Вимоги до робочих рідин

Робочі рідини повинні мати такі властивості:

малу в’язкість (достатню для забезпечення роботи гідропривода та прокачування рідини через його елементи з малими втратами енергії);

мінімальну залежність в’язкості від температури в необхідному діапазоні температур;

малу стисливість (високий модуль об’ємного стиску);

значний термін зберігання;

низьку температуру застигання (температурою застигання називають температуру, при якій робоча рідина втрачає рухливість в умовах дослідів. У гідроприводах вибирають робочі рідини, в котрих температура застигання на 10 – 17˚С нижча від найменшої температури в системі при її експлуатації);

стійкість до окиснення на повітрі;

малу випаровуваність;

відсутність механічних домішок та інших часток забруднення;

високу стабільність до механічного руйнування складних сполучень рідини (деструкції) при її дроселюванні при великих тисках і високих швидкостях потоку;

гарні змащувальні, миючі та консерваційні властивості;

гарні охолоджувальні властивості;

малу токсичність;

високі економічні показники (рідина повинна мати малу вартість);

висока хімічна та фізична стабільність.

Під фізичною стабільністю розуміють спроможність рідини зберігати свій фізичний стан. До фізичних факторів відносять попадання в рідину забруднювачів у твердому, рідкому та газоподібному стані, зміни якості й кількості присадок.

Зміни механічного характеру в рідині проходять під впливом процесів тертя і дроселювання. Унаслідок цього відбуваються зміни молекулярної структури рідини, що супроводжується зниженням її в’язкості, а також погіршення змащувальних властивостей. При зменшенні в’язкості рідини в гідросистемі на 20% її рекомендують замінити.

Хімічна стабільність – це спроможність рідини протистояти ,,старінню’’, під яким у свою чергу розуміють, головним чином, зміни, що відбуваються в рідині при присутності кисню атмосферного повітря.

Хімічна стабільність робочих рідин залежить від хімічного складу та будови складових її компонентів.

Унаслідок окиснення рідини (особливо мінеральних масел), здійснюється випадання з них відкладень у вигляді смол, а також знижується в’язкість, що супроводжується зменшенням змащувальних властивостей.

Інтенсивність окиснення значною мірою залежить від температури на поверхні контакту рідини з повітрям: підвищується зі зростанням температури. Наприклад, при підвищенні температури на кожні 8 – 10°С інтенсивність окиснення мінеральних масел практично збільшиться у 2 рази. Особливо активно відбувається процес окиснення мінеральних масел за наявності в ньому розчиненого повітря.

У якості робочих рідин у гідравлічному приводі застосовують мінеральні масла, водно-масляні емульсії, суміші, синтетичні рідини та рідкі метали. Вибір типу й марки робочої рідини визначається призначенням, ступенем надійності та умовами експлуатації гідроприводів машин.

Мінеральні масла одержують у результаті переробки високоякісних сортів нафти із введенням у них присадок, що поліпшує їхні фізичні властивості. Присадки додають у кількості 0,05 – 10%. Присадки можуть бути багатофункціональними, тобто впливати на кілька фізичних властивостей відразу. Розрізняють присадки антиокисні, в’язкісні, протизношувальні, що знижують температуру застигання рідини, антипінні й т.д.

Водно-масляні емульсії являють собою суміші води й мінерального масла в співвідношеннях 100:1, 50:1 і т.д. Мінеральні масла в емульсіях служать для зменшення корозійного впливу робочої рідини й збільшення змащувальної спроможності. Емульсії застосовують у гідросистемах машин, що працюють у пожежонебезпечних умовах і в машинах, де потрібна велика кількість робочої рідини (наприклад, у гідравлічних пресах). Застосування емульсій обмежене негативними й високими (до 60° С) температурами.

Суміші різних сортів мінеральних масел між собою, з гасом, гліцерином і т.д. застосовують у гідросистемах високої точності, а також у гідросистемах, що працюють в умовах низьких температур.

Синтетичні рідини – це полісилоксанові та кремнієорганічні рідини; негорючі, стійкі до впливу хімічних елементів, мають стабільність в’язкісних характеристик у широкому діапазоні температур. Синтетичні рідини мають недоліки. Вони розчиняють усі існуючі пластифікатори синтетичних каучуків. Тому ущільнення, які виготовляються з таких каучуків, швидко виходять із ладу (стають крихкими, тріскаються та руйнуються). У гідроприводах, де застосовуються синтетичні рідини, ущільнювальні пристрої виготовляють зі спеціальних синтетичних матеріалів. Останнім часом, незважаючи на високу вартість синтетичних рідин, вони все більше застосовуються в гідроприводах машин загального призначення.