Гидравлическая жидкость или гидравлическая жидкость — это среда, с помощью которой мощность передается в гидравлических машинах . Обычные гидравлические жидкости изготавливаются на основе минерального масла или воды. [1] Примерами оборудования, в котором могут использоваться гидравлические жидкости, являются экскаваторы и экскаваторы-погрузчики , гидравлические тормоза , системы рулевого управления с усилителем , автоматические трансмиссии , мусоровозы , системы управления полетом самолетов , лифты и промышленное оборудование .
Гидравлические системы, подобные упомянутым выше, будут работать наиболее эффективно, если используемая гидравлическая жидкость имеет нулевую сжимаемость .
Основная функция гидравлической жидкости — передача мощности. Однако при использовании гидравлическая жидкость выполняет и другие важные функции, например, защиту компонентов гидравлической машины. В таблице ниже перечислены основные функции гидравлической жидкости и свойства жидкости, влияющие на ее способность выполнять эту функцию: [2]
Первоначальной гидравлической жидкостью, восходящей к временам Древнего Египта , была вода . [ нужна цитата ] Начиная с 1920-х годов минеральное масло стало использоваться чаще, чем вода, в качестве базового масла из-за присущих ему смазочных свойств и способности использоваться при температурах выше точки кипения воды. Сегодня большинство гидравлических жидкостей основаны на базовых маслах минерального масла.
Натуральные масла, такие как рапсовое , используются в качестве базовых масел для жидкостей, где биоразлагаемость и возобновляемые источники считаются важными.
Другие базовые масла используются для специальных применений, например, для огнестойкости и экстремальных температур . Некоторые примеры включают: эфиры гликоля , фосфорорганические эфиры , полиальфаолефины , пропиленгликоль и силиконовые масла .
NaK -77, эвтектический сплав натрия и калия , может использоваться в качестве гидравлической жидкости в средах с высокими температурами и высоким уровнем радиации, в диапазоне температур от 10 до 1400 °F (от -12 до 760 °C). Его объемный модуль при 1000 ° F (538 ° C) составляет 310 000 фунтов на квадратный дюйм (2,14 ГПа), что выше, чем у гидравлического масла при комнатной температуре. Его смазывающая способность плохая, поэтому объемные насосы непригодны, и приходится использовать центробежные насосы. Добавление цезия смещает полезный диапазон температур от -95 до 1300 ° F (от -70 до 704 ° C). Сплав НаК-77 прошел испытания в гидравлических и жидкостных системах сверхзвуковой маловысотной ракеты . [3]
Гидравлические жидкости могут содержать широкий спектр химических соединений, в том числе: масла , бутанол , сложные эфиры (например , фталаты , такие как ДЭГФ , и адипаты , такие как бис(2-этилгексил)адипат ), полиалкиленгликоли (ПАГ), органофосфаты (например, трибутилфосфат ), силиконы, алкилированные ароматические углеводороды, полиальфаолефины (ПАО) (например, полиизобутены ), ингибиторы коррозии (в том числе поглотители кислот ), противоэрозионные присадки и т. д.
Экологически чувствительные применения (например, сельскохозяйственные тракторы и морские дноуглубительные работы ) могут получить выгоду от использования биоразлагаемых гидравлических жидкостей на основе рапсового растительного масла, когда существует риск разлива масла из поврежденного маслопровода. Обычно эти масла доступны в соответствии со спецификациями ISO 32, ISO 46 и ISO 68. Стандарты ASTM ASTM-D-6006, «Руководство по оценке биоразлагаемости гидравлических жидкостей» и ASTM-D-6046, «Стандартная классификация гидравлических жидкостей по воздействию на окружающую среду» являются актуальными.
Противоизносные (AW) гидравлические масла производятся на основе жидкости на нефтяной основе и обычно содержат противоизносную присадку диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP) . Эта присадка защищает гидравлический насос. Они выпускаются в нескольких классах вязкости, которые имеют различное применение. Например, гидравлические масла AW 46 можно использовать для работы гидравлических систем внедорожной техники, такой как самосвалы, экскаваторы и экскаваторы-погрузчики, тогда как гидравлические масла AW 32 могут больше подходить для применения в холодных погодных условиях, например, в насосе снегоочистителя. [4]
Поскольку промышленные гидравлические системы работают при давлениях от сотен до тысяч фунтов на квадратный дюйм и температурах, достигающих сотен градусов Цельсия, отказы компонентов могут привести к тяжелым травмам и смерти, поэтому всегда необходимо соблюдать осторожность при выполнении технического обслуживания гидравлических систем. [5]
Огнестойкость – это свойство, которым обладают специализированные жидкости. Водно-гликоль и полиол-эфир являются одними из этих специализированных жидкостей, которые обладают превосходными термическими и гидролитическими свойствами, что способствует огнестойкости. [6]
Тормозная жидкость — это подтип гидравлической жидкости с высокой температурой кипения , как в новом состоянии (определяется равновесной точкой кипения), так и после поглощения водяного пара (определяется температурой влажного кипения). Под воздействием тепла торможения как свободная вода, так и водяной пар в тормозной системе могут превратиться в сжимаемый пар , что приведет к выходу тормоза из строя. [7] Жидкости на основе гликолевого эфира гигроскопичны , и поглощенная влага со временем значительно снижает температуру кипения. Жидкости на основе минерального масла и силикона не гигроскопичны.
Жидкость гидроусилителя руля — это подтип гидравлической жидкости. Большинство из них представляют собой жидкости на основе минерального масла или силикона, а в некоторых используется жидкость для автоматических трансмиссий , изготовленная на основе синтетического базового масла. [8] [9] В автоматических трансмиссиях используются жидкости для смазывания, охлаждения и гидравлических свойств вискомуфт .
Использование жидкости неподходящего типа может привести к выходу из строя насоса гидроусилителя рулевого управления. [8]
По мере увеличения характеристик самолетов в середине 20-го века количество усилий, необходимых для управления механическим управлением полетом, стало чрезмерным, и для уменьшения усилий пилота были введены гидравлические системы. Гидравлические приводы управляются клапанами; они, в свою очередь, управляются непосредственно экипажем (гидромеханические) или компьютерами, подчиняющимися законам управления (по проводам).
Гидравлическая энергия используется для других целей. Его можно хранить в аккумуляторах для запуска вспомогательной силовой установки (ВСУ) для самостоятельного запуска основных двигателей самолета. Многие самолеты, оснащенные пушками семейства M61 , используют гидравлическую энергию для привода артиллерийской системы, что обеспечивает надежную и высокую скорострельность.
Сама гидравлическая мощность поступает от насосов, приводимых в действие напрямую от двигателей, или от насосов с электрическим приводом . В современных коммерческих самолетах это насосы с электроприводом; Если все двигатели выйдут из строя в полете, пилот задействует пропеллерный электрогенератор , называемый воздушной турбиной (RAT), который спрятан под фюзеляжем. [10] Это обеспечивает электроэнергию для гидравлических насосов и систем управления, поскольку мощность двигателей больше не подается. В этой и других системах электрические насосы могут обеспечить как резервирование, так и возможность работы гидравлических систем без работающих двигателей, что может быть очень полезно во время технического обслуживания.
Источник: [11] [12]
Источник: [11]
Синтетическая углеводородная основа. Эти синтетические жидкости совместимы с гидравлическими жидкостями на минеральной основе и были разработаны для решения проблемы низкой точки воспламенения гидравлических жидкостей на минеральной основе. [13]
Источник: [11] [15]
При обращении с авиационной гидравлической жидкостью требуется особая и строгая осторожность, поскольку для безопасности полета крайне важно, чтобы она не содержала загрязнений. Также необходимо строго придерживаться авторизованных рекомендаций при обслуживании или ремонте любой системы самолета. Пробы из гидравлических систем самолетов отбираются во время тяжелых проверок технического обслуживания самолетов (в первую очередь проверок C и D) для проверки загрязнения. [16]
Military Spec 1246C — это одна из спецификаций по загрязнению жидкости.
Шкала загрязнения жидкости ISO присваивает категорию загрязнения на основе количества и распределения частиц по размерам. [17]
Свойства гидравлического масла HLP 32 делают его идеальным для смазывания станков. [18] [19]
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ){{cite journal}}
: Требуется цитировать журнал |journal=
( помощь )Масляные гидравлические системы