1.3. Выбор рабочих жидкостей для гидросистем приводов

Это сложная процедура, однако от нее зависит работоспособность гидропривода в течение длительного времени и в различных окружающих условиях, его надежность и стабильность характеристик.

При выборе рабочих жидкостей необходимо учитывать следующие условия эксплуатации гидропривода:

• рабочее давление и скорость движения гидропривода;

• диапазон температур окружающей гидропривод среды, в которой он работает;

• максимальную температуру рабочей жидкости, до которой она нагревается в процессе работы привода, и длительность работы при этой температуре;

• характеристики материалов, с которыми будет контактировать рабочая жидкость в процессе работы (особенно это важно для материала уплотнений).

Само назначение гидросистем также накладывает требования при выборе жидкости. Обычно гидроприводы разделяют на приводы общепромышленного назначения, гидроприводы авиационной техники, гидроприводы сельхозтехники и автомобильной промышленности, энергетических объектов, судовых агрегатов.

К общепромышленным гидроприводам относят гидравлические системы металлорежущих станков и промышленных роботов, прессов, их вспомогательного оборудования, литейных машин и других объектов машиностроения. Обычно такие гидросистемы работают в закрытых отапливаемых помещениях, где температура не понижается до отрицательных значений и не превышает 30 –35 °С. Таким условиям работы при давлениях до 30–35 МПа хорошо удовлетворяют минеральные масла с вязкостью 10–15 мм²/с при температуре 50 °С. Но не следует забывать, что минеральные масла при нагреве их до температур 70–90 °С начинают быстро терять свои первоначальные свойства (ускоряются процессы окисления и разложения масла, ухудшается смазывающая способность, увеличивается пенообразование и т. д.). Поэтому в гидросистемах станков применяют обычно индустриальные масла И-12А, И-20А, И-ЗОА, И-40А, И-50А, которые хорошо работают при давлениях рабочей жидкости до 10 МПа и ее нагреве до 60 °С. В более нагруженных гидроприводах промышленных роботов, манипуляторов, автоматизированного оборудования, автоматических линий применяют минеральные масла с различными присадками, например Тп-22, Тп-30, Тп-46, которые выдерживают температуру нагрева до 90 °С и давление до 15–20 МПа.

В более тяжелых условиях работы при давлении 16–35 МПа, например, в гидросистемах прессового автоматизированного оборудования, применяют минеральные масла марки ИГП с присадками противоизносными, антиокислительными, антикоррозионными и противопенными, а также различного рода эмульсии, обладающие хорошими негорючими свойствами.

В гидросистемах, работающих при высоких температурах (автоматизированное прессовое и литейное оборудование, тепловые двигатели), основным является требование пожарной безопасности жидкостей. Этому требованию в наилучшей мере отвечают искусственные рабочие жидкости. Кроме того, у них более пологая, чем у минеральных масел, характеристика изменения вязкости в зависимости от температуры, меньшая зависимость модуля упругости от давления. Но они обладают худшими смазывающими и антикоррозийными свойствами, несовместимы с другими рабочими жидкостями, неинертны к материалам уплотнения, некоторые типы искусственных жидкостей токсичны. К тому же главным препятствием их широкого использования в машиностроительных гидроприводах является их высокая (по сравнению с минеральными маслами в несколько раз) стоимость.

При выборе рабочей жидкости важно также обращать внимание и на затраты в процессе ее эксплуатации. Ведь выбрав более дорогую (а значит, более качественную) жидкость, можно выиграть на увеличении срока ее службы. В этом случае уменьшаются затраты на замену масла, на хранение, уменьшаются простои оборудования во время смены рабочей жидкости, увеличивается ресурс работы гидропривода, а вместе с ним и всего оборудования. Таким образом, выбор типа рабочей жидкости – процесс сложный, требующий многофакторного анализа, и потому проводить его надо тщательно.