и пожароопаcность
9) безопасность в обращении, т. е. жидкость не должна быть токсичной, особенно в распыленном состоянии и при разложении;
10) хорошая теплопроводность и малая удельная теплоемкость;
11) отсутствие расслаивания или разложения на отдельные фракции при длительном хранении;
12) низкая стоимость и недефицитность;
13) стабильность свойств при эксплуатации и хранении. Существенное значение при выборе жидкости имеет ее плотность, вязкость и сжимаемость (см. гл. 1).
Плотность жидкости оказывает большое влияние на вёличину давления в гидросистеме, так как только при определенном перепаде давления возможен поток жидкости через конструктивные каналы гидравлических устройств. Чем больше плотность рабочей жидкости, тем больше давления затрачивается на ускорение и торможение потока, при этом нет полезной работы в исполнительном механизме. Для рабочей жидкости с более высокой плотностью необходимо, при прочих равных условиях, для передачи данной энергии потока применять элементы с большим проходным сечением и, наоборот, для жидкости с меньшей плотностью — элементы с очень небольшими зазорами. Создание элементов с малыми зазорами связано с большими трудностями и требует очень тонкой очистки рабочей жидкости. Исходя из этого в гидроприводах рекомендуется применять рабочие жидкости плотностью (7-10) · 102 кг/м2.
Рис. 44. Зависимость вязкости ѵ масел и температуры: