stringtranslate.com

Гидравлическая жидкость

Гидравлическая жидкость заливается в емкость для хранения

Гидравлическая жидкость или гидравлическая жидкость — это среда, посредством которой передается мощность в гидравлических машинах . Обычные гидравлические жидкости основаны на минеральном масле или воде. [1] Примерами оборудования, которое может использовать 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 .

Функции и свойства

Основная функция гидравлической жидкости — передача мощности. Однако при использовании гидравлическая жидкость выполняет и другие важные функции, такие как защита компонентов гидравлической машины. В таблице ниже перечислены основные функции гидравлической жидкости и свойства жидкости, которые влияют на ее способность выполнять эту функцию: [2]

Состав

Базовый запас

Первой гидравлической жидкостью, относящейся ко временам Древнего Египта , была вода . [ требуется цитата ] Начиная с 1920-х годов минеральное масло стало использоваться чаще, чем вода, в качестве базового масла из-за присущих ему смазочных свойств и возможности использования при температурах выше точки кипения воды. Сегодня большинство гидравлических жидкостей основаны на базовых маслах на основе минеральных масел.

Натуральные масла, такие как рапсовое, используются в качестве базовых масел для жидкостей, где важны биоразлагаемость и возобновляемые источники .

Другие базовые масла используются для специальных применений, таких как огнестойкость и экстремальные температуры . Некоторые примеры включают: гликолевые эфиры , органофосфатные эфиры , полиальфаолефины , пропиленгликоль и силиконовые масла .

NaK -77, эвтектический сплав натрия и калия , может использоваться в качестве гидравлической жидкости в условиях высоких температур и высокой радиации в диапазоне температур от 10 до 1400 °F (от -12 до 760 °C). Его объемный модуль упругости 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 насосы прямого вытеснения непригодны, и приходится использовать центробежные насосы. Добавление цезия смещает полезный температурный диапазон до -95 до 1300 °F (от -70 до 704 °C). Сплав NaK-77 был испытан в гидравлических и жидкостных системах для сверхзвуковой маловысотной ракеты . [3]

Другие компоненты

Гидравлические жидкости могут содержать широкий спектр химических соединений, включая: 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 (включая поглотители кислот ), противоэрозионные присадки и т. д.

Биоразлагаемые гидравлические жидкости

Экологически чувствительные применения (например, сельскохозяйственные тракторы и морские дноуглубительные работы ) могут выиграть от использования биоразлагаемых гидравлических жидкостей на основе рапсового растительного масла , когда существует риск разлива масла из разорванной маслопровода. Обычно эти масла доступны в виде масел 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 релевантными.

Противоизносные гидравлические жидкости

Противоизносные (AW) гидравлические масла производятся из нефтяной базовой жидкости и обычно содержат противоизносную присадку диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP) . Эта присадка защищает гидравлический насос. Они выпускаются в нескольких классах вязкости, которые имеют различные области применения. Например, гидравлические масла AW 46 могут использоваться для работы гидравлических систем во внедорожной технике, такой как самосвалы, экскаваторы и экскаваторы-погрузчики, в то время как гидравлические масла AW 32 могут быть более подходящими для применения в более холодную погоду, например, в насосе снегоочистителя. [4]

Безопасность

Поскольку промышленные гидравлические системы работают при давлении от сотен до тысяч фунтов на кв. дюйм и температуре, достигающей сотен градусов по Цельсию, отказы компонентов могут привести к серьезным травмам и смерти, поэтому при выполнении технического обслуживания гидравлических систем всегда следует соблюдать осторожность. [5]

Огнестойкость — свойство, доступное для специализированных жидкостей. Вода-гликоль и полиол-эстер — некоторые из этих специализированных жидкостей, которые обладают превосходными термическими и гидролитическими свойствами, что способствует огнестойкости. [6]

Использует

Тормозная жидкость

Тормозная жидкость — это подтип гидравлической жидкости с высокой температурой кипения , как в новом состоянии (определяется равновесной температурой кипения), так и после поглощения водяного пара (определяется влажной температурой кипения). Под воздействием тепла торможения как свободная вода, так и водяной пар в тормозной системе могут закипать в сжимаемый пар , что приводит к отказу тормозов. [7] Жидкости на основе гликолевого эфира гигроскопичны , а поглощенная влага со временем значительно снижает температуру кипения. Жидкости на основе минерального масла и силикона не гигроскопичны.

Жидкость гидроусилителя руля

Жидкость для гидроусилителя руля является подтипом гидравлической жидкости. Большинство из них — это жидкости на основе минерального масла или силикона, в то время как некоторые используют жидкость для автоматических трансмиссий , изготовленную из синтетического базового масла. [8] [9] Автоматические трансмиссии используют жидкости для своих смазочных, охлаждающих и гидравлических свойств для вязкостных муфт .

Использование неправильного типа жидкости может привести к выходу из строя насоса гидроусилителя руля. [8]

Гидравлические системы самолетов

По мере того, как в середине 20-го века летные характеристики самолетов росли, количество силы, необходимой для работы механических органов управления полетом, стало чрезмерным, и были введены гидравлические системы для снижения усилий пилота. Гидравлические приводы управляются клапанами; они, в свою очередь, приводятся в действие непосредственно экипажем (гидромеханические) или компьютерами, подчиняющимися законам управления (управление по проводам).

Гидравлическая энергия используется для других целей. Она может храниться в аккумуляторах для запуска вспомогательной силовой установки (ВСУ) для самостоятельного запуска основных двигателей самолета. Многие самолеты, оснащенные семейством пушек M61, используют гидравлическую энергию для приведения в действие системы пушки, что обеспечивает надежную высокую скорострельность.

Гидравлическая энергия сама по себе поступает от насосов, приводимых в действие двигателями напрямую, или от насосов с электрическим приводом . В современных коммерческих самолетах это насосы с электрическим приводом; если все двигатели выйдут из строя в полете, пилот задействует электрический генератор с винтовым приводом, называемый турбиной Ram-Air (RAT), который скрыт под фюзеляжем. [10] Он обеспечивает электроэнергией гидравлические насосы и системы управления, поскольку питание от двигателей больше не поступает. В этой и других системах электрические насосы могут обеспечивать как избыточность, так и средства эксплуатации гидравлических систем без работающих двигателей, что может быть очень полезно во время технического обслуживания.

Технические характеристики

Минеральное масло на основе
Согласно DIN 51502

Источник: [11] [12]

Согласно MIL для военных приложений

Источник: [11]

Синтетическая углеводородная основа: эти синтетические жидкости совместимы с гидравлическими жидкостями на минеральной основе и были разработаны для решения проблемы низкой температуры вспышки, присущей гидравлическим жидкостям на минеральной основе. [13]

Многоцелевое масло UTTO/STOU

Источник: [11] [15]

Фосфатно-эфирная основа

Загрязнение

Особая, строгая осторожность требуется при обращении с гидравлической жидкостью самолета, поскольку для безопасности полета критически важно, чтобы она не содержала загрязнений. Также необходимо строго придерживаться авторизованных ссылок при обслуживании или ремонте любой системы самолета. Образцы из гидравлических систем самолета берутся во время тяжелых проверок технического обслуживания самолета (в первую очередь проверок C и D) для проверки загрязнения. [16]

Военная спецификация 1246C — это одна из спецификаций загрязнения жидкостей.

Шкала загрязнения жидкостей ISO присваивает категорию загрязнения на основе количества и распределения частиц. [17]

Другие применения

Свойства гидравлического масла HLP 32 делают его идеальным для смазки станков. [18] [19]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Гивенс В. и Майкл П., Справочник по топливу и смазочным материалам , под ред. Г. Тоттена, ASTM International, 2003, стр. 373 ISBN  0-8031-2096-6
  2. ^ Пласек, Д., Синтетика, минеральные масла и смазочные материалы на биологической основе, Л. ред., CRC Press, 2006, стр. 519 ISBN 1-57444-723-8 
  3. ^ Шмитт, Вернон Р. (1 января 2002 г.). Управляемые бомбы и управляемые ракеты времен Второй мировой войны и Холодной войны: внутренняя история научно-исследовательских и опытно-конструкторских программ. Общество инженеров-автомобилестроителей. ISBN 9780768009132. Получено 3 мая 2017 г. – через Google Books.
  4. ^ Что означает AW? - Petroleum Service Company
  5. ^ Labor, Carl (21 июля 2022 г.). «Является ли гидравлическая жидкость огнеопасной?». Safetyfirst . Получено 30 октября 2022 г. .
  6. ^ Питер, Скуг. «Изменение экономики огнестойких гидравлических жидкостей» (PDF) . Quaker Chemical Corporation . Получено 12 декабря 2014 г. .
  7. ^ "Тормозная жидкость DOT против минерального масла — победитель". EpicBleedSolutions.com . Получено 3 мая 2017 г.
  8. ^ ab "Power Steering Fluid". www.AA1car.com . Получено 3 мая 2017 г. .
  9. ^ "Basic Composition of ATF" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-03 . Получено 2015-05-27 .
  10. ^ Канал Discovery-'секунды до катастрофы'
  11. ^ abc Bosch Rexroth AG (2023). "Гидравлические жидкости на основе минерального масла и родственных углеводородов" (PDF) . www.etshydro.com . Получено 2023-10-19 .
  12. ^ Wodoil GmbH (03 августа 2023 г.). «Hydrauliköl für Ihren Holzspalter: Ein umfassender Leitfaden». Wodoil GmbH (на немецком языке) . Проверено 19 октября 2023 г.
  13. ^ ab "Архивная копия" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-04 . Получено 2017-02-25 .{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )
  14. ^ "MIL-PRF-6083". QCLubricants.com . Получено 3 мая 2017 г. .
  15. ^ Wodoil GmbH (16 августа 2023 г.). «Alles был Sie über STOU und UTTO Öle wissen müssen». Wodoil GmbH (на немецком языке) . Проверено 19 октября 2023 г.
  16. ^ Паркер, Джеймс У. (1962-01-01). «Обзор загрязнения гидравлических систем ВВС США и вспомогательных систем». Defense Technical Information Center . Архивировано из оригинала 20 июня 2023 г.
  17. ^ "Гидравлическое загрязнение и чистота жидкости в силовых агрегатах". FlyTek GSE . 2017-04-24 . Получено 2023-06-20 .
  18. ^ «Масло, которое вам нужно знать о гидравлических маслах — Crown Oil». www.crownoil.co.uk .
  19. ^ «Смазка станков». www.lathes.co.uk .

Внешние ссылки