Допускается добавление в гидравлические масла всех групп загущающих и антипенных присадок.
Пример обозначения гидравлических масел:
МГ – 15 – В,
где МГ – минеральное гидравлическое масло; 15 – класс вязкости; В – группа масла по эксплуатационным свойствам.
Допустимые температурные пределы рабочей жидкости и окружающего воздуха приведены на рис. 1.3.
Для того чтобы пользоваться иностранной техникой, необходимо знать свойства используемых в ней гидравлических масел. Требования к гидравлическим маслам, используемым в зарубежной технике, закреплены в ISO 6743-4. В соответствии с этим стандартом жидкости
имеют обозначения HL, HM, HV. |
И |
В зависимости от назначения и требуемых свойств гидравлические жидкости имеют различный состав /34/. Существуют гидравлические жидкости на основе минеральногоДмасла с соответствующими присадками. В Европе обычно используются обозначения HL, HLP, HVLP в соответствии с DIN 51524 /34/.
Гидравлическая жидкость с обозначением HL содержит активные вещества для повышения защиты от коррозии и сопротивления окислению.
Гидравлическая жидкость с о означением HM содержит актив- |
|||||
|
и |
|
|
|
|
ные вещества для повышения Азащиты от коррозии и сопротивления |
|||||
окислению, а также для сн жения износа в области смешанного тре- |
|||||
ния. |
С |
б |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Гидравлическая |
ж дкость |
с |
условным |
обозначением |
HLP содержит активные вещества для снижения износа и повышения загружаемости в области смешанного трения. Данная жидкость имеет самое широкое применение на практике /45/. В табл. 1.6 приведены основные характеристики масел типа HLP.
Характеристики масел HLP /45/ |
Таблица 1.6 |
|
|
||
|
|
|
Кинематическая вязкость при 40 °С, мм2/c |
|
68 |
Индекс вязкости |
|
98 |
Температура вспышки в открытом тигле,°С |
|
228 |
Температура застывания, °С |
|
–20 |
Плотность, кг/м3 |
|
882 |
16
Гидравлические жидкости с обозначением HV и HVLP имеют более высокое сопротивление окислению, а также обладают улучшенным соотношением вязкости и температуры /46/, в табл. 1.7 приведены основные характеристики масел типа HV.
Таблица 1.7
Характеристики масел HV /46/
Кинематическая вязкость при 100 °С, |
14,5 |
|
мм2/c |
||
Индекс вязкости |
155 |
|
Температура вспышки в открытом |
230 |
|
тигле,°С |
||
|
||
Температура застывания, °С |
–24 |
|
Плотность, кг/м3 |
882 |
Жидкость с обозначением HLPD имеет в своем составе присадки для улучшения транспортировки.
Тяжеловоспламеняющиеся жидкости имеют в соответствии с |
||||||
DIN 51524 обозначение HF. |
А |
И |
||||
Гидравлическая жидкость с обозначением HFAE – это раствор |
||||||
|
|
б |
|
|
||
масла и воды, при этом содержание водыДсоставляет более 80%. Вода |
||||||
смешивается с концентратом на основе минерального масла или рас- |
||||||
|
и |
|
|
|
|
|
творимых полигликолей /45/. В та л. 1.8 основные характеристики |
||||||
масел HF. Недостатком концентратов на основе минерального масла |
||||||
|
С |
|
|
|
|
|
является опасность расслоен я смеси. Тяжеловоспламеняющиеся |
||||||
жидкости используются при температурах от +5 до +55 °C. |
||||||
|
|
|
|
|
Таблица 1.8 |
|
|
Характеристики масел HF /46/ |
|||||
|
|
|
|
|
||
|
Вязкость при 40 °С, мм2/c |
|
45 |
|
||
|
Температура вспышки ,°С |
|
142 |
|
||
|
Плотность при 15 °C, кг/м3 |
|
924 |
|
||
Гидравлическая жидкость с обозначением HFAS – это растворенные в воде синтетические концентраты, которые не подвержены расслоению, но гидравлические компоненты могут быть подвержены коррозии.
Гидравлическая жидкость с обозначением HFB – это эмульсии (вода в масле), при этом содержание воды составляет более 40%.
17
Данные эмульсии используются редко, так как могут применяться при температурах от +5 до +60 °C /34/.
Гидравлическая жидкость с обозначением HFC - водные гликоли, содержание воды составляет более 35%. Данные жидкости используются при температурах от –20 до +60 °C и давлении
25 МПа /34/.
Актуальным вопросом для Европы является бережное отношение к природе, поэтому кроме вышеуказанных гидравлических жидкостей существуют и применяются биоразлагаемые гидравлические жидкости, которые изготовлены на основе растительных масел (напр., рапсового масла). Данные жидкости могут использоваться в строительной технике, используемой в водоохранных зонах, в горнолыжном
оборудовании и т.д /34/. |
|
|
|
|
И |
|||
Биоразлагаемые гидравлические жидкости имеют обозначение |
||||||||
HE. В табл. 1.9 представлены основные характеристики масел типа |
||||||||
3 |
|
|
Д |
|
|
|||
HE. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
Таблица 1.9 |
|||
|
Характеристики масел HE /45/ |
|||||||
|
Вязкость при 40 °С, мм2/c |
|
|
|
|
19…24 |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
Температура вспышки ,°С |
|
|
|
165 |
|
||
|
Плотность, кг/м |
|
|
|
|
Не нормируется |
|
|
|
Температура застывания, °С |
|
|
|
-21 |
|
||
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы и задания |
1. |
Назовите основныеисвойства жидкостей. |
2. |
В чем основное отличие гидронасоса от гидродвигателя? |
3. |
В чем основное отличие гидроцилиндра от гидромотора? |
4. |
Что такое индекс вязкости? |
5. Назовите отечественных и зарубежных производителей гидравлических масел.
6. Какие функции выполняет рабочая жидкость в гидросистемах?
7. Назовите основные требования, предъявляемые к гидравлическим маслам.
8. От чего зависят свойства рабочей жидкости гидросистемы?
18
Насос – это гидромашина для создания потока рабочей жидкости путем преобразования механической энергии в энергию движущейся жидкости.
В объемных насосах жидкость перемещается за счет периодического изменения объема занимаемой ею рабочей камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.
В каждом объемном насосе вытеснитель – орган насоса, осуществляющий всасывание жидкости в насос и ее вытеснение из рабочей камеры (ограниченного пространства, попеременно сообщающегося со входом и выходом насоса).
По характеру движения вытеснителя насосы делятся на следую- |
|
|
И |
щие виды: возвратно-поступательные, роторные, крыльчатые. |
|
В гидроприводах мобильных машин наибольшее применение на- |
|
шли роторные насосы. |
Д |
|
|
Наименование различных конструктивных типов насосов связано |
|
с видом вытеснителя. |
|
По конструктивным признакам роторные насосы подразделяются
на следующие типы: шестеренные, пластинчатые (шиберные), порш- |
||||||
|
б |
|
|
|
|
|
невые (радиально-поршневые и аксиально-поршневые). |
||||||
Основные параметры насоса: рабочий объем |
q |
н , давление pном, |
||||
и |
|
|
|
, полный КПД η. |
||
частота вращения вала n |
н |
, подачаАQ , мощность N |
н |
|||
|
|
н |
|
|
||
Рабочий объем насоса – это подача (количество рабочей жидко- |
||||||
С |
|
|
|
|
|
|
сти, проходящей через г дромашину) за один оборот вала.
Частотой вращения называют величину, равную числу полных оборотов за единицу времени. Единица измерения частоты вращения в СИ с-1, временно допускается применение единицы измерения частоты вращения, выраженной в об/с и об/мин.
Теоретическая подача рабочей жидкости насоса определяется вы-
ражением |
|
|
|
Qн = qнnн , |
(2.1) |
где Qн – подача, м3/с; |
|
|
qн |
– рабочий объем, м3(м3/об); |
|
nн |
– частота вращения вала, с-1 (об/с). |
|
Полезная мощность насоса определяется выражением |
|
|
|
Nнп = ∆pнQн, |
(2.2) |
где Nнп – полезная мощность насоса, Вт; |
|
|
19
∆pн –перепад давления на насосе, Па;
∆pн = pвых −pвх , здесь pвых – давление на выходе из насоса, pвх – давление на входе в насос;
Qн – подача, м3/с.
При предварительных расчетах обычно принимается ∆p = pном. Мощность, потребляемая насосом (мощность насоса), определяет-
ся по формуле |
|
Nн = Mнωн, |
(2.3) |
где Mн – крутящий момент на валу насоса, Н м;
ωн – угловая скорость вращения вала насоса, ωн = 2πnн . Потери мощности в насосе оцениваются КПД:
η= Nнп = ηм |
ηгηоб = ηгмηоб, |
( 2.4) |
|||
|
Mн |
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
где η – полный КПД насоса; |
|
Д |
|
||
ηм – механический КПД; |
|
|
|||
ηг – гидравлический КПД; |
А |
|
|
||
ηоб – объемный КПД (коэффициент подачи); |
|
||||
ηгм – гидромеханический КПД, ηгм = ηмηг . |
|
||||
|
б |
|
|
|
|
Насос выбирается по величине рабочего объема qн |
, давлению |
||||
и |
|
|
|
|
|
pном, значение которого о условлено назначением гидропривода . |
|||||
С |
|
|
|
|
|
2.1. Характер ст ки отечественных насосов |
|
||||
Шестеренные насосы получили наибольшее применение в гидроприводах строительных, дорожных и коммунальных машин, работающих при давлении до 15…20 МПа.
Наибольшее распространение получили односекционные шестеренные насосы с прямозубыми колесами внешнего зацепления.
Работают эти насосы при высокой частоте вращения вала, поэтому их можно соединять непосредственно с валами приводящих двигателей.
Применяют в основном шестеренные насосы типа НШ: НШ 10, НШ 32, НШ 50 и т.д., где цифры, стоящие рядом с буквами, указывают рабочий объем в см3. В соответствии с ГОСТ 8754–80 шестерен-
20