Рабочие жидкости гп.
Под жидкостью понимают физическое тело, обладающее в от-лнчие от твердого тела текучестью и в отличие от газа весьма малой изменяемостью своего объема (при изменении давления или температуры). Важнейшими физическими свойствами жидкости являются: плотность, вязкость, сжимаемость и тепловое расширение.
Плотностью -однородной жидкости называют величину, равную отношению массы жидкости к ее объему.
Вязкость жидкости — свойство жидкости оказывать сопротивление сдвигу или относительному смещению слоев. Вязкость проявляется в жидкости только при ее течении. Различают динамическую и кинематическую вязкости жидкости.
Сжимаемость жидкости —свойство жидкости изменять объем под действием давления. Количественно сжимаемость жидкости характеризуется модулем объемного сжатия.
Тепловое расширение жидкости — свойство жидкости изменять объем в процессе ее изобарического нагревания (при постоянном давлении). Количественно тепловое расширение жидкости характеризуется температурным коэффициентом объемного расширения.
Функции рабочей жидкости в объемных гидроприводах многосторонни. Кроме основной рабочая жидкость выполняет и другие важные функции :
она является смазочной средой. Она осуществляет смазку трущихся поверхностей деталей гидромашин и других гидравлических устройств, поэтому в объемных гидроприводах нет каких-либо специальных смазочных систем.
она является теплоносителем'. она переносит теплоту от нагретых частей к холодным.
она является промывочной средой; при движении она уносит с собой продукты изнашивания и прочие загрязнения.
она является одним из средств консервации: защищает поверхности полостей гидромашин и других гидравлических устройств от коррозии.
Перечисленные функции рабочей жидкости играют важную роль в обеспечении функционирования гидропривода, а также его надежности.
Условия эксплуатации рабочей жидкости, применяемой в гидроприводах, могут быть весьма сложными. На состояние рабочей жидкости прежде всего влияет широкий диапазон рабочих температур(—60 до 90 °С), а также наличие больших скоростей потока(до 50 м/с) и высоких давлений(32 МПа (320 кгс/см2)). Необходимо также учитывать, что рабочая жидкость находится в постоянном контакте с деталями, изготовленными из различных конструктивных материалов.
Все многообразие применяемых в гидроприводах рабочих жидкостей можно разделить на две группы:
на минеральной (нефтяной) основе. Рабочие жидкости на нефтяной основе имеют сравнительно низкую верхнюю границу температурного диапазона и содержат различные аптиокислительпые и антикоррозионные присадки.
на синтетической основе. Синтетические рабочие жидкости обладают высокотемпературными свойствами, негорючи. Один из основных недостатков синтетических жидкостей —высокая стоимость, поэтому их применяют крайне редко — при необходимости обеспечить пожаробезопасную работу гидропривода при высоких температурах (до 360 °С).
Существенное значение при выборе рабочей жидкости имеют вязкость, сжимаемость, температуры вспышки и застывания.
Вязкость рабочей жидкости зависит от температуры и давления. Уменьшение вязкости рабочей жидкости увеличивает утечки в гидромашине, что ухудшает ее параметры. Для обеспечения работы гидропривода с большими скоростями при низких давлениях следует выбирать рабочую жидкость с меньшей вязкостью, так как вязкостные потери напора при больших скоростях потока значительны. При работе на больших давлениях — 32 МПа следует выбирать рабочую жидкость с большой вязкостью. Обычно вязкость ограничивает диапазон рабочих температур гидропривода.
Следствием сжимаемости рабочей жидкости является снижение быстродействия гидропривода. Сжимаемость жидкости следует учитывать при давлениях более 10 МПа, в диапазоне давлений от 0,1 до 10 МПа можно считать жидкость несжимаемой.
Температура вспышки — температура, при которой пары масла, нагреваемого в открытом или закрытом тигле, образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. За температуру вспышки в открытом тигле принимают температуру появления первого синего пламени над частью или всей поверхностью испытуемой рабочей жидкости. Температура вспышки является показателем, позволяющим судить о пожарной безопасности.
Температура застывания — температура, при которой масло загустевает настолько, что при наклоне пробирки на 45° его уровень в течение 1 мин остается неизменным. Температура застывания масла должна быть на 10—17 °С ниже наименьшей температуры эксплуатации гидропривода.
Таким образом, к рабочей жидкости гидропривода предъявляют следующие требования:
хорошие смазывающие свойства;
минимальная зависимость вязкости от температуры в требуемом диапазоне температур;
высокая температура вспышки (пожаробезопасность) и низкая температура замерзания;
стабильность свойств при эксплуатации, высокая устойчивость к механическому разрушению сложных соединений жидкости (диструкции) при дросселировании, окислению при работе, поглощению влаги и воздуха;
длительный срок службы;
хорошая теплопроводность и малый коэффициент теплового расширения:
высокие моющие свойства (вынос продуктов износа и других загрязнений;
инертность по отношению к применяемым материалам и защите их от коррозии;
отсутствие механических примесей, воды и загрязняющих частиц;
низкая стоимость и недефицитность.