2.2. Составление гидравлических схем

При составлении гидравлической схемы следует стремиться к ее простоте при максимальной надежности и способности выполнять заданные технологические операции. По заданным характеристикам нагрузки и параметрам движения определяют потребляемую гидродвигателями мощность и соответствующие ей необходимые расход и давление рабочей жидкости.

При составлении гидравлической схемы необходимо соблюдать требования ГОСТ 16028 – 70 «Приводы гидравлические. Общие требования по технике безопасности»:

• для предохранения гидропривода от перегрузок и контроля за давлением в гидросистеме обязательна установка предохранительных клапанов и манометров;

• гидроаппаратура управления должна быть гарантированна от самопроизвольного включения и отключения;

• наружные утечки рабочей жидкости в резьбовых пробках, регулирующих винтах, крышках, фланцах, соединительных резьбах, стыковых плоскостях и других элементах неподвижных соединений гидроприводов не допускаются, герметизация стыков краской, лаком и подобными средствами не разрешается;

• в механизмах подъема груза обязательна установка в гидросистеме гидрозамков, автоматически запирающей полости гидродвигателя при обрыве трубопровода.

2.3. Выбор рабочей жидкости

Рабочая жидкость гидросистемы передаёт механическую энергию исполнительному элементу от насоса, приводимого в движение каким-либо двигателем. Одновременно рабочая жидкость является смазкой сопряжённых рабочих поверхностей гидроаппаратов. Поэтому для обеспечения высокого КПД работы гидросистемы жидкость должна удовлетворять определённым требованиям, которые меняются в зависимости от назначения, места и условий работы гидросистемы. Основной характеристикой рабочей жидкости является плотность – масса жидкости в единице объёма. Без знания величины плотности рабочей жидкости произвести расчёт режимов работы гидросистемы невозможно. Рабочие жидкости должны обладать высоким коэффициентом теплопроводности, удельной теплоёмкостью и малым коэффициентом теплового расширения.

С повышением температуры вязкость уменьшается, поэтому одним из главнейших требований, которым должна отвечать рабочая жидкость, является минимальная зависимость вязкости от температуры в рабочем диапазоне температур.

Рабочие жидкости должны обладать хорошей смазывающей способностью, малым поглощением воздуха и лёгкостью его отделения, а также высокой устойчивостью к механическим и химическим воздействиям. Они должны содержать минимальное количество механических примесей и быть нейтральными к применяемым материалам и иметь невысокую стоимость.

Очень важным показателем является температура застывания жидкости, которая характеризует её с точки зрения сохранения текучести и возможности транспортирования и слива в холодное время года. Температура застывания масла должна быть не менее чем на 16…17^оС ниже минимальной температуры окружающей среды, в условиях которой будет работать гидросистема.

Величина рабочего давления жидкости является определяющей при выборе вязкости рабочей жидкости. При рабочих давлениях до 10 МПа кинематическая вязкость должна составлять 20…40 мм²/с, при давлении до 20 МПа 40…60 мм²/с, при давлениях до 60 МПа 110…175 мм²/с при температуре +50^оС. Вязкость воды ν = 1 мм²/с при температуре 20^оС.

В гидросистемах, работающих при температуре масла до +60^оС, с лёгкими нагрузочными характеристиками в парах трения применяют индустриальные масла. При рабочей температуре масла в гидросистеме свыше 60^оС и давлениях до 15…20 МПа применяют турбинные масла. Гидросистемы с нагруженными элементами при давлении 16…35 МПа эксплуатируют на маслах серии ИГП с противоизносными, антиокислительными, противопенными и антикоррозионными присадками. Для систем сверхвысокого давления применяются веретённые масла серии АУ и масло АМГ.

В соответствии с повышенными требованиями к качеству рабочих жидкостей для гидроприводов созданы новые рабочие жидкости МГ-20, МН-30,ВМ-23, а также жидкости серии ИГП для гидросистем, где требуется масло, имеющее высокую стабильность и высокие противозадирные свойства.

Таблица 1 - Замена применяемых рабочих жидкостей новыми рабочими жидкостями

Тип рабочей жидкости	Типы заменяемых жидкостей
ВМГЗ (заменяет 12 сортов масел), И-12, ИС-12, МГ-20, ИГП-18	АМГ-10, АГМ, ГМ-50И, веретённое АУ, трансформаторное ЭШ-406-5 ИС-20, индустриальное масло, турбинное 22 (Л), турбинное ТСп-22
МГ-30 ИГП-30, ИГП-38 ВНИИНП-403	ИС-30 Индустриальное 30 Турбинное 30 (УТ)

Для гидроприводов землеройно-транспортных, сельскохозяйственных машин рекомендуются следующие масла:

• при отрицательных температурах–ВМГЗ;

• при положительных температурах на открытом воздухе – МГ-30;

• при положительных температурах в закрытых помещениях – МГ–20.

• В таблице 2 приведены основные свойства минеральных масел российского производства

Таблица 2 - Основные свойства минеральных масел для гидравлических систем

Рабочая жидкость	Вязкость, мм2/с, при температуре		Индекс вязкости	Кислотное число, мк КОН на 1г масла	Температура вспышки в открытом тигле, оС не ниже	Температура застывания, оС, не выше	Плотность кг/м3
	Ниже нуля	+50оС
ИС-12	–	10-14	–	0,05	165	-30	876 891
ИС-20	–	17-23	85	0,05	180	-15	881 901
ИС-30	–	27-33	85	0,05	190	-15	886 916
ИС-45	–	38-52	85	0,05	200	-10	888 920
ИС-50	–	42-58	85	0,05	210	-20	890 930
Индустриальное 12 (веретённое 2)	–	10-14	–	0,14	165	-30	876 891
Индустриальное 20	–	17-23	–	0,2	170	-20	881 910
Индустриальное 30 (машинное Л)	–	27-33	–	0,35	180	-15	886 916
Индустриальное 45 (машинное С)	–	38-52	–	0,15	190	-10	888 920
Индустриальное 50 (машинное СУ)	–	42-58	–	0,02	200	-20	890 930
Турбинное Т22 (турбинное Л)	–	20-23	–	0,02	180	-15	901
Турбинное Т30 (турбинное УТ)	–	28-32	–	0,02	180	-10	901
Турбинное Т46 (турбинное Т)	–	44-48	–	0,05	195	-10	920
Турбинное Т57 (турборедукторное)	–	55-59	–	0,05	195	–	930
ВМГЗ	1900 (при –40оС)	10	130	0,06	135	-60	865
МГ-20	1500 (при –15оС)	17-23	85	0,06	180	-40	885
МГ-30	4000 (при –15оС)	27-33	85	–	190	-35	885
ИГП-18	–	16-20	90	0,6…1	170	–	880
ИГП-30	–	28-31	90		200	–	885
ИГП-38	–	35-40	90		210	-15	890
ИГП-49	–	47-51	90		215	–	895
ИГП-72	–	70-75	90		220	–	900
ИГП-90	–	88-94	90		225	–	900
ИГП-114	–	110-118	90		225	–	900