2.3 Рабочие жидкости для гидро - и пневмопрводов

Физические и эксплуатационные свойства рабочих жидкостей. Основные параметры. Вязкость, сжимаемость, смазывающие свойства, химическая и механическая стойкость, пенообразование, тепловые свойства, чистота рабочих жидкостей, растворение газов и жидкости. Значение этих свойств на работу гидросистем. Воздух, как рабочая среда и его основные свойства и характеристики. Требования, предъявляемые к выбору рабочих жидкостей.

Литература: [1], 20 - 26 ; [2], 14 - 16 ; [3], 5 - 13.

Методические указания

Рабочая жидкость выполняет в гидросистеме важные и многосторонние функции. Прежде всего, это - рабочее тело исполнительного гидравлического механизма, вспомогательных, измеряющих и управляющих устройств. Для выполнения этих функций рабочая жидкость должна обладать целым рядом свойств. К таким свойствам относятся физические и эксплуатационные.

К физическим свойствам относятся: плотность, сжимаемость, температурное расширение, поверхностное расширение, испаряемость, растворимость газов в жидкости, теплофизические свойства (теплоёмкость и теплопроводность), вязкость. Значение вязкости и зависимость её от давления и особенно от температуры в значительной степени влияет на работу гидропривода, поэтому необходимо обратить внимание и уяснить такие параметры, как температурный коэффициент вязкости (ТКВ) и индекс вязкости (ИВ), Рассматривая рабочую жидкость, как один из основных элементов гидропривода, следует изучить способы и оборудование, с помощью которого определяется вязкость в производственных условиях.

В связи с тем, что рабочая жидкость гидросистем ( РЖГ ) работает в тяжёлых эксплуатационных условиях (давление до 40 МПа, температура от -60С до +100С, дросселирование через малые отверстия с большими перепадами давления и т.д.), к их качеству предъявляют высокие требования. Наблюдаемое значительное изменение скорости изнашивания деталей гидропривода в зависимости от применяемой РЖГ, требует для обеспечения бесперебойной работы гидропривода с заданной долговечностью, подбора РЖГ с соответствующими свойствами.

В общем случае РЖГ должны:

-обладать высокой степенью очистки от механических примесей, воды, кислот и других вредных веществ;

-иметь незначительное изменение вязкости при изменении температуры в диапазоне (-50 - +50) С;

- не вызывать коррозии металла и набухания или растворения резиновых уплотнений;

- обладать невысокой испаряемостью;

- хорошими смазывающими свойствами;

- хорошей механической и химической стабильностью;

- быть однородными и не расслаиваться с течением времени;

- быть достаточно дешёвыми;

- обладать низкими пенообразующими свойствами;

- иметь низкую склонность к поглощению и выделению газов ( воздуха ).

Перечисленные выше требования и определяют основные эксплуатационные свойства РЖГ такие как: маслянистость (смазывающие свойства РЖГ), химическая механическая стойкость, пенообразование, совместимость РЖГ с конструкционными материалами и уплотнениями, воспламеняемость, облитерация, содержание механических примесей и воды. Эти свойства характеризуются соответствующими параметрами таким как: кислотное число, анилиновая температура.

В пневмоприводе рабочей средой является атмосферный воздух. Основными параметрами воздуха являются плотность, удельный объём (величина обратная плотности), удельная теплоёмкость, давление воздуха, удельная газовая постоянная, вязкость, сжимаемость. Все параметры воздуха относят к его нормальному состоянию, т.е. к воздуху, имеющему температуру 0 С и находящемуся под давлением 0,1013МПа ( 760 мм.рт.ст.).

Параметры воздуха согласно уравнению Менделеева - Клайперона связаны между собой следующим выражением :

(1)

где V -объём воздуха, м ;

- давление воздуха, Па;

М - масса воздуха, кг;

R -удельная газовая постоянная, т.е. удельная работа расширения 1кг сухого воздуха при нагревании его на 1 К ( для воздуха R=287,1 дж/ кг К );

Т - температура,  К.

Воздух, используемый в пневмоприводе, должен отвечать требованиям, указанным в ГОСТ 11882 - 73. Чистота сжатого воздуха, согласно ГОСТ 17433 - 80.