ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

10.04.09 3:02

Требования к рабочим жидкостям.
Вязкость — это важнейшая характеристика при выборе жидкости, определяющая степень текучести РЖ* коэффициент трения между слоями жидкости. Этой проблеме посвящается лекция в курсе гидравлики. Выше рассматривалась проблема выбора нужного индекса вязкости (ИВ).
С повышением давления увеличивается вязкость, что нужно учитывать при давлении выше 20МПа. При давлении 40МПа она уже удваивается.
Совместимость с различными материалами. РЖ должна не воздействовать на материалы подшипников, уплотнений, окраски, а также на материалы, на которые может попасть РЖ при вытекании: электропроводка, механические части конструкции.

Стабильность сдвига. При определенном давлении (например, при дросселировании) наступает «сдвиг» РЖ, т. е. мгновенно резко уменьшается вязкость, а затем восстанавливается. Если есть присадки, улучшающие ИВ, то они могут при сдвиге разрушиться, и тогда вязкость не восстановится.

Термическая стабильность. В процессе эксплуатации гидропривода РЖ может нагреваться (по возможности не выше 80С). При остановке жидкость охлаждается. Такие повторяющие процессы оказывают влияние на срок службы РЖ. Поэтому многие гидроприводы оснащаются теплообменниками-устройствами нагрева и охлаждения, которые поддерживают температуру на определенном уровне. При этом продлевается срок службы рабочей жидкости.
Отрицательным являются высокие затраты на такую установку и высокие эксплуатационные расходы.

Антиокислительная стабильность. На процесс старения минеральных масел оказывают влияние взаимодействие с кислородом, нагрев, воздействие света. Ускоряются коррозионные процессы. Масла должны иметь присадки, которые предотвращают быстрое поглощение кислорода. Медь, свинец, латунь и сталь катализируют этот процесс и ускоряют старение масел.
Незначительная сжимаемость. Находящийся в РЖ воздух определяет степень сжатия, что приводит к снижению быстродействия, возникают удары, сжимаемость увеличивается с температурой и уменьшается с ростом давления.
В расчетах можно принимать коэффициент сжимаемости 0,7-0,8% на каждые 10МПа. Для воды 0,45% на каждые 10МПа.
Если есть воздух, который не отделяется из-за неправильной конструкции, появляется шум, сильный нагрев и эффект Дизеля, т. е. при сжатии пузырьки воздуха настолько нагреваются, что наступает самовоспламенение. При этом снижается срок службы РЖ.

Незначительное тепловое расширение. При нагревании увеличивается объем на 0,7% при нагревании на 10С. Это нужно учитывать при проектировании.

Малое пенообразование. Всплывающие воздушные пузырьки образуют пену. Это может привести к серьезным неисправностям и к быстрому отказу насоса.
Уменьшить пенообразование можно перегородками в баке и антипенными присадками (0,1%). Склонность к пенообразованию увеличивают старение, загрязненность масла и наличие конденсата.

Малое поглощение воздуха и его быстрое отделение. Нужны соответствующие присадки. Допустимое содержание в масле воздушных пузырьков 0,2%. Способность отделения воздуха ухудшается с повышением температуры.

Высокая точка кипения и низкое давление пара. Чем выше точка кипения применяемой РЖ, тем выше может быть эксплуатационная температура гидропривода.
Высокая плотность. Чем выше плотность, тем большую мощность при том же расходе передает гидропривод. Плотность минеральных масел от 860 до 900кг/м3. Плотность учитывают при преобразованиях динамической и кинематической вязкостей  и ν.
Эталонной температурой для плотности являются 20С.
Необходима хорошая теплопроводность для более быстрого охлаждения гидросистемы.
Желательны хорошие диэлектрические характеристики (непроводимость), чтобы, не передавать электрическую и электромагнитную энергию.

Негигроскопичность. Если в гидросистеме больше 0,2% воды от общего объема необходимо заменить рабочую жидкость. Вода попадает из-за негерметичных уплотнений, особенно в гидроцилиндрах, через негерметичности охладителей и в виде конденсата.
В гидроприводах, работающих при высокой влажности под дождем, устанавливают воздухосушитель после воздушного фильтра. Нужны устройства сигнализации наличия воды в баке и возможность слива после отстоя. Определить наличие воды в потоке невозможно.

Негорючесть (огнестойкость). Эта проблема особенно важна при работе в искровзрывоопасных средах, и ей должно быть посвящено особое внимание при изучении гидроприводов для, например, горной промышленности.

Хорошие антикоррозионные свойства. Нужны присадки, образующие на поверхностях стойкую водоотталкивающую пленку и при старении нейтрализующие продукты распада, вызывающие коррозию. Пленка оставшаяся на деталях после испытаний должна защищать поверхность еще длительное время. Нужны и более серьезные меры. Например, покрытие консервирующим составом.

Невыделение клейких субстанций. Появляются они при старении масла и в результате жизнедеятельности бактерий.

Хорошая фильтруемость. Высокая вязкость повышает перепад давлений. Нужен больший фильтр. Важны минимальные адгезионные свойства материала фильтроэлемента. Не должны отделяться присадки.

Совместимость и взаимозаменяемость с другими маслами. Особенно важно это требование для трубопроводов и шлангов, промыть которые от ранее используемых РЖ невозможно.

Легко поддаваться оперативному обслуживанию. РЖ должна легко перемешиваться. Ее качество должно проверяться самыми простыми методами для принятия решения о замене РЖ.

Экологическая допустимость. Наилучшим способом защиты окружающей среды при эксплуатации гидроприводов является их квалифицированное обслуживание, конструирование, сборка и эксплуатация. Применение экологически чистых жидкостей не является заменой указанных принципов. Жидкости должны удовлетворять следующим требованиям:
— легкость утилизации;
— нетоксичность для рыб и полезных бактерий;
— не загрязнять воду; пищевые продукты, пищу для скота;
— не раздражать кожу и слизистые покровы;
— не иметь неприятного запаха.

Цена и доступность. Нужно применять недорогие и распространенные РЖ.
Нужно провести статистический анализ принятых решений.

Предыдущие статьи

Главная тема

25.12.08 13:18

Эта статья родилась по итогам эмоционального рассказа двух отечественных ученых. Двух профессоров, докторов технических наук — Зельмана Лазаревича Финкелъштейна и Виктории Арсениевны Батлук (далеее З. Л. и В. А. ). Николай Даньшин →

Водно-химический режим оборотного цикла водоснабжения КХП

24.12.08 4:26

Одним из основных условий работы оборотного цикла охлаждения коксового газа в первичных газовых холодильниках является наличие достаточного количества воды в обороте и правильная организация его водно-химического режима. Изложен производственный опыт стабилизационной обработки воды оборотных систем охлаждения оборудования коксового производства. Показаны преимущества использования реагента «МИОР-О» в комплексе с гидродинамическими фильтрами ОВГД. →