Гидравлическая жидкость: виды, классификация и состав
В монтаже и обслуживании технических механизмов наибольшее внимание уделяется функциональным элементам, вспомогательной оснастке и различным системам фиксации и поддержки. Но при этом качество работы оборудования во многом зависит и от технических жидкостей. Они выполняют разные функции, но все из них в конечном итоге сводятся к одной задаче – продлению эксплуатационного ресурса обслуживаемого объекта. Особое место в этой группе занимает гидравлическая жидкость, которая также выступает функциональным компонентом, оказывая давление на рабочие элементы механизма.
Где применяются гидравлические жидкости?
Масла такого типа используются в разных технических устройствах и механизмах. Классический пример их применения – трубопроводная запорная арматура. Сами по себе гидравлические устройства широко используются в разных сферах промышленности, производства и строительства. Это могут быть и пресс-станки, агрегаты в составе фабричных линий, обрабатывающие гидросистемы и т. д. Важно отметить, что гидравлическая жидкость может использоваться и в бытовом оборудовании. Некоторые модели пневматических станций, насосного оборудования и силовые агрегаты могут также применять такие жидкости. Причем функции у масла данного типа тоже бывают разными – их стоит рассмотреть подробнее.
Функции жидкости
Главная задача гидравлической жидкости заключается в трансляции давления на рабочий компонент системы. Это может быть поршень или клапан, главное, что объем масла выступает динамичным передатчиком усилия и вместе с этим выполняет целый ряд вспомогательных функций. Например, как уже отмечалось, техническое масло обеспечивает смазку трущихся элементов рабочей системы, продлевая их ресурс. В зависимости от условий эксплуатации может потребоваться и выполнение специальных задач.
К примеру, если установку планируется эксплуатировать в среде, подверженной термическим воздействиям или тесному контакту с влажностью, то производится замена гидравлической жидкости на состав с подходящими защитными качествами. В данном случае технолог будет рекомендовать масло с антикоррозийными свойствами и термической стойкостью. Вместе с этим по умолчанию каждый состав гидравлической жидкости предусматривает выполнение очистки. Регулярному промыванию подвергаются трубопроводы, в результате чего их внутренние поверхности избавляются от осадков и других разрушающих веществ.
Свойства масел для гидравлических систем
Качество выполнения вышеупомянутых функций определяется свойствами конкретного состава. К базовым эксплуатационным качествам гидравлических жидкостей относят стойкость к термическим воздействиям, вязкость, инертность и плотность. Но все большее значение имеют и специальные рабочие качества, в том числе и защитные. Например, антикоррозийность позволяет противостоять жидкости и влажной среде без негативных процессов ржавления. Немаловажно и гидравлическое сопротивление жидкости, которое определяет интенсивность рабочей функции состава. То есть чем меньше показатель сопротивляемости, тем легче передается усилие от силового агрегата. В итоге затрачивается меньше энергоресурсов на обеспечение функционирования установки. Другое дело, что достижение оптимальных показателей сопротивляемости редко выполняется без потерь в других технико-физических качествах гидравлических масел.
Классификации гидравлических жидкостей
Специалисты классифицируют такие жидкости по нескольким признакам. Например, основное разделение проводится по признаку назначения – отдельное место в ассортиментах занимают гидростатические и гидродинамические составы. Также выделяются жидкости в зависимости от сферы применения. В частности, смазочные составы с маркировкой ISO 15380 обеспечивают быстрые процессы биоразложения. Существуют и модификации, отличающиеся повышенной экологичностью. Их чаще используют в агрегатах пищевой промышленности. Распространена и гидравлическая жидкость с маркировкой STOU. Ее обычно задействуют в обслуживании мобильных систем. При этом пользуется спросом широкая группа вспомогательных жидкостей, которые не работают в основной части гидравлического поршневого механизма, но применяются в технической поддержке отдельных компонентов, например муфт, подшипниковых групп и конвертеров.
Разновидности жидкости по признаку рабочих качеств
В этой классификации уместно рассмотреть три основные группы гидравлических масел. Первую представляют основные составы, отличающиеся сбалансированными показателями вязкости, сжимаемости и давления. Можно сказать, это и есть типовые универсальные средства обеспечения жидкостной гидравлической функции. Вторая группа охватывает средства, отличающиеся стойкостью к процессам окисления. Сюда можно отнести и термически стойкие виды гидравлических жидкостей, которые способны циркулировать под высоким давлением, контактируя с металлическими поверхностями, водой и воздухом. Третья группа предусматривает более совершенное исполнение термозащитной функции. Это составы, которые не подвержены угрозам возгорания даже при тесных контактах с источниками огня.
Составы жидкости для гидравлики
Выходной продукт обычно представляет собой концентраты, базирующиеся на технических маслах и присадках. Классическим примером является средство, изготовленное с применением минерального масла и эмульгаторов, а также разбавленное антикоррозийными ингибиторами. Собственно, такая комбинация сама по себе может выступать базой для приготовления более технологичных модификаций, которые также могут совмещаться с огромным спектром эластомеров. Например, чтобы повысить гидравлическое давление жидкости, производители вводят в составы уплотнители. И напротив, если нужно добиться более высокой степени эластичности рабочего компонента, добавляются эмульсионные смазывающие масла.
Базовая основа
В качестве базового минерального масла могут использоваться парафиновые составы, нафтеновые смеси и различные комбинированные растворы. Выделяются и особые модификации с улучшенными основными рабочими качествами. Это синтетические жидкости, в изготовлении которых используются компоненты гидрокрекинга, эфирные составы и полигликоли, которые чаще всего применяются для огнестойких смесей. Находят свое применение и натуральные базовые основы, из которых производятся биоразлагаемые гидравлические масла. Жидкости такого типа могут иметь в составе растительные продукты переработки, которые отличаются экологической чистотой.
Независимо от типа базовых масел, имеет значение и качество их очистки. Существуют разные категории, отличающиеся степенью предварительной подготовки состава. Есть смеси грубой очистки, а встречаются и масла, прошедшие многократную фильтрацию. Нельзя сказать, что второй вариант будет наилучшим во всех случаях использования. В некоторых сферах оптимально себя проявляются именно жидкости, в основе которых заложена грубая элементная комбинация.
Присадки и модификаторы жидкости
Нередко определяющую роль в эксплуатационных способностях играют именно дополнительные компоненты. Они бывают взаимоисключающими или дополняющими друг друга, поэтому получить полностью универсальное средство, пригодное для любых нужд, невозможно. В разной степени базовой основе можно придать такие свойства, как антикоррозийность, устойчивость к старению, противозадирные и противоизносные качества.
При этом разделяются присадки по характеру применения. Существуют компоненты, которые вносят как дополнение к минеральному базовому маслу, а есть и поверхностно-активные вещества. Например, жидкость тормозная гидравлическая получается в результате включения поверхностных модификаторов трения, которые могут вноситься в состав уже в процессе эксплуатации механизма.
Базовые же присадки к маслам обычно включают в заводских условиях. К этой категории можно отнести антивспенивающие элементы, антиоксиданты и т. д. Активные присадки на этом фоне будут выгодны тем, что не потребуют специальной обработки жидкости после добавления.
Как выбрать гидравлическую жидкость?
В большой степени выбор того или иного состава определяется условиями эксплуатации. В частности, следует учитывать спектр рабочих температур, тип гидравлической системы, давление, требования к экологической безопасности и внешние воздействия. Отдельное внимание желательно уделить показателю вязкости. Если стоит задача снижения утечек и повышения герметизации, то следует предпочесть смеси с минимальным уровнем вязкости. Также в отдельном порядке учитывается и температура рабочей среды. Решая, какую гидравлическую жидкость выбрать для стационарной системы, можно отдать предпочтение составам, рассчитанным на режим 40-50 °С. Для мобильных и динамических систем часто подбираются узкоспециализированные жидкостные средства.
Как заменить гидравлическую жидкость?
В первую очередь необходимо открыть доступ к резервуару хранения жидкости, как правило, это специальные металлические бачки. Далее освобождается место для проведения работ с коммуникационной инфраструктурой. Обычно подводящие шланги снабжаются хомутами, которые следует разжать. Это позволит проверить уровень гидравлической жидкости, ее давление и общее состояние. Далее производится откачка масла. Эту операцию можно выполнять при помощи шприцов или насосов с компрессорами, в зависимости от конструкционной возможности.
Затем можно приступать к заливке новой смеси. Данная операция также выполняется с помощью подручного инструмента или напрямую при возможности отсоединения шланга подводки. Правильная замена гидравлической жидкости также выполняется с откачкой воздуха. Излишнее завоздушивание может привести к потерям в показателях эффективности агрегата, поэтому без удаления лишних газовых смесей не обойтись.
Заключение
Гидравлические механизмы часто выполняют ответственные задачи, требующие подключения высоких мощностей. В свою очередь, гидравлическая жидкость выступает полноценным функциональным компонентом таких систем, обеспечивая стабильную работу агрегатов. При условии правильного выбора данного масла обслуживающий персонал сможет не только продлить срок службы эксплуатируемой установки, станка или инструмента, но и повысить энергоэффективность оборудования. Связано это с тем, что те же показатели сопротивляемости рабочей жидкости могут повысить или смягчить нагрузку на приводной механизм, что напрямую отразится на объеме потребляемого ресурса.