Основные параметры рабочей жидкости, учитываемые при подборе её для конкретного гидропривода

15.03.2021 / Это интересно 180

Основные параметры рабочей жидкости, учитываемые при подборе её для конкретного гидропривода

Гидравлические приводы применяются в машинах и механизмах, в которых необходимо создавать большие технологические усилия или скорости перемещения рабочих органов. При этом, по сравнению со всеми известными типами приводов (электрическими, механическими, пневматическими и их комбинациями) они обладают самым высоким удельным показателем - количеством передаваемой мощности на единицу веса привода. Гидравлические приводы используются во многих отраслях промышленности. Гидравлический привод гибок в вопросах компоновки и унификации по сравнению с механическими приводами. Рабочим телом гидропривода является – гидравлическая жидкость, которую во многих случаях называют гидравлическим маслом. Производители рабочих жидкостей для гидропривода предлагают огромную гамму типов гидравлических жидкостей, которые имеют весьма различные свойства и предназначены для работы в разных условиях эксплуатации гидропривода. Специалистам, эксплуатирующим гидропривод, важно знать, что представляют собой те или иные параметры рабочей жидкости, и на основании этого правильно подобрать рабочую жидкость под имеющиеся условия эксплуатации.

 

Основные параметры рабочей жидкости гидропривода

·         Кинематическая вязкость (КВ) это свойство характеризующее вязкость жидкости и влияющее на её текучесть. Кинематическая вязкость КВ рабочей жидкости численно определяется через коэффициент кинематической вязкости ŋ. На практике вместо точного обозначения кинематического коэффициента вязкости просто говорят «кинематическая вязкость», а иногда и просто «вязкость». Значение этого параметра выбирается в зависимости от рекомендаций изготовителя элементов гидропривода. Например, для аксиально-поршневых насосов серии «HDS» (Рис.1) рекомендуемая кинематическая вязкость варьируется от 16 сСт до 46 сСт, в зависимости от наиболее вероятной рабочей температуры в диапазоне от -40 оС до +35 оС, при которой предполагается работа этих насосов. А для шестеренных насосов серии «NPH» (Рис.2), кинематическая вязкость допускается в пределах от 22сСт до 68 сСт, при рабочих температурах от -10 оС до +35 оС.

·         Индекс вязкости (ИВ) - это относительная величина, показывающая степень изменения вязкости масла в зависимости от температуры в градусах Цельсия и определяющая пологость кривой кинематической вязкости в зависимости от температуры. Это расчётная величина. ИВ необходимо подбирать в зависимости от температурного режима работы гидропривода, чем больше индекс вязкости, тем меньше рабочая жидкость восприимчива, в смысле изменения вязкостных свойств, к изменению температуры. Соответственно рабочая жидкость с большим индексом вязкости более универсальна по диапазону рабочих температур, но при этом цена его будет выше.

·         Окислительная стабильность - характеризует склонность рабочих жидкостей к окислению и смолообразованию. При контакте с кислородом рабочая жидкость окисляется. При окислении ухудшаются её свойства, что может привести к износу элементов ГП. Для улучшения окислительной стабильности применяются соответствующие присадки.

·         Деэмульгирующие свойства характеризуют способность рабочей жидкости обеспечивать быстрый отстой воды, попавшей в неё. В случае плохих деэмульгирующих свойств, она может смешиваться с водой, образуя водомасляные эмульсии. Это приводит к снижению смазываемой способности деталей, снижению вязкости, индекса вязкости, ухудшению антикоррозийных свойств. Для улучшения деэмульгирующих свойств так же используются дополнительные присадки.

Насос серии «HDS»      

Рис. 1 Аксиально поршневой насос

Насос серии «NPH»

Рис. 2 Шестерённый насос

1.       Классификация гидравлических масел.

1.1.    Согласно ГОСТ 1749.3-85 гидравлические масла делятся на классы по кинематической вязкости, измеренной при температуре 40 ° С:

Класс вязкости

Кинематическая вязкость при температуре 40 °С, мм2/с (сСт)

5

4,14-5,06

7

6,12-7,48

10

9,00-11,00

15

13,50-16,50

22

19,80-24,20

32

28,80-35,20

46

41,40-50,60

68

61,20-74,80

100

90,00-110,0

150

135,00-165,00

 

1.2.    В зависимости от эксплуатационных свойств и состава гидравлические масла делят на 3 группы:

 

Группа масел по эксплуатационным свойствам

Состав гидравлических масел

Рекомендуемая область применения

А

Минеральные масла без присадок

Гидросистемы с шестеренными, поршневыми насосами, работающие при давлении до 15 МПа и температуре масла в объёме до 80 °С

Б

Минеральные масла с антиокислительными и антикоррозийными присадками

Гидросистемы с насосами всех типов, работающие при давлении до 25 МПа и температуре масла более 80 °С

В

Минеральные масла с антиокислительными, антикоррозийными и противоизносными присадками

Гидросистемы с насосами всех типов, работающие при давлении свыше 25 МПа и температуре масла в объеме более 90 °С

 

Таким образом обозначение масла может выглядеть следующим образом:

 

МГ – 22 – Б,

                где:                       МГ – Масло Гидравлическое

                                               22 – Класс вязкости

                                               Б – Принадлежность масла по эксплуатационным свойствам

 

 

 

Обозначения по данному ГОСТ можно сопоставить со стандартом классификации ИСО 6074-4-82:

 

ГОСТ  17479.3-85

ИСО 6074-4-82

А

HH

Б

HL

В

HM

В

с загущающей присадкой

HV

 

1.3.    Обозначение гидравлических масел согласно DIN51502

Для обозначения гидравлических масел используются следующие символы:

 

Группа

Тип материала

Обозначение

Стандарт

Минеральные масла

Гидравлические масла

H

DIN 51524

Часть 2

Гидравлические масла с повышенным индексом вязкости

HV

DIN 51524

Часть 3

 

В подавляющем большинстве индустриальной и мобильной гидравлики используют минеральные масла. Синтетические и полусинтетические используются редко, в связи с их высокой стоимостью.

 

Обозначения присадок, содержащихся в маслах:

 

Обозначение

Тип материала

D

Масла, содержащие моющие присадки, например, гидравлическое масло HLPD

E

Смазочные материалы, смешивающиеся с водой

F

Смазочные материалы, содержащие твердые присадки – графит, дисульфид молибдена

L

Масла с антикоррозийными присадками, повышающими устойчивость к старению

M

Смешивающиеся с водой смазочно-охлаждающиеся жидкости, на основе минерального масла

S

Смешивающиеся с водой смазочно-охлаждающиеся жидкости, на основе синтетического масла

P

Смазочные материалы с антифрикционными и противоизносными присадками, эксплуатируемые в условиях смешанного трения и для увеличения несущей способности

V

Смазочные материалы, разбавленные растворителем

 

 

В таблице представлено соответствие индекса вязкости – классу вязкости по ISO, согласно DIN51519:

 

Класс вязкости DIN 51519

Среднее значение вязкости*

Коэффициент Кинематической вязкости** мм2

Коэффициент Динамической вязкости**, мПа*с, при 40 оС

При 20 оС

При 40 оС

При 50 оС

ISO VG 2

2

≈3,3

2,2

≈1,3

≈2,0

ISO VG 3

3

≈5

3,2

≈2,7

≈2,9

ISO VG 5

5

≈8

4,6

≈3,7

≈4,1

ISO VG 7

7

≈13

6,8

≈5,2

≈6,2

ISO VG 10

10

≈21

10

≈7

≈9,1

ISO VG 15

15

≈34

15

≈11

≈13,5

ISO VG 22

22

-

22

≈15

≈18

ISO VG 32

32

-

32

≈20

≈29

ISO VG 46

46

-

46

≈30

≈42

ISO VG 68

68

-

68

≈40

≈61

ISO VG 100

100

-

100

≈60

≈90

ISO VG 150

150

-

150

≈90

≈135

ISO VG 220

220

-

220

≈130

≈200

ISO VG 320

320

-

320

≈180

≈290

ISO VG 460

460

-

460

≈250

≈415

ISO VG 680

680

-

680

≈360

≈620

ISO VG 1000

1000

-

1000

≈510

≈900

ISO VG 1500

1500

-

1500

≈740

≈1350

 

*Точность значения представлена с погрешностью ±10%.

**Пересчет кинематической вязкости в динамическую проведен на основе средней величины оптической плотности масел.

Единица СИ кинематической вязкости м2/с (1 мм2/с = 1*10-6 м2/с= 1 сСт)

Единица СИ динамической вязкости Па*с (1 мПа*с = 1*10-3 Па/с, 1 Пуаз= 0,1Па*с)

Один из примеров возможного обозначения гидравлического масла может быть следующим:

 

HLP 46,

 

                где:       H – Гидравлическое масло

                               L – Содержание антикоррозийных присадок

                               P – Содержание антифрикционных и противоизносных присадок

                               46 – Класс вязкости

Требования по чистоте рабочей жидкости (масла)

Основными стандартами для оценки чистоты масла в РФ являются ГОСТ 17216-2001 и ISO 4406:1999.

По ГОСТ 17216-2001 чистота рабочей жидкости оценивается исходя из количества загрязняющих частиц в объёме жидкости. В зависимости от количества содержания загрязняющих частиц и их размеров  в 100 см3 объёма рабочей жидкости, присваивается класс чистоты рабочей жидкости.

Стандарт ISO 4406 так же основывается на количестве загрязняющих частиц в рабочей жидкости, но обозначается тремя цифрами. Каждая цифра указывает на количество частиц определенной размерной группы, присутствующих в 1 см3 масла. 

Рекомендованные параметры масел для ГП с насосами фирмы OFMB .

С учётом вышеизложенного, и исходя из требований производителя насосов, разработана таблица с рекомендациями по выбору гидравлического масла, для применения в гидравлических системах с насосами, производства фирмы OMFB Рис. 3:

Наименование параметра

Значение

Рекомендуемая кинематическая вязкость

Диапазон рабочих температур, °С

< -40

-40…+10

+10…+35

>  +35

Класс вязкости

16

22

32

46

Кинематическая вязкость, мм2/с (сСт):

Оптимальная

15-40

Максимальная пусковая

1650

Минимальная кратковременная

10

Рекомендованный рабочий температурный режим масла °С

-20…+80

Кратковременные режимы °С (не более 300 сек)

-50…-20; +80…+95

Классы чистоты

ГОСТ 17216

NAS 1638

ISO 4406-1999

SAE AS 4059

< 140 бар

12

8

19/17/14

9

140…200 бар

11

7

18/16/13

8

> 200 бар

10

6

17/15/12

7

Рекомендуемые эксплуатационные группы масла В (по ГОСТ 1749.3-85) или HVLP (поDIN51502).

  

Рис. 3 Сертификат производителя гидравлического оборудования

Статью подготовил инженер по рекламациям "Группа Гидравликовъ"

Семёнов А.В. 

e-mail: semenov@gidravlikov.ru

Тел.: 8(495)505-63-23, доб. 116

Редакция статьи: 

Доцент, к.т.н.

Артюшин Ю.В.

Назад в категорию
Отправить ссылку
Ссылка скопирована