Характеристика робочих рідин

Основною властивістю робочих рідин є в’язкість. В’язкість – це здатність робочої рідини опиратися деформації зсуву або ковзанню її шарів.

Механізм виникнення в’язкості обумовлюється тим, що при протіканні рідини вздовж твердої стінки швидкість її прошарків у результаті гальмування потоку різна, внаслідок чого між прошарками виникає сила тертя.

Величина цієї сили (дотичне напруження) визначається з рівняння, що відображає закон рідинного тертя Ньютона

, (2.1)

де – сила тертя;

F – площа, що розглядається, шару рідини або стінки, з якою контактує рідина;

– коефіцієнт пропорційності, котрий ще називають коефіцієнтом динамічної в’язкості;

– градієнт швидкості або швидкість зсуву;

u – швидкість руху рідини;

y – відстань між шарами, виміряна перпендикулярно напрямку руху рідини.

З виразу ми бачимо, що коефіцієнт динамічної в’язкості чисельно рівний силі тертя , що діє на одиницю площі поверхні F при градієнті швидкості , рівному одиниці.

Одиниця динамічної в’язкості – Па·с.

У гідравлічних розрахунках використовують поняття кінематичної в’язкості

, (2.2)

де – кінематична в’язкість;

– динамічна в’язкість;

– щільність (густина) рідини.

Одиниця кінематичної в’язкості – см²/с – називається стоксом (Ст). У розрахунках отримав розповсюдження сантистокс (сСт).

1 сСт = 0,01 Ст = 1 мм²/с = 10^-6м²/с;

1 м²/с = 10000 Ст = 1000000 сСт.

В інструкціях з експлуатації та паспортних даних на робочі рідини наводиться значення кінематичної в’язкості в сантистоксах, виміряної при температурі +50˚С.

Однією з основних характеристик робочих рідин є індекс в’язкості, він показує в’язкісно-температурну характеристику, яку зображено на рисунку 2.1.

Рисунок 2.1 – В’язкісно-температурна характеристика рідини:

1 – чисте мінеральне масло; 2 – мінеральне масло з присадками;

3 – синтетичне масло

Чисте мінеральне масло має більш круту характеристику, тому в холодну пору року пуск гідропривода може бути утруднений. Тому використання чисто мінеральних масел може призвести до погіршення роботи гідропривода.

При широкому діапазоні низьких та високих температур використовують синтетичні рідини, які мають більш пологу характеристику.

Крутизна характеристики відображає індекс в’язкості. Для зменшення крутизни характеристики в робочі рідини вводять спеціальні присадки.

Присадка – це речовина, що додається до робочої рідини для поліпшення її властивостей чи надання нових.

Присадки збільшують діапазон температур застигання, покращують антиокиснювальні здатності рідини, антикорозійні властивості, фізичну та хімічну стабільність.