Файл: Эксплуатационные свойства и применение горючего, смазочных материалов и специальных жидкостей учебное пособие..pdf

Г л а в а 21. С П Е Ц И А Л Ь Н Ы Е Ж И Д К О С Т И

ЖИДКОСТИ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Н а зн ач ен и е и т р е б о в а н и я к к а ч е ств у . В развитии машинострое­

ния большое значение имеют системы автоматического управления и регулирования, в том числе и гидравлические системы, где рабо­ чим телом являются жидкости.

Жидкости для гидравличе­ ских систем предназначены для применения в гидравлических приводах и амортизаторах са­ молетов, танков, автомобилей, дорожно-эксплуатационных и других машин.

Гидравлические системы используются для выполнения следующих операций:

—приведения в действие механизмов управления и ре­ гулирования самолетов, кораб­ лей и вооружения;

—торможения наземных машин и самолетов;

—амортизации подвески различных машин и откатных устройств орудий.

большое число гидроприводов устанавливают на самолетах и ко­ раблях.

У сл о ви я п р и м ен ен и я . Условия работы жидкостей для гидравли­ ческих систем различных машин заметно отличаются. К числу основных факторов, определяющих условия применения жидко­ стей, относятся: рабочая температура, давление в системе, конст­ рукционные материалы и характер окружающей среды.

319

В гидросистемах самолетов температура' колеблется от — 60 до 150° С, а в сверхзвуковых достигает 200° С.

В гидроприводах автомобилей температура жидкости обычно изменяется от минус 40° С зимой до плюс 80—100° С летом. При эксплуатации наземной техники в арктических условиях темпера­ тура жидкости нередко снижается до минус 60° С.

Меньшие колебания температуры жидкости (от 0 до 60°С) на­ блюдаются в гидросистемах кораблей, потому что их гидроприво­ ды обычно размещены в закрытых помещениях и защищены ог воздействия наружного воздуха.

Рабочее давление в гидроприводах самолетов, и кораблей дости­ гает 150—200 кг/см2, а наземных машин, приводимых в действие водителем, не превышает 10 кг/см2. Жидкости, работающие в гид­ росистемах, постоянно контактируют с различными металлически­ ми деталями агрегатов гидросистемы и с резиновыми уплотните­ лями.

Жидкость в гидроприводах может обводняться как в результате конденсации в расходном баке паров воды из воздуха, так и вслед­ ствие попадания влаги на открытые поверхности выдвигающихся деталей.

Особенно интенсивно обводняется жидкость в гидравлических системах подводных лодок. Этому способствуют условия их экс­ плуатации.

Вода, проникающая в систему, ухудшает смазывающие свой­ ства рабочей жидкости, усиливает ее окисление и коррозионность. Продукты коррозии, попадая на полированные трущиеся поверх­ ности, ускоряют износ механизмов, а также резиновых уплотни­ тельных деталей. В некоторых жидкостях вода может образовы­ вать эмульсию.

Большое давление в гидросистемах, неисправность уплотнитель­ ных устройств, малая вязкость применяемой жидкости и ряд дру­ гих факторов могут являться причиной утечки жидкости из си­ стемы. При нарушении герметичности авиационных гидросистем

Условия применения жидкостей в гидроприводах и амортиза­ торах самолетов существенно не отличаются. Поэтому для гидро­ систем самолетов используют единую жидкость. Условия работы жидкостей в гидравлических приводах и амортизаторах назем­ ных машин существенно различаются. Это не позволяет приме­ нять в них одну и ту же жидкость.

На современных машинах устанавливают преимущественно гидравлические амортизаторы телескопического типа (рис. 92). Ь процессе работы машин жидкости в амортизаторах сильно на­ греваются и отдают тепло через корпус в атмосферу.

320

Температура жидкости зависит от конструкции амортизаторов, дорожных, климатических условий, а также применяемой жид­ кости.

В амортизаторах самолетов жидкость воспринимает большие, но кратковременные нагрузки лишь при взлете и посадке самоле­ тов и нагревается до 80—100° С.

В амортизаторах наземных машин теле­ скопического типа, эксплуатируемых в юж­ ных районах страны, жидкость работает в жестких условиях и нагревается летом до 120—140° С. Зимой в северных районах ее температура может понизиться до минус

50—60° С.

Давление жидкости в амортизаторах ма­ шин может достигать 80—120 кг/см2. Жид­ кость длительное время контактирует с де­ талями амортизаторов, изготовленными из резины. Она подвергается механическому воздействию при многократном перетека­ нии через отверстия клапанов и дросселей амортизаторов.

Требования к качеству. Жидкости, при­ меняемые в гидравлических системах, дол­ жны обеспечивать надежную и длительную работу этих систем при различных условиях эксплуатации техники. Это достигается лишь в том случае, когда качество приме­ няемых жидкостей удовлетворяет опреде­ ленным требованиям.

Требования к качеству жидкостей для гидравлических систем, самолетов, кораб­ лей и наземных машин имеют много обще­ го. Специфические особенности условий применения жидкостей в системах различ­ ных машин лишь накладывают отпечаток на уровень этих требований. Для обеспече­ ния надежной и длительной работы гидро­

— обладать высокой физической и химической стабильностью, т. е. не изменять свойства при длительном воздействии кислорода

воздуха, рабочих температур, механических нагрузок и других факторов, иметь небольшую упругость паров и высокую темпера­ туру кипения;

•— обладать хорошими протйвоизносными свойствами и обеспе­ чивать снижение износа трущихся пар и уплотнителей;

—защищать металлические детали системы от коррозии;

—быть пожаро- и взрывобезопасными, нетоксичными и неде­ фицитными.

Наиболее высокие требования предъявляются к качеству жид­ костей, применяемых в гидравлических системах самолетов. Свя­ зано это с тем, что указанные жидкости работают в более жестких условиях, а также большой опасностью последствий при наруше­ ниях в работе гидросистем самолетов. Развитие современной сверх­ звуковой авиации сопровождается дальнейшим значительным уже­ сточением условий применения и повышением требований к каче­ ству жидкостей.

Увеличение скорости, дальности полета и связанный с этим аэродинамический нагрев, использование высокооборотных насосов и повышение давления в гидроприводах привели к повышению ра­ бочей температуры жидкости в гидросистемах сверхзвуковых са­ молетов. Для обеспечения надежной эксплуатации гидросистем са­ молетов скоростной реактивной авиации требуются жидкости и уплотнения, способные длительное время выдерживать нагрев до 250° С. Жидкости должны прежде всего обладать высокой пожаро- и взрывобезопасностью и сохранять работоспособность при высо­ ких температурах.

Для жидкостей, применяемых в гидросистемах кораблей и под­ водных лодок, наряду с другими особенно высокие требования предъявляются к пожаро-и взрывобезопасности, токсичности и за­ щитным свойствам, т. е. способности жидкостей защищать метал­ лы от коррозии при попадании в гидросистему морской воды.

Сорта и применение. В гидравлических приводах и амортизато­ рах применяют жидкости двух типов: на нефтяной и синтетической основах.

На нефтяной основе используют два вида жидкостей:

—маловязкие дистиллятные масла (МВП, И-12, И-20, транс­ форматорное, веретенное АУ, АУп, РМ, Л-1) и их смеси;

—загущенные маловязкие масла, получаемые путем добавле­ ния вязкостных присадок к низкозастывающим керосино-газойле-

вым нефтяным фракциям (АМГ-10, ГМ-50И, РМЦ, МГЕ-ЮА). Ко многим нефтяным жидкостям добавляют антиокислительные, противоизносные и антипенные присадки.

К жидкостям на синтетической основе относят спирто-касторо­ вые (БСК, АСК и др.), спирто-глицериновые (АМ-70/10, ГЛ-60/0, ГЗ-40/15, 90/10) и гликолевые (ГТЖ-22) смеси, а также жидкости на базе полисилоксанов, сложных органических эфиров и других синтетических продуктов.

322