43 Характеристики рабочих жидкостей

Рабочим телом в гидравлической передаче является жидкость, свойства которой определяют рабочий процесс передачи гидравлической энергии. Физические свойства рабочей жидкости характеризуются удельным весом, сжимаемостью, вязкостью. Кроме этих параметров для оценки жидкости как рабочего тела в гидропередачах необходимо учитывать ее стойкость к механическим воздействиям, химическую стойкость при высоких и низких температурах рабочего диапазона гидросистемы, смазывающие качества и стабильность смазывающих свойств, степень агрессивности к металлам и уплотнительным элементам конструкции, уровни пожароопасности и токсичности при воздействии на человека (самой жидкости и ее паров).

Рассмотрим свойства двух наиболее распространенных рабочих жидкостей: масла - АМГ-10 и жидкости 7-50С-3, применяемых в современных гидросистемах самолетов. Их плотности ρ (удельные веса γ) равны соответственно 833 кг/м3 (8163,94 Н/м3) и 921 кг/м3 (9031,92 Н/м3). Для сравнения плотность (удельный вес) воды составляет 999 кг/м3 (9796,84 Н/м3).

При нагреве гидравлическая жидкость расширяется, как и все жидкости, изменяя удельный вес и плотность. Уравнение Менделеева устанавливает связь между изменением температуры и массой единицы объема жидкости: где γt - искомый удельный вес при заданной температуре t, γ15 - удельный вес при t = 15 °С; βt - коэффициент объемного расширения (для гидрожидкостей βt = 0,0007).

По графикам изменения плотностей масла АМГ-10 и рабочей жидкости 7-50С-3 в зависимости от температуры (рис. 13.1) можно определить увеличение объема залитой в гидросистему жидкости и оценить изменение уровня жидкости в баке при нагреве. Расширение жидкости при нагреве необходимо учитывать в случае, когда она заперта в цилиндре гидравлическим краном, так как давление в замкнутой системе может превысить допустимые напряжения в трубопроводах и цилиндре и привести к их разрушению. Плотность гидрожидкости изменяется приблизительно на 7 % при изменении температуры на 100 °С.

44 Воздух для пневматических приборов

В пневмоавтоматике основным источником энергии является сжатый воздух.

Рабочий диапазон изменения входных и выходных пневматических сигналов приборов и средств автоматизации обычно находится в пределах 20... 100 кПа.

Номинальное нормальное питающее давление сжатого воздуха составляет 140 кПа. Допустимое отклонение давления питания установлено в пределах ±10 % от номинального значения.

Кроме нормального диапазона давлений вычислительные пневматические приборы работают также в низком диапазоне рабочих давлений 0... 1000 Па.

Работа приборов в низком диапазоне давлений имеет следующие преимущества:

становится возможным использование линейных дросселей, необходимых для реализации точных математических операций;

потребление воздуха снижается в 10... 100 раз;

мощность, потребляемая пневматическими агрегатами, по сравнению с мощностью, потребляемой при работе в нормальном диапазоне давлений, уменьшается в 1000... 10000 раз;размеры проходных сечений дросселей увеличиваются, что предотвращает их засорение.

Низкое давление целесообразно только в приборах, осуществляющих вычислительные операции.

Дл питания исполнительных механизмов необходимы высокие давления.

Сжатый воздух для питания пневматических устройств должен быть очищен от пыли, влаги и масла; относительная влажность воздуха \j/ при 20"С не должна превышать 50...60 %.

Системы автоматизации при минусовых температурах, а также точные пневматические вычислительные приборы требуют снижения влажности питающего воздуха до 2...3%, что предотвращает выпадение в них влаги при низких температурах окружающего воздуха (-30...-40°С). Для такой глубокой осушки воздуха применяют двухступенчатые дегидраторы.

Воздух представляет собой смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющих по весу соответственно 75,6 и 23,1%.

Состояние воздуха определяется двумя величинами: его удельным весом у и температурой t, от которых зависят все остальные его параметры, в том числе и давление p, плотность p, удельный объем v и др.

Основные параметры, характеризующие состояние воздуха, а также формулы для их расчета приведены в соответствующей справочной литературе.