Töövedelike tüübid. Vedelike füüsikalised omadused
Töövedelikud
üks . NÕUDED TÖÖVEDELIKELE.
Hüdraulilise ajami normaalne töö on võimalik selliste töövedelike kasutamisel, mis suudavad samaaegselt täita erinevaid funktsioone.
Esiteks on hüdroajamis töövedelik töövedelik, s.o. on energia kandja, tagades viimase ülekandumise energiaallikast (mootorist) selle tarbijale (ajamid). Lisaks toimib töövedelik hüdroajami hõõrdepaarides määrdeainena, olles määrde- ja jahutusaine ning kulumisprodukte eemaldav vahend. Töövedeliku funktsioonid hõlmavad hüdroajami osade kaitset korrosiooni eest.
Sellega seoses esitatakse töövedelikele mitmekülgsed nõuded, mis on teatud määral vastuolulised ja mille täitmine ei ole alati võimalik täielikult. Need sisaldavad:
Head määrdeomadused;
Väike viskoossuse muutus temperatuuri ja rõhu muutustega;
Inertsus hüdrauliliste ajamiosade konstruktsioonimaterjalide suhtes;
Optimaalne viskoossus, mis tagab minimaalse energiakao ja tihendite normaalse toimimise;
Töövedeliku enda ja selle aurude madal toksilisus;
Vähene kalduvus vahule;
korrosioonivastased omadused; võime kaitsta hüdroajami osi korrosiooni eest;
optimaalne tihedus;
Vastupidavus;
Vee optimaalne lahustuvus töövedelikus: halb puhaste mineraalõlide puhul; sobib hästi emulsioonideks jne.
Tuleohtlikkus;
Madal võime õhku imada või lahustada;
Hea soojusjuhtivus;
Väike soojuspaisumistegur;
Võimalus saasteainetest hästi puhastada;
Ühilduvus teiste kaubamärkide töövedelikega;
Madal hind;
Nende tingimuste eiramine põhjustab hüdroajami töös mitmesuguseid rikkumisi. Eelkõige põhjustavad halvad määrimis- või korrosioonivastased omadused hüdraulilise ajami kasutusiga; ebaoptimaalne viskoossus või selle liiga suur sõltuvus hüdroajami töörežiimidest vähendab üldist efektiivsust. jne.
Hüdraulilise ajami normaalse ja pikaajalise töö määravad võrdselt nii töövedeliku kaubamärgi õige valik projekteerimise ajal kui ka hüdroajami pädev töö.
2. TÖÖVEDELI OMADUSED JA OMADUSED
2.1 FÜÜSIKALISED ÜLDOMADUSED
Töövedeliku tihedus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab vedeliku massi m suhet selle ruumalasse:
Tihedusühik - kg / m3.
Tiheduse väärtus on selle jaoks väga oluline energiatõhusus hüdrauliline ajam. Sellest sõltub hüdrauliliste kadude väärtus, mis määratakse kui
kus C on vedeliku liikumiskiirus.
Töövedeliku tiheduse muutust temperatuuri muutumisel t1-lt t2-le kirjeldatakse avaldisega:
rt2 =rn1/1+b(t2-t1).
kus b on mahu laienemise koefitsient.
Vedeliku ruumala suhtelist muutust koos temperatuuri muutumisega iseloomustab mahupaisumise temperatuuritegur b.
kus V ja DV on algruumala ja ruumala juurdekasv temperatuuri tõustes Dt võrra. Koefitsiendi b ühik on 1/°c.
Ruumi DV ja töövedeliku mahu muutust temperatuuri muutumisel t1-lt t2-le saab määrata järgmiste valemitega:
Vt2=Vt1.
Mahupaisumise koefitsiendi väärtus on väike. Seda muudatust tuleks siiski arvesse võtta suletud vooluringlusega hüdroajamite arvutamisel, et vältida hüdrauliliste ajamielementide hävimist kuumutamisel.
Hüdraulilise ajami osade hävimise võimalus on tingitud töövedeliku ja hüdraulilise ajami osade metalli mahu laienemise temperatuuriteguri väärtuste erinevusest. Kuumutusest tingitud rõhu suurenemist hinnatakse tavaliselt järgmise valemiga:
Dp = (b-bm)DtE / k
kus bm on hüdroajami osade materjali mahupaisumise koefitsient;
E on vedeliku elastsusmoodul;
k- koefitsient, mis iseloomustab hüdroajamielementide materjali mahulist elastsust.
Ligikaudne hinnang rõhu suurenemisele suletud anumas kuumutamisel 10 °C võrra ja aktsepteeritud keskmised väärtused b = 8,75 ± 10-4, bm = 5,3 10-5, E = 1,7 103 MPa ja k = 1 annab väärtus umbes 15 MPa. Seetõttu tuleks suletud tsirkulatsiooniga hüdraulikaajamisse, mis töötab mitmesuguste töövedeliku temperatuurimuutustega, paigaldada kaitseklapid või muud seadmed, mis kompenseerivad vedeliku mahu temperatuuri tõusu.
Vedeliku kokkusurutavus on selle võime välise rõhu toimel muuta oma mahtu pööratavalt, s.t. nii et pärast välisrõhu lõppemist taastub esialgne maht.
Vedeliku kokkusurutavust iseloomustab vedeliku E elastsusmoodul mõõtmega Pa (või MPa).
Surve all oleva vedeliku mahu vähenemine määratakse valemiga
Rõhu suurenedes elastsusmoodul suureneb ja vedeliku kuumutamisel see väheneb.
Tavaliselt sisaldab töötava hüdroajami õli kuni 6% lahustumata õhku. Pärast päevast settimist väheneb õhusisaldus 0,01-0,02%-ni. Sel juhul on töövedelikuks gaasi-vedeliku segu, mille elastsusmoodul arvutatakse järgmise valemiga:
Egzh \u003d E (Vzh / Vp + 1) / (V kaev / Vp + E p0 / p 2)
kus Vl, Vp on vastavalt vedeliku ja gaasi faasi maht atmosfäärirõhul Р0.
Töövedelik sisaldab ka teatud koguses lahustunud õhku (proportsionaalselt rõhuga), mis praktiliselt ei mõjuta õli füüsikalis-keemilisi omadusi, kuid aitab kaasa kavitatsiooni tekkele, eriti pumpade imitorudes, drosselites. ja muud hüdroajami kohad, kus on järsk rõhumuutus.
2.2 VISKOOSSUS
Viskoossus - vedeliku omadus seista vastu ühe kihi nihkele teise suhtes tangentsiaalse sisehõõrdejõu mõjul. Newtoni seadusele vastav hõõrdepinge on võrdeline kiirusgradiendiga dC/dy
Proportsionaalsuskoefitsienti h nimetatakse dünaamiliseks viskoossuseks
Dünaamilise viskoossuse ühik on 1 Pa.s (paskalsekund).
Levinum on teine näitaja - kinemaatiline viskoossus, mis võtab arvesse sisehõõrdejõudude sõltuvust vedeliku voolu inertsist. Kinemaatiline viskoossus (või dünaamiline viskoossuse koefitsient) on antud
Kinemaatilise viskoossuse ühik on 1m2/s. See väärtus on suur ja praktiliste arvutuste jaoks ebamugav. Seetõttu kasutatakse väärtust 104, mis on väiksem kui -1 cm2 / s = 1Cst (stokid) või 1 sajandik St - cSt (centistokes). Normatiiv- ja tehnilised dokumendid näitavad tavaliselt kinemaatilist viskoossust temperatuuril 100 ° C - (g100) või temperatuuril 50 ° C - (g50). Uute õlimarkide puhul on vastavalt rahvusvahelistele standarditele viskoossus näidatud temperatuuril 40 ° C (täpsemalt temperatuuril 37,8 ° C) - g40. Näidatud temperatuur vastab 1000 Fahrenheiti kraadile.
Praktikas kasutatakse ka muid vedelike viskoossust iseloomustavaid parameetreid. Sageli kasutatakse nn tingimuslikku ehk suhtelist viskoossust, mis määratakse vedeliku vooluga läbi viskosimeetri (viskoossuse määramise seade) väikese augu ja vooluaja võrdlemise vee vooluajaga. Olenevalt testitava vedeliku kogusest, augu läbimõõdust ja muudest katsetingimustest kasutatakse erinevaid indikaatoreid. Venemaal kasutatakse viskoossustingimuste mõõtmiseks tavapäraseid Engleri kraadi (°E), mis on viskosimeetri näidud temperatuuril 20, 50 ja 100 °C ning tähistatakse vastavalt °E20; °E50 ja °E100 . Viskoossuse väärtus Engleri kraadides on katsevedeliku 200 cm3 viskosimeetri ava läbimise aja ja sama koguse destilleeritud vee voolamise aja suhe temperatuuril t = 20 C.
Vedeliku viskoossus sõltub keemilisest koostisest, temperatuurist ja rõhust. Kõige olulisem viskoossust mõjutav tegur on temperatuur. Viskoossuse sõltuvus temperatuurist on erinevate vedelike puhul erinev. Õlide puhul temperatuurivahemikus t = +50 0C kuni valamispunktini kasutatakse valemit:
nzh= n50 exp (A / Tzha)
kus nl on kinemaatilise viskoossuse väärtus temperatuuril Tl (° K), sentimeetrites;
A ja a on empiirilised koefitsiendid.
Mõne töövedeliku puhul on koefitsientide A ja a väärtused toodud tabelis. üks.
Tabel 1.
|
Töökorraldus
Meie eksperdid aitavad teil koostada paberi, milles on kohustuslik kontrollida plagiaadivastase süsteemi unikaalsust
Esitage taotlus nõuetega kohe, et saada teada kirjutamise maksumus ja võimalus.
Töövedelikud on hädavajalikud lahutamatu osa hüdrauliline ajam, mis täidab kõige olulisemat funktsiooni - töövedeliku rolli. Just töövedelikud määravad suures osas ajamite võimalikud tööparameetrid, tehnilise ressursi ja töökindlusnäitajad. Vead töövedelike ja määrdeainete valikul toovad kaasa hüdraulikaseadmete suurenenud kulumise ja mõnel juhul põhjustavad selle enneaegseid rikkeid. Lisaks kannatavad hüdraulikaseadmeid kasutavad ettevõtted tõsist majanduslikku kahju seoses töövedeliku lekkega, mis võib tekkida mitte ainult tihendite kulumise ja vananemise, vaid ka selle saastumise tõttu töövedeliku ülekuumenemise tõttu. Töövedelike ratsionaalse valiku ja kasutamisega seotud lahendamist vajavate küsimuste ring on äärmiselt lai ja nõuab komplekssete probleemide terviklikku läbimõtlemist, mis on ühelt poolt masinaehituse, hüdraulika ja majanduse ristumiskohas ning teisest küljest triboloogia, naftakeemia ja soojustehnika. Sellist küsimuste kompleksi on raske lahendada nii mehaanikainseneril kui ka traditsioonilise ettevalmistusega naftakeemiainseneril. Nendega seoses tekkis suhteliselt hiljuti uus teaduslik ja tehniline suund - kemotoloogia.
Kemotoloogia on teadus kütuste, määrdeainete ja erivedelike omadustest, kvaliteedist ja ratsionaalsest kasutamisest, mis uurib eelkõige ühtsest loogilisest positsioonist protsesse mehhanismide elementides, mis puutuvad kokku töövedeliku või määrdeainega. Sõna "kemotoloogia" on moodustatud kolme sõna lühendist: keemia (chemia – kreeka keeles); mootor (mootor - lat.); loogia (logos – kreeka – teadus).
Hüdrofitseeritud masinate ja mehhanismide käitamise praktika on näidanud teeninduspersonali koolitamise teostatavust kemotoloogia valdkonnas, kuna kvalifitseeritud valik, pädev Hooldus ja töövedeliku kasutamine mitte ainult ei pikenda selle kasutusiga, vaid pikendab ka hüdroajamite tehnilist eluiga. Hüdraulikasüsteemide ja nende komponentide töötamisel on väga oluline arvestada töövedelike ja määrdeainetega.
Siin vaadeldakse hüdromasinate elementides toimuvaid protsesse ja on toodud neid protsesse kirjeldavad fundamentaalsed matemaatilised seosed ning olemasolevad empiirilised valemid. Lisaks käsitletakse üksikasjalikumalt vedelike füüsikalisi omadusi seoses võimalusega töötada nendega kaasaegsete hüdrosüsteemide arvutamise meetodite abil. Erilist tähelepanu pööratakse töövedelike vananemismehhanismile ja selle seosele viimaste molekulaarstruktuuriga.
Töövedeliku töötingimused võivad olla väga keerulised:
See on lai temperatuurivahemik (-60…+90С);
Suured voolukiirused drosseldamis ajal – üle 50 m/s;
Kõrgrõhkkond kuni 32 MPa ja üle selle;
Töövedeliku kokkupuude erinevate konstruktsioonimaterjalidega.
Loetletud töötingimused tõstavad hüdrosüsteemide töövedelikele esitatavate nõuete taset.
Töövedelikud jagunevad kahte rühma:
1. rühm - normaalse süttivusega. Need on mineraalsel (nafta) baasil töövedelikud;
2. rühm - vähendatud süttivuse või tulekindlusega. Need on vesi- ja sünteetilised töövedelikud.
Naftapõhistel töövedelikel on suhteliselt madal töötemperatuuri vahemiku ülempiir ning need sisaldavad antioksüdante ja korrosioonivastaseid lisandeid. Mineraalõlide temperatuuri ülempiir on 80 kuni 90 ° C koos lühiajalise temperatuuri tõusuga 110 ... 120 ° C-ni.
Sünteetilised töövedelikud on kõrge temperatuuriga omadustega ja tagavad tuleohutuse temperatuuridel kuni 350C. Kuid need on suhteliselt kallid, mis piirab nende kasutamist. Hüdraulikasüsteemides kasutatakse järgmisi sünteetiliste vedelike klasse:
1) diestrid (estrid);
2) siloksaanid (räniorgaanilistel polümeeridel põhinevad vedelikud);
3) fosfaadid (fosforhappe estritel põhinevad vedelikud);
5) fluor - ja orgaaniline kloor (halogeensüsinik).
Diestripõhiseid vedelikke kasutatakse hüdrosüsteemides, kus töötemperatuurivahemikus -30 kuni +180 on elementidele eriti suur koormus, tingimusel et nende ühilduvus hüdrosüsteemi materjalidega on põhjalikult kontrollitud. Nitriilkummist,, plii-, kaadmiumi- ja tsinkkatteid sisaldavatest metallidest valmistatud hülsid ja tihendid ei tööta hästi diestrite keskkonnas.
Siloksaanide ja polüsiloksaanide viskoossus-temperatuur on kõigi töövedelike madalaim. Need on väga kokkusurutavad, kuid neil on minimaalne pindpinevus. Viimane võimaldab neid kasutada vahutamisvastase lisandina. Need vedelikud on vastupidavad oksüdatsioonile ja temperatuuridele kuni 190C, kuid pikaajalisel temperatuuril 200C lagunevad nad ränidioksiidiks, mis on abrasiivne aine. 2. rühma määrimine on halb, eriti terasel, seetõttu kasutatakse siloksaane ainult segudes diestrite või naftaõlidega.
Fosfaatidel on suurenenud tulekindlus ja hea määrdevõime. Nende viskoossus-temperatuuri omadused on aga halvemad kui õlidel. Fosfaadid on altid hüdrolüüsile, seetõttu ei tohiks neid kasutada võimalike üleujutustega hüdrosüsteemides. Paljud fosfaadid on mürgised. Lisaks on neil suurenenud kalduvus vahutada, aga ka mittesobivus tavapäraste tihendimaterjalidega ja halvem kiirguskindlus kui õlidel. Hüdrolüüsil moodustuvad fosfaadid fosfaatühendeid, mis võivad reageerida klaasjate materjalide, emailide ja metallidega.
4. rühma vesised vedelikud ei sütti, kui neid pihustatakse leegile või pinnale, mille temperatuur on kuni 700. Teistel vedelikel on suurenenud tulepüsivus, kuid need on põlevad, st võivad süttida tule või kuumade esemetega kokkupuutel. Ainult fluororgaanilised vedelikud on täiesti mittesüttivad, need on ka keemiliselt inertsed, termilise stabiilsusega.
Vesi-glükoolvedelikud on mürgised, seetõttu kasutatakse sagedamini lisanditega vesi-glütseriini vedelikke. 4. rühma vedelikel on rahuldavad viskoossus-temperatuuri omadused, määrde- ja korrosioonivastased omadused.
Vesivedelike suur eelis on nende ühilduvus nitriilkummi baasil valmistatud tihendusmaterjalidega. Lisaks on neil madal kokkusurutavus ja kõrgeim soojusmahtuvus. 4. rühma puudusteks on nende elektrijuhtivus ja võimalik kokkusobimatus värvikatetega.
Vesivedelikud on mittesüttivad seni, kuni need sisaldavad vähemalt 30 massiprotsenti vett, mistõttu kasutatakse neid survestatud hüdrosüsteemides, mis tagavad vee aurustumisest tingitud kadude puudumise. Vee madala keemistemperatuuri tõttu on 4. rühma aururõhk kõrge. Seetõttu on soovitatav kasutada vett sisaldavaid vedelikke töötemperatuuri vahemikus 65–70. Kui vesi aurustub, võib glütseriin või glükool süttida. Kodupraktikas kasutatakse vesi-glükooli vedelikke ainult jahutussüsteemides (antifriisid, antifriisid). Vesi-glütseriini vedelat PGV-d kasutatakse liikuvate objektide ja laevade hüdroajamite hüdrosüsteemides töötemperatuuri vahemikus -30 kuni 65…70. Tal on omadus Sinine värv. PGV pikaajalise töö tulemused hüdroajamites ilma materjale vahetamata olid positiivsed. Siiski on esmalt vajalik põhjalik analüüs PGV ühilduvuse kohta hüdrosüsteemi materjalidega, eriti värvide ja lakiga ning galvaniseeritud katetega. Aurustumisest tingitud veekaod (suhteliselt hermeetiliste hüdrosüsteemide puhul 3...4% aastas) kompenseeritakse destilleeritud või pehme vee lisamisega. Kareda vee lisamisel, samuti määrdeainete ja õlide sattumisel PGV vedelikku võib tekkida sade.
Võimaliku tuleohu tingimustes töötavate tööstuslike hüdrosüsteemide jaoks kasutatakse Promhydrol vesi-glütseriini vedelikke (klassid P20, P20M1, M20M2, värvus - helekollane) Promhydrol erineb PGV vedelikust suure paksendava lisandi sisalduse poolest. Promhydroli isesüttimistemperatuur on 420, mis võimaldas seda kasutada kõrgahju hüdrosüsteemis.
Fluororgaanilised vedelikud keemiline koostis jagatud kolme põhirühma:
Fluoroklorosüsinik - triklorofluoroetüleeni madala molekulmassiga polümeerid (kodupraktikas klassid 11F, 12F, 13F, 14F; USA-s - kelef, fluorolüub);
Naftaõlide fluorimisel saadud perfluorosüsivesinikud;
Seega on mineraalõlide kasutustemperatuur piiratud. Lisaks on need tuleohtlikud. Sünteetiliste töövedelike puhul on need puudused vähem väljendunud. Neil on lamedam viskoossus-temperatuuri karakteristikud, neil on suurem tulekindlus. Sünteetiliste vedelike puudusteks on kõrge hind, halb määrimine ja vajadus minna üle spetsiaalsetele tihendusmaterjalidele.
Teist tüüpi töövedelikud on vett sisaldavad emulsioonid. Neil on madal hind, madal kokkusurutavus, suurem soojusmahtuvus ja tulekindlus. Sepistamis- ja pressimismasinate hüdroajamites kasutatakse õli-vees emulsioone, mis koosnevad 2 ... 5% mineraalõli sisaldavast emulsoolist ja 95 ... 98% veest. Emulsool on vees dispergeeritud faasis. Selliste vedelike puuduseks on madal määrivus, kõrge söövitavus ja võimetus kasutada madalatel temperatuuridel. Lootustandvam emulsioon "vesi õlis", mille veesisaldus on ca 40%. See ühendab õli-vees emulsioonide ja mineraalõlide positiivsed omadused. Kuid vett sisaldavad töövedelikud pole veel laialt levinud, kuna neile üleminek toob kaasa üksikute hüdroseadmete maksumuse tõusu umbes 1,5–5 korda ja pumpade tarbitava võimsuse suurenemise umbes 1,5 korda. Praegu kasutatakse neid hüdrosüsteemides, mille puhul on tuleohutusküsimused eriti olulised, näiteks kaevandus- ja metallurgiaseadmetes.
AT viimased aastad Käimas on intensiivne töö keskkonnasõbralike töövedelike kasutamisel hüdroajamites ja eelkõige taimse päritoluga. Tuntuim on selles osas rapsiõli, mis oma triboloogiliste omaduste poolest mitte ainult ei jää alla, vaid mõne parameetri, näiteks hõõrduvate pindade kulumise poolest, ületab õlipõhiseid töövedelikke. Vananemisega võitlemiseks taimeõlid neile lisatakse spetsiaalseid antioksüdantseid lisandeid. Taimeõlide viskoossus sõltub temperatuurist palju vähem kui mineraalõlide puhul. Kuid taimeõlide puhul on vee sissepääs, mis põhjustab nende lagunemist, vastuvõetamatu.
Keskkonna seisukohast pakub huvi ka puhta vee kasutamine töövedelikuna. Vaatamata vee arusaadavatele puudustele hüdromasinate ja hüdroseadmete töös, mida teatud kuludega saab kompenseerida konstruktiivsete meetmete ja sobivate materjalide valikuga, positiivseid jooni muuta see mugavaks töövedelikuks. Oluliselt väheneb hüdraulilised kaod, on paljudel juhtudel võimalik töövedeliku jahutussüsteemidest loobuda. Madalam mahuline surveaste suurendab hüdroajami jäikust. Danfoss (Taani) on välja töötanud Nessie hüdrosüsteemi, mis on võimeline töötama puhta veega.
Tehniliste mehhanismide paigaldamisel ja hooldamisel pööratakse suurimat tähelepanu funktsionaalsetele elementidele, abiseadmetele ning erinevatele kinnitus- ja tugisüsteemidele. Kuid samas sõltub suuresti neist ka seadmete töökvaliteet.Nad täidavad erinevaid funktsioone, kuid kõik taanduvad lõpuks ühele ülesandele - hooldatava objekti kasutusea pikendamisele. Selles rühmas on eriline koht hüdrovedelikul, mis toimib ka funktsionaalse komponendina, avaldades survet mehhanismi tööelementidele.
Kus hüdraulikavedelikke kasutatakse?
Seda tüüpi õlisid kasutatakse erinevates tehnilistes seadmetes ja mehhanismides. Klassikaline näide nende rakendamisest on torujuhe sulgeventiilid. Hüdraulikaseadmeid kasutatakse iseenesest laialdaselt erinevates tööstuse, tootmise ja ehituse valdkondades. Need võivad olla pressmasinad, tehaseliinide seadmed, hüdrotöötlussüsteemid jne. Oluline on märkida, et hüdrovedelikku saab kasutada ka majapidamisseadmetes. Mõned pneumaatiliste jaamade, pumpamisseadmete ja jõuallikate mudelid võivad samuti selliseid vedelikke kasutada. Pealegi on seda tüüpi õlide funktsioonid ka erinevad - neid tuleks üksikasjalikumalt kaaluda.
Vedeliku funktsioonid
Hüdraulikavedeliku põhiülesanne on rõhu ülekandmine süsteemi töökomponendile. See võib olla kolb või klapp, peaasi, et õli maht toimiks dünaamilise jõu edastajana ja täidaks samal ajal mitmeid abifunktsioone. Näiteks, nagu juba märgitud, õlitab tehniline õli töösüsteemi hõõrduvaid elemente, pikendades nende eluiga. Olenevalt töötingimustest võib vaja minna ka eriülesandeid.
Näiteks kui seadet kavatsetakse kasutada keskkonnas, kus on termiline mõju või tihe kokkupuude niiskusega, asendatakse hüdraulikavedelik sobivate kaitseomadustega koostisega. Sel juhul soovitab tehnoloog õli, millel on korrosioonivastased omadused ja termiline stabiilsus. Samal ajal on vaikimisi iga hüdrovedeliku koostis ette nähtud puhastamiseks. Torujuhtmeid pestakse regulaarselt, mille tulemusena vabanevad nende sisepinnad sademetest ja muudest hävitavatest ainetest.
Hüdraulikasüsteemide õlide omadused
Ülaltoodud funktsioonide kvaliteedi määravad konkreetse kompositsiooni omadused. Hüdraulikavedelike põhiomadused hõlmavad soojustakistust, viskoossust, inertsust ja tihedust. Kuid erilised tööomadused, sealhulgas kaitseomadused, on üha olulisemad. Näiteks võimaldab korrosioonivastane toime vastu pidada vedelas ja niiskes keskkonnas ilma negatiivsete roostetamisprotsessideta. Samuti on oluline vedelik, mis määrab kompositsiooni tööfunktsiooni intensiivsuse. See tähendab, et mida madalam on takistusindeks, seda lihtsam on jõudu jõuallikast üle kanda. Tänu sellele kulub käitise töö tagamiseks vähem energiat. Teine asi on see, et optimaalsete takistusnäitajate saavutamine toimub harva ilma hüdraulikaõlide muude tehniliste ja füüsiliste omaduste kadumiseta.
Hüdraulikavedelike klassifikatsioonid
Eksperdid klassifitseerivad sellised vedelikud mitme kriteeriumi järgi. Näiteks põhijaotus viiakse läbi eesmärgi alusel - sortimendis on eraldi koht hüdrostaatilise ja hüdrodünaamilise koostisega. Sõltuvalt rakendusest eraldub ka vedelikke. Eelkõige tagavad ISO 15380 märgistusega määrdeained kiired biolagunemisprotsessid. Samuti on muudatusi, mis on keskkonnasõbralikumad. Neid kasutatakse sageli agregaatidena. Toidutööstus. Levinud on ka STOU märgistusega hüdraulikavedelik. Tavaliselt on see seotud mobiilsidesüsteemide hooldusega. Samas on nõutud lai grupp abivedelikke, mis hüdrokolbmehhanismi põhiosas ei tööta, kuid on kasutusel tehniline abiüksikud komponendid, nagu sidurid, laagrirühmad ja muundurid.
Vedeliku sordid tööomaduste alusel
Selles klassifikatsioonis on asjakohane käsitleda kolme põhirühma.Esimest esindavad põhikoostised, mis erinevad tasakaalustatud viskoossuse, kokkusurutavuse ja rõhu näitajate poolest. Võib öelda, et need on tüüpilised universaalsed vahendid vedela hüdraulilise funktsiooni tagamiseks. Teise rühma kuuluvad tooted, mis on vastupidavad oksüdatsiooniprotsessidele. See hõlmab termiliselt stabiilseid hüdraulikavedelikke, mis on võimelised all ringlema kõrgsurve kokkupuude metallpindade, vee ja õhuga. Kolmas rühm tagab termokaitsefunktsiooni täiuslikuma toimimise. Need on ühendid, mis ei ole tuleohtlikud isegi tihedas kokkupuutes tuleallikatega.
Hüdraulikavedelike koostised
Väljundtooteks on tavaliselt tööstuslikel õlidel ja lisanditel põhinevad kontsentraadid. Klassikaline näide on see, mis on valmistatud mineraalõli ja emulgaatoritega ning lahjendatud rooste inhibiitoritega. Tegelikult võib selline kombinatsioon iseenesest olla aluseks rohkemate tehnoloogiliste modifikatsioonide ettevalmistamisel, mida saab kombineerida ka suure hulga elastomeeridega. Näiteks hüdraulilise jõudluse parandamiseks lisavad tootjad koostistesse hermeetikuid. Ja vastupidi, kui soovitakse saavutada töötava komponendi suurem elastsusaste, lisatakse emulsioonmäärdeõlisid.
Põhiline vundament
Mineraalõli baasõlina võib kasutada parafiini koostisi, nafteenisegusid ja erinevaid kombineeritud lahuseid. Samuti on olemas spetsiaalsed modifikatsioonid, millel on täiustatud põhilised tööomadused. Need on sünteetilised vedelikud, milles kasutatakse hüdrokrakkimise komponente, esterühendeid ja polüglükoole, mida kasutatakse kõige sagedamini tulekindlate segude jaoks. Oma rakendust leiavad ka looduslikud baasalused, millest toodetakse biolagunevaid hüdroõlisid. Seda tüüpi vedelikud võivad sisaldada taimseid töödeldud tooteid, mis on keskkonnasõbralikud.
Olenemata baasõlide tüübist on oluline ka nende puhastamise kvaliteet. On erinevaid kategooriaid, mis erinevad kompositsiooni eelvalmistamise astme poolest. On jämepuhastuse segusid ja on ka korduva filtreerimise läbinud õlisid. See ei tähenda, et teine võimalus oleks kõikidel kasutusjuhtudel parim. Mõnes piirkonnas avalduvad optimaalselt just vedelikud, mis põhinevad töötlemata elementide kombinatsioonil.
Lisandid ja vedeliku modifikaatorid
Tihti mängivad esituses määravat rolli just lisakomponendid. Need on üksteist välistavad või täiendavad, mistõttu on võimatu saada täiesti universaalset tööriista, mis sobib igale vajadusele. Erineval määral võib alusele anda selliseid omadusi nagu korrosioonivastane, vananemiskindlus, äärmuslik surve ja kulumisvastased omadused.
Samas jaotatakse lisandeid vastavalt kasutusviisile. On komponente, mida lisatakse mineraalsele baasõlile lisandina, ja on ka pindaktiivseid aineid. Näiteks hüdrauliline saadakse pinnahõõrdumise modifikaatorite lisamise tulemusena, mida saab kompositsiooni sisse viia juba mehhanismi töötamise ajal.
Põhilised on tavaliselt tehases kaasas. Sellesse kategooriasse kuuluvad vahutamisvastased elemendid, antioksüdandid jne. Sellel taustal olevad aktiivsed lisandid on kasulikud, kuna need ei vaja pärast lisamist vedeliku eritöötlust.
Kuidas valida hüdrovedelikku?
Suures osas määravad ühe või teise koostise valiku töötingimused. Eelkõige töötemperatuuride vahemik, tüüp hüdrosüsteem, surve, keskkonnaohutusnõuded ja välismõjud. Soovitav on pöörata erilist tähelepanu viskoossusindeksile. Kui ülesandeks on lekke vähendamine ja tiheduse suurendamine, tuleks eelistada minimaalse viskoossusega segusid. Eraldi tellimuses arvestatakse ka töökeskkonna temperatuuri. Kui otsustate, millist hüdraulikavedelikku statsionaarse süsteemi jaoks valida, võite eelistada kompositsioone, mis on mõeldud režiimile 40–50 ° C. Mobiilsete ja dünaamiliste süsteemide jaoks valitakse sageli väga spetsiifilised vedelikud.
Kuidas hüdrovedelikku vahetada?
Esiteks on vaja avada juurdepääs vedeliku paagile, reeglina on need spetsiaalsed metallpaagid. Lisaks vabaneb ruumi sidetaristuga töötamiseks. Tavaliselt on toitevoolikud varustatud klambritega, mis peaksid olema lahti keeratud. See kontrollib hüdraulikavedeliku taset, rõhku ja üldist seisukorda. Järgmisena pumbatakse õli välja. Seda toimingut saab teostada süstalde või kompressoriga pumpade abil, olenevalt konstruktsiooni teostatavusest.
Seejärel võib hakata uut segu valama. Seda toimingut tehakse ka improviseeritud tööriista abil või otse, kui on võimalik toitevoolik lahti ühendada. Õhu eemaldamisega tehakse ka korralik hüdrovedeliku vahetus. Liigne tuulutamine võib põhjustada seadme efektiivsuse kadu, mistõttu on liigsete gaasisegude eemaldamine hädavajalik.
Järeldus
Hüdraulilised mehhanismid täidavad sageli kriitilisi ülesandeid, mis nõuavad suurte võimsuste ühendamist. Hüdraulikavedelik omakorda toimib selliste süsteemide täieõigusliku funktsionaalse komponendina, tagades üksuste stabiilse töö. Tingimusel õige valik Selle õli abil saavad hooldustöötajad mitte ainult pikendada töötava paigaldise, masina või tööriista kasutusiga, vaid ka suurendada seadmete energiatõhusust. See on tingitud asjaolust, et samad töövedeliku takistuse näitajad võivad suurendada või leevendada ajami mehhanismi koormust, mis mõjutab otseselt tarbitud ressursi hulka.
Hüdraulilise jõuülekande töövedelik on vedelik, mille omadused määravad hüdraulilise energia ülekande tööprotsessi. Töövedeliku füüsikalisi omadusi iseloomustavad erikaal, kokkusurutavus, viskoossus. Lisaks nendele parameetritele tuleb vedeliku kui töövedeliku hindamiseks hüdraulilistes jõuülekannetes arvestada selle vastupidavust mehaanilisele pingele, keemilist vastupidavust kõrgel ja madalad temperatuurid hüdraulikasüsteemi tööpiirkond, määrdeomadused ja määrdeomaduste stabiilsus, agressiivsus metallide ja konstruktsiooni tihenduselementide suhtes, tasemed tuleoht ja toksilisus inimestega kokkupuutel (vedelik ise ja selle aurud).
Mõelge kahe levinuima töövedeliku omadustele: õlid - AMG-10 ja vedel 7-50S-3, mida kasutatakse tänapäevastes lennukite hüdrosüsteemides. Nende tihedus p (erikaal γ) on vastavalt 833 kg / m 3 (8163,94 N/m 3) ja 921 kg / m 3 (9031,92 N / m 3). Võrdluseks, vee tihedus (erikaal) on 999 kg / m 3 (9796,84 N / m 3).
Kuumutamisel hüdraulikavedelik paisub, nagu kõik vedelikud, muutudes erikaal ja tihedus. Mendelejevi võrrand loob seose temperatuurimuutuse ja vedeliku mahuühiku massi vahel
,
kus on soovitud erikaal antud temperatuuril t, - erikaal at t= 15°С; - mahupaisumistegur (hüdraulikavedelike puhul = 0,0007).
Joon.10.1.Töövedelike tiheduse sõltuvused temperatuurist.
AMG-10 õli ja töövedeliku 7-50S-3 tiheduse muutumise graafikute järgi sõltuvalt temperatuurist (joonis 10.1) on võimalik määrata hüdrosüsteemi valatava vedeliku mahu suurenemist ja hinnata. vedeliku taseme muutus paagis kuumutamise ajal. Vedeliku paisumist kuumutamisel tuleb arvestada paagis, kui see on hüdroklapiga silindrisse lukustatud, kuna rõhk suletud süsteemis võib ületada torustikes ja silindris lubatud pingeid ning viia nende hävimiseni. . Hüdraulikavedeliku tihedus muutub ligikaudu 7% 100 °C temperatuurimuutuse kohta.
Vedeliku kokkusurutavus määrab elastsusmoodul E, mis hüdraulikavedelike puhul on vahemikus 1350–1750 MPa. Suhteliselt madala rõhuga vee puhul eeldatakse elastsusmooduliks 1962 MPa. Vedeliku kokkusurutavust iseloomustab suhteline surveaste β
kus V- vedeliku maht; - mahu muutus rõhu muutusega R.
Seega koefitsient = 1 /E.
Hüdraulikasüsteemides aktsepteeritud rõhkude puhul võime eeldada = 0,00007. See tähendab, et kui rõhk muutub 10 5 Pa (umbes 1 at), muutub suhteline maht V/V= 0,00007. Seetõttu võib paljudes arvutustes vedeliku kokkusurutavust selle väikese väärtuse tõttu tähelepanuta jätta.
Vedeliku üht kõige olulisemat omadust nimetatakse viskoossuseks. Viskoossus- see on vedeliku võime liikumisel takistada oma kihtide libisemist üksteise suhtes.
Hõõrdejõudu, mis langeb kahe vedeliku libiseva kihi kokkupuutepinna ühikule, eeldusel, et kiiruse gradient piki normaalset on võrdne ühtsusega, nimetatakse dünaamilise viskoossuse koefitsient μ.
Dünaamiline viskoossuse suhe μ nimetatakse tihedust ρ kinemaatilise viskoossuse koefitsient ν. Kogused ν, μ ja ρ on seotud suhtega ν = μ/ρ .
Vedeliku viskoossus on tingitud molekulaarse kohesiooni jõududest, mis temperatuuri tõustes vähenevad, samuti väheneb viskoossus (tabel 10.1).
Hüdraulikasüsteemides kasutatavate mineraalõlide ja nende segude füüsikalis-mehaanilised, määrde- ja muud omadused halvenevad töö käigus nende oksüdeerumise tõttu kokkupuutel õhuga, emulgeerumise ja vahustumise tõttu õhu ja niiskuse sattumisel. See töövedelike omaduste halvenemine väljendub nende viskoossuse vähenemises, saastumises vaikude, metalliosakeste, tolmu jne kujul. Samal ajal kõige rohkem tõhus viis vedeliku jõudluse pikendamine on selle pidev ja põhjalik filtreerimine, kasutades perioodiliselt vahetatavaid puhastusfiltreid.
Lisaks lahustavad hüdraulikavedelikud gaase, mis hajutatud olekus praktiliselt ei mõjuta hüdrosüsteemi tööd. Kui aga rõhk mõnes tsoonis väheneb, eralduvad lahustunud gaasid väikeste mullidena, ühinedes suuremateks ja moodustades gaasiõõnsusi, mis halvendavad hüdrosüsteemi mehaanilisi omadusi. Erinevatel gaasidel on hüdrosüsteemides kasutatavates vedelikes erinev lahustuvus. Seega on õhu lahustuvus umbes 11% vedeliku mahust; lämmastik - 13%; süsinikdioksiid (heitgaasid) - 85%.
Vedeliku ummistumine õhuga halvendab pumpade ja kogu hüdrosüsteemi kui terviku töötingimusi, rikub hüdroajamite liikumise sujuvust, halvendab määrimist ja põhjustab hüdrosõlmede osade korrosiooni.
Lisaks ülaltoodud AMG-10 õli ja hüdrovedeliku 7-50S-3 omadustele esitame nende kohta järgmised tehnilised andmed. AMG-10 õli valmistatakse madala viskoossusega õlifraktsiooni paksendamise teel. See sisaldab antioksüdantset lisandit; see on mittesöövitav ja mittetoksiline. Õli on efektiivne temperatuuril -60 kuni 125 ° C kokkupuutel õhu või lämmastikuga ja lühiajaliselt kuni 150 ° C ainult kokkupuutel tehnilise lämmastikuga. Õliga töötamisel kasutatakse hermeetikutena V-14, IRP-1078, IRP-1353 nitriilkummist valmistatud kummi. Vedel AMG-10 - homogeenne, läbipaistev, punane.
Töövedelik 7-50C-3 on sünteetiliste toodete - polüksüloksaanide ja orgaaniliste eetrite segu. Sisaldab antioksüdante ja korrosioonivastaseid lisandeid. Ta on R Töötab temperatuurivahemikus -60 kuni 175°C kokkupuutel õhu ja tehnilise lämmastikuga ning lühiajaliselt kuni 200°C kokkupuutel lämmastikuga. Vedelik on madala toksilisusega, sellel on suurem toime vask-, kaadmium- ja fosfaatkatetele. Seda kasutatakse koos tihenduskummi kaubamärgiga IRP-1353 ja fluoroelastomeeriga IRP-1287. Vedelik 7-50C-3 - läbipaistev, värvus ei ole reguleeritud.
2. HÜDRAULIKUD VEDELIKUD
2.1. Töövedelike määramine ja neile esitatavad põhinõuded
Hüdraulilistes ajamites kasutatav vedelik on nende töökeskkond. Sellest tulenevalt nimetatakse seda töötamiseks. Töövedelik tagab energia ülekande pumbalt hüdromootorile ja juhtsignaalid hüdrosüsteemis. Lisaks tagab see hüdraulikaseadmete hõõrdepindade määrimise, hõõrdepaaride kulumisproduktide eemaldamise, metallosade kaitse korrosiooni eest ja hüdroajamis tekkiva soojuse eemaldamise.
Töövedelikud puutuvad kokku mitmesuguste rõhkude, temperatuuride ja kiirustega. Töövedeliku õige valik tagab hüdroajami jõudluse ja määrab suuresti selle tööparameetrid.
Töövedelikule kehtivad järgmised nõuded.
1. Hea määrdevõime, mis tagab hõõrdepaaride usaldusväärse töö.
2. Laias temperatuurivahemikus on võimalik väike viskoossuse muutus, mis määrab ka hüdroseadmete ja hüdroajami kui terviku karakteristikute vähese varieeruvuse.
3. Kõrge tulekindlus.
4. Mehaaniliste ja keemiliste omaduste stabiilsus pikaajalise kasutamise ja ladustamise tingimustes. Mehaaniliste omaduste stabiilsust mõistetakse ennekõike kui vedeliku võimet seista vastu kortsumisprotsessile, mis on molekulide hävimise protsess selle pikaajalisel drosseerimisel kitsastes piludes, vedeliku segamisel ja kokkupuutel. vibratsioonile, mis viib viskoossuse vähenemiseni. Keemiliste omaduste stabiilsuse all mõistetakse võimet seista vastu oksüdatsioonile keskkonna mõjul ja hüdrolüüsireaktsioonidele, mis on tingitud vee olemasolust vedelikus, samuti vedeliku keemilisest reaktsioonist hüdrauliliste seadmete seinte materjalidega. ja tihendid.
5. Töövedeliku ja selle aurude madal toksilisus.
6. Suur mahuelastsus.
7. Kõrge soojusjuhtivus.
8. Väike soojuspaisumistegur.
9. Kiirguskindlus.
10. Vahukindlus.
11. Gaaside madal lahustuvus, mis tagab vedeliku suure elastsuse.
12. Madalad kulud.
Need nõuded on suures osas kokkusobimatud. Seetõttu on töövedeliku valik teatud raskusi.
2.2. Töövedelike füüsikalised põhiomadused
Vedelike arvukatest omadustest keskendume ainult neile, mis on hüdroajamite töö seisukohalt kõige olulisemad, määravad nende tööparameetrid ja millega arendaja peab arvestama. Need omadused määratakse kindlaks ülaltoodud nõuetega.
tihedus,, mida iseloomustab massisuhe m selle mahuni
Praktilisteks arvutusteks võib võtta mineraalsete töövedelike tiheduse .
Töövedeliku tihedus iseloomustab rõhukadu selle voolamisel läbi drosselklappide, ventiilide ja hüdroliinide. Nii turbulentses voolus
kus Q on vedeliku voolukiirus; rõhu kadu; Tihedus väheneb temperatuuri tõustes
, (2.2)
kus vastavalt tihedus temperatuuridel, mahupaisumistegur. Mineraalvedelike jaoks juures
Seda omadust tuleb arvestada töövedeliku suletud tsirkulatsiooniga hüdroajami projekteerimisel. Sellises sõidus suureneb temperatuuri tõusuga maht ja rõhk, mis võib viia hüdrosüsteemi hävimiseni. Selle vältimiseks on hüdropaagi külge kinnitatud termokompensaator, näiteks lõõtsatüüp. Selle mahu muutus peab olema piisav, et kompenseerida töövedeliku soojuspaisumist kogu hüdrosüsteemis.
Viskoossus- vedeliku omadus seista vastu oma kihtide suhtelisele nihkele. See omadus on hüdroajami tööks hädavajalik.
Viskoossuse mõju on mitmetähenduslik. Ühest küljest suurendab kõrge viskoossus hõõrduvate pindade määrimise usaldusväärsust. Vähendab hüdraulikaseadmete leket ja parandab hüdroajami stabiilsust. Teisest küljest suurendab see hõõrdekadusid, suurendab hüdroliinide hüdraulilist takistust ja vähendab sõidukiirust.
Vedeliku viskoossust iseloomustavad dünaamilise ja kinemaatilise viskoossuse koefitsiendid. Dünaamilise viskoossuse koefitsient Pa määratakse Newtoni vedeliku hõõrdeseadust väljendavast võrrandist:
kus T - liikuvate vedelikukihtide vahel tekkiv jõud; S – kihtide pindade kokkupuuteala; – kiiruse gradient.
Kinemaatilise viskoossuse koefitsient määratakse suhtega
Seda mõõdetakse ka stokkides (St)
1 St = 100 cSt = 1
Kuna liikuvas vedelikus on viskoossust raske vahetult mõõta, määratakse tingimuslik viskoossus spetsiaalsete instrumentide abil, mida nimetatakse viskosimeetriteks. Engleri viskosimeeter, mis mõõdab viskoossust kui vedeliku voolamise aja suhet läbi 2,8 mm läbimõõduga ava oma raskuse mõjul sama koguse destilleeritud vee vooluajasse temperatuuril. 4 °C juures, on leidnud suurima rakenduse. Sel viisil määratud viskoossuse ühikut nimetatakse tingimusliku viskoossuse astmeks). Mõnes riigis nimetatakse seda ühikut Engleri kraadiks ().
Teisendamine cSt-ks viiakse läbi vastavalt valemile
Töövedeliku viskoossus sõltub oluliselt selle temperatuurist. Mineraalõlide puhul saab seda mõju määrata empiiriliselt.
kus on viskoossus 50C juures; temperatuur. See sõltuvus kehtib temperatuurivahemikus 30С150. Õlide puhul vahemikus = 1050cCt.
Viskoossus versus rõhk lk saab esitada järgmisel kujul:
kus on dünaamilise viskoossuse koefitsient juures lk=0 ; pieso viskoossuse koefitsient Avaldis kehtib temperatuuril Õhu olemasolu töövedelikus põhjustab viskoossuse mõningast vähenemist.
1+0,015 V, (2,8)
kus on puhta vedeliku viskoossus; kogumahust õhku sisse võtnud töövedeliku viskoossus.
Kokkusurutavus Vedeliku omadus muuta oma mahtu rõhu all. Töövedeliku kokkusurutavus peaks olema minimaalne, kuna selle olemasolu põhjustab pumpade toite vähenemist, häirib hüdraulilise ajamiga liigutatavate masinaüksuste liikumise sujuvust, vähendab liigutuste teostamist ja vähendab hüdraulika stabiilsust. sõita.
Kokkusurutavust, , iseloomustab mahuline kokkusurumisaste
, (2.9) kus suhteline ruumala muutus rõhu muutusega võrra
Vastastikust väärtust nimetatakse vedeliku mahu elastsusmooduliks Pa:
Mineraalõlide puhul jääb elastsusmoodul MPa piiresse. Torujuhtmed, eriti voolikud, vähendavad "vähendatud" elastsusmoodulit.
Töövedeliku kokkusurumise protsess võib toimuda erinevatel kiirustel. Kokkusurumine aeglaste protsesside käigus, mille käigus soojusvahetus koos keskkond, mida iseloomustab isotermiline elastsusmoodul . Kokkusurumist kiirete protsesside ajal, kus soojusülekanne ei jõua lõpule jõuda, iseloomustab adiabaatiline elastsusmoodul. Selle mooduli määramise eksperimentaalne meetod põhineb helilainete levimiskiiruse mõõtmisel vedelikus
kus on heli kiirus vedelikus.
On kindlaks tehtud, et hüdraulilises ajamis kiirete protsesside arvutamisel on võimalik võtta . Mahumoodul sõltub rõhust ja temperatuurist. Elastsus suureneb rõhu tõustes ja väheneb temperatuuri tõustes
kus on mahumoodul ilma gaasilise keskkonna olemasoluta vedelikus temperatuuril C,.
Lahustumata õhu olemasolu väikeste mullidena avaldab suurt mõju töövedeliku kokkusurutavusele. Kokkusurutavus on sel juhul kordades suurem kui puhta vedeliku kokkusurutavus. Vaatleme seda efekti isotermilise kokkusurumisprotsessi tingimustes. Ruumis olev lahustumata õhk moodustab puhta vedeliku mahuga kahefaasilise segu.
Eristades (2.12) rõhu järgi ja eeldades, et segu kokkusurumise seadus on sama iseloomuga kui puhta vedeliku puhul ning õhu kokkusurumise seadus järgib Boyle-Marriotti seadust
, (2.13)
kus on mahulise segu ja puhta vedeliku moodulid; maht on rõhk. Isotermilise kokkusurumisprotsessi korral n=1. Alates (2.13) ja (2.12) saame
(2.14)
Jagades (2.14) parema külje segus oleva vedeliku algmahuga ja asendades, saame
. (2.15)
Reaalsetes süsteemides võib õhusisaldus olla väga erinev (). Mahuelastsusmooduli sõltuvus töövedeliku rõhust erineva õhusisalduse korral on näidatud joonisel fig.
Nagu jooniselt näha, avaldub rõhu mõju selles rohkem väikeste väärtustega. Selle tsooni kõrvaldamiseks tuleks hüdrotorustike äravooluhüdraulikaliinidesse paigaldada surveventiilid, mis tekitavad tagasivoolu suurusjärgus 0,5-1 MPa. Tänu sellele väheneb töövedeliku kokkusurutavus hüdromootorite äravooluõõnsustes ja suureneb masinate töökehade liikumise sujuvus, eriti hüdrosilindrite kasutamisel. Rõhul üle 15 MPa ei avalda õhu mõju kokkusurutavusele praktiliselt mingit mõju, kuna see läheb lahustunud olekusse. See asjaolu määrab ka töövedeliku kõrgemale rõhule ülemineku kasulikkuse ajamite survehüdraulilistes torudes. Lahustumata õhu hulga vähendamiseks on vaja teada selle hüdrosüsteemi tungimise peamisi viise. Kõige intensiivsem õhuleke toimub imitorustikul läbi lekete pumba äärikute ja sisselaskefiltrite kinnituskohtades, läbi võllitihendite jms. Õhuleke tekib ka siis, kui vedeliku tase hüdropaagis imitoru suhtes väheneb. Lahustumata õhk võib tekkida lahustunud õhust piirkondades, kus vähendatud rõhk. Sel juhul kulgeb vastupidine protsess palju aeglasemalt.
Lahustumata õhu hulga mõõtmine toimub kas vedeliku mahu mõõtmise teel enne ja pärast selle eraldamist või mõne töövedeliku omaduse (tihedus, elastsusmoodul jne) mõõtmise teel, sõltuvalt selle kogusest.
Hüdraulikasüsteemi õhuhulka saab vähendada kasutades elastseid membraane, mis välistavad kontakti vedelikuga hüdropaakides või tekitades imitorustikus vasturõhu. Õhu eemaldamine ummikhüdraulikasüsteemides ja hüdraulikaseadmete ülemistest punktidest toimub õhu väljalaskekorkide (puhuti) või ventiilide abil.
Termilised omadused. Suurimat huvi pakuvad erisoojusmahtuvus ja soojusjuhtivus. Erisoojusmaht iseloomustab töövedeliku temperatuuri tõusu intensiivsust hüdrosüsteemis. Võrreldes veega on mineraalõlide erisoojusmaht poole väiksem. Soojusjuhtivus iseloomustab soojushulka, mis kandub ajaühikus läbi pinnaühiku, kui vedeliku ja seina temperatuuride erinevus on üks kraad. Parema soojuse hajumise tagamiseks peavad töövedelikel olema kõrged termilised omadused.
Töövedelike kasutamise temperatuurivahemik on seotud leek- ja valamispunktidega. Leekpunkt on temperatuur, mille juures vedeliku aurud moodustavad õhuga segu, mis süttib lahtise leegi esilekutsumisel. Leekpunkt võimaldab hinnata hüdrosüsteemide tuleohutust. Valamispunkt on temperatuur, mille juures töövedelik pakseneb sedavõrd, et katseklaasi kallutamisel 45 ee, jääb tase muutumatuks 1 min. Kõige tavalisemate tööstuslike õlide leekpunkt on 160–200 °C ja hangumistemperatuur 30–15 °C.
Elektrilised omadused on olulised hüdroajamite elektrohüdraulilistes seadmetes kasutatavate töövedelike jaoks. Vältimaks lühiseid, isolatsioonirikkeid või sädemete tekkimist töövedeliku võimalikust sissepääsust, peab selle elektrijuhtivus olema minimaalne.
2.3. Töövedelike omadused
Peamised enim kasutatud töövedelikud on mineraalõlid. Tööstuslikke õlisid I12A, I20A, I30A, I40A, I50A kasutatakse üldistes tööstuslikes hüdroajamites, mis töötavad köetavates ruumides õhutemperatuuril 0 kuni +35C. Õli tähistuses olev number näitab selle viskoossust sentistookides t = 50C. Tööstuslikud õlid on kõige odavamad, mittetoksilised, kuna ei sisalda lisaaineid. Kuid teisest küljest on neil suurenenud kalduvus oksüdeeruda ja vaike vabastada, mistõttu nende kasutusiga on väga piiratud. Tööstuslikke õlisid kasutatakse hüdrosüsteemides, mis töötavad vedeliku temperatuuril mitte üle 60C.
Hüdraulilistes ajamites, mis töötavad temperatuuril üle 60 ° C, kasutatakse turbiiniõlisid Tp-22, Tp-30, Tp-46, mis erinevad tööstuslikest õlidest kõrgemate tööomaduste poolest (antioksüdant ja määrdevõime, vahukindlus, pikem kasutusiga). . Sellised omadused tagatakse erinevat tüüpi lisandite () fenoolide, rasvhapete, polüsiloksaanide jne kasutuselevõtuga).
Hüdraulikaajamid, mis töötavad rõhul 16-35 MPa, on soovitatav kasutada IGP-seeria õlidel, millel on veelgi kõrgemad jõudlusomadused.
Põllul töötavatele masinatele paigaldatud hüdroajamites kasutatakse õlisid, mille viskoossuse sõltuvus temperatuurist on väiksem. Nende hulgas on mitmeastmeline õli MGE-10A, mis on ette nähtud kasutamiseks ilma asendamiseta 10 aastat ümbritseva õhu temperatuuril -55 kuni +55 ° C. VMGZ-õli on Kaug-Põhjas töötavate tee-ehitusmasinate hüdrauliliste ajamite peamine töövedelik ning seda kasutatakse ka talvise õlina parasvöötmes. MG-30 õli kasutatakse sarnastes ajamites nagu suveõli.
Allahelikiirusega lennukite lennuhüdraulikasüsteemides kasutatakse AMG-10 lennukiõli, mis on punase värvi järgi kergesti eristatav.
Mineraalõlide kasutustemperatuur on piiratud. Ülemine piir ei ületa tavaliselt 80-90C. Lisaks on need tuleohtlikud. Sünteetiliste töövedelike puhul on need puudused vähem väljendunud. Neil on lamedam viskoossuskarakteristik, suurem tulekindlus. Nende hulka kuuluvad diestrid, fosfaadid, siloksaanid, vesi-glükool ja vesi-glütseriini vedelikud. Sellest töövedelike klassist võib nimetada vedelikku 7-50C-3, mida kasutatakse õhusõidukite hüdrosüsteemides, mis töötavad temperatuurivahemikus -60 kuni + 175C. Sünteetiliste vedelike puuduseks on kõrge hind, halb määrimine ja vajadus minna üle spetsiaalsetele tihendusmaterjalidele.
Teist tüüpi töövedelikud on vett säilitavad emulsioonid. Neil on madal hind, suurem soojusmahtuvus, tulekindlus. Sepistamis- ja pressimismasinate hüdroajamites kasutatakse “õli-vees” emulsioone, milles 2-5% mineraalõli sisaldavat emulsooli ja 95-98% vett. Emulsool on vees dispergeeritud faasis. Selliste vedelike puuduseks on madal määrivus, kõrge söövitavus ja võimetus kasutada madalatel temperatuuridel. Lootustandvam emulsioon "vesi õlis", mille veesisaldus on ca 40%. See ühendab õli-vees emulsioonide ja mineraalõlide positiivsed omadused. Kuid seni pole vett sisaldavad töövedelikud laialdast rakendust leidnud, kuna neile üleminek toob kaasa üksikute hüdroseadmete maksumuse tõusu umbes 1,5–5 korda ja pumpade tarbitava võimsuse suurenemise umbes 1,5 korda. Praegu kasutatakse neid hüdrosüsteemides, mille puhul on tuleohutusküsimused eriti olulised, näiteks kaevandus- ja metallurgiaseadmetes.