ЛЕКЦИЯ 3

ТЕМА: Рабочие жидкости для гидравлических систем

Гидравлические масла (рабочие жидкости для гидравлических систем) разделяют на нефтяные, синтетические и водно-гликолевые. По назначению их делят в соответствии с областью применения:

- для летательных аппаратов, мобильной наземной, речной и морской техники;
- для гидротормозных и амортизаторных устройств различных машин;
- для гидроприводов, гидропередач и циркуляционных масляных систем различных агрегатов, машин и механизмов, составляющих оборудование промышленных предприятий.

Принятая в мире классификация минеральных гидравлических масел основана на их вязкости и наличии присадок, обеспечивающих необходимый уровень эксплуатационных свойств. В соответствии с ГОСТ 17479.3-85 ("Масла гидравлические. Классификация и обозначение") обозначение отечественных гидравлических масел состоит из групп знаков, первая из которых обозначается буквами "МГ" (минеральное гидравлическое), вторая - цифрами и характеризует класс кинематической вязкости, третья - буквами и указывает на принадлежность масла к группе по эксплуатационным свойствам.

По ГОСТ 17479.3-85 (аналогично международному стандарту ISO 3448) гидравлические масла по значению вязкости при 40 ⁰С делятся на 10 классов (табл. 4).

Таблица 4. Классы вязкости

В зависимости от эксплуатационных свойств и состава (наличия соответствующих функциональных присадок) гидравлические масла делят на группы А, Б и В.

Группа А (группа НН по ISO) - нефтяные масла без присадок, применяемые в малонагруженных гидросистемах с шестеренными или поршневыми насосами, работающими при давлении до 15 МПа и максимальной температуре масла в объеме до 80 ⁰С.

Группа Б (группа HL по ISO) - масла с антиокислительными и антикоррозионными присадками. Предназначены для средненапряженных гидросистем с различными насосами, работающими при давлениях до 25 МПа и температуре масла в объеме свыше 80 ⁰С.

Группа В (группа HM по ISO) - хорошо очищенные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками. Предназначены для гидросистем, работающих при давлении свыше 25 МПа и температуре масла в объеме свыше 90 ⁰С.

В масла всех указанных групп могут быть введены загущающие (вязкостные) и антипенные присадки. Загущенные вязкостными полимерными присадками гидравлические масла соответствуют группе HV по ISO 6743/4. В табл. 5 приведено обозначение гидравлических масел существующего ассортимента в соответстствии с классификацией по ГОСТ 17479.3-85.

В таблице кроме чисто гидравлических масел включены масла марок "А", "Р", МГТ, отнесенные к категории трансмиссионных масел для гидромеханических передач. Однако благодаря высокому индексу вязкости, хорошим низкотемпературным и эксплуатационным свойствам и из-за отсутствия гидравлических масел такого уровня вязкости они также используются в гидрообъемных передачах и гидросистемах навесного оборудования наземной техники.

Таблица 5. Классификация масел по ГОСТ 17479.3-85

Некоторые давно разработанные и выпускаемые гидравлические масла по значению вязкости нестрого соответствуют классу по классификации, обозначенной ГОСТ 17479.3-85, а занимают промежуточное положение. Например, масло ГТ-50, имеющее вязкость при 40 ⁰С 17-18 мм²/с, находится в ряду классификации между 15 и 22 классами вязкости.

По вязкостным свойствам гидравлические масла условно делятся на следующие:

- маловязкие - классы вязкости с 5 по 15;
- средневязкие - классы вязкости 22 и 32;
- вязкие - классы вязкости с 46 по 150.

Масло в гидромеханической передаче (ГМП) выполняет четыре основные функции:  - передает к механическому редуктору мощность, развиваемую двигателем;

- смазывает узлы гидропередачи и является смазывающей и рабочей жидкостью системы автоматического управления;
- служит рабочей средой во фрикционных муфтах и тормозах;
- является охлаждающей средой в гидропередаче.

Вследствие этого к маслам для ГМП предъявляются весьма сложные и в значительной мере противоречивые требования. Прежде всего это касается вязкостных, фрикционных, противоизносных и антиокислительных свойств масла. При определении норм по вязкости исходят из необходимости обеспечения возможно меньших потерь мощности в гидропередаче и прокачивания масла через малые диаметры трубок гидравлической системы автоматического управления. В то же время масло должно быть достаточно вязким, чтобы обеспечить смазывание рабочих поверхностей зубьев колес и подшипников, а также исключить значительные потери на испаряемость и утечки через уплотнения, и др.
Масла для гидромеханических передач вырабатывают на базе маловязких фракций сернистых парафинистых нефтей посредством их селективной очистки и загущают вязкостными полимерными присадками, которые в значительной мере улучшают их вязкостно-температурные характеристики. Выпускают три марки таких масел.

Масло марки "А" (ТУ 38.1011282-89) - В состав масла входят вязкостно-полимерная, антиокислителъная, противоизносная, моюще-диспергирующая и антипенная присадки. Масло предназначено для всесезонной эксплуатации в гиротрансформаторах и автоматических коробках передач автомобилей при температуре окружающей среды до -30...-35 ⁰С. Масло используют также и в качестве зимнего в гидростатических приводах самоходной сельскохозяйственной и другой техники.

Масло марки "Р" (ТУ 38.1011282-89) - хорошо очищенное масло с добавлением присадок, улучшающих антиокислительные, противоизносные, моюще-диспергирующие и антипенные свойства. Используют в системах гидроусиления руля и гидрообъемных передачах.

Масло МГТ (ТУ 38.1011103-87) - масло глубокой очистки и глубокой депарафинизации, загущенное полимерной присадкой, с добавлением присадок, которые обеспечивают высокий уровень антиокислительных, противоизносных, антифрикционных, противокоррозионных и антипенных свойств. Масло предназначено для эксплуатации в гидромеханических коробках передач и гидросистемах навесного оборудования при температуре окружающей среды от +50 до -50 ⁰С.

В зависимости от областей применения и предъявляемых требований компрессорные масла подразделяют на классы:

- для поршневых и ротационных компрессоров,
- для турбокомпрессорных машин,
- для холодильных компрессоров.

Масла для поршневых и ротационных компрессоров обозначаются в соответствии с разработанным в 80-х годах их унифицированным ассортиментом. Согласно классификации масла разделяют на группы:
первая - для компрессоров, работающих при умеренных режимах, сжимающих воздух и другие нерастворимые в масле газы при температуре нагнетания ниже 160⁰С;

вторая - то же. при температуре нагнетания ниже 180⁰С;

третья - для компрессоров, работающих в тяжелых условиях при температуре нагнетания ниже 200⁰С;

четвертая - для компрессоров высокого давления, работающих в особо тяжелых условиях при температуре нагнетания выше 200 ⁰С.

В соответствии с классификацией масла маркируют следующим образом. Буква "К" означает принадлежность к компрессорным маслам. Группа масла указывается цифрой после "К", за исключением первой группы. Затем после дефиса следует цифра, соответствующая кинематической вязкости при 100 ⁰С.

Примеры обозначений: масло К-12 - компрессорное, относится к первой группе классификации, вязкостью 12 мм-'/с при 100 ⁰С; К4-20 - масло компрессорное, относится к четвертой группе классификации, вязкостью 20 ммУс при 100 ⁰С.

Масла для турбокомпрессоров

Для смазывания центробежных и турбокомпрессорных машин в основном применяют турбинные масла, среди которых наиболее распространены для этой цели масла Тп-22С и Тп-22Б. В турбокомпрессорах, спаренных с высоконагруженными редукторами, условия работы часто диктуют применение более вязкого, специально разработанного компрессорного масла Кп-8С (ТУ 38.1011296-90).

Масла для компрессоров холодильных машин

К компрессорным маслам для холодильных машин предъявляют специфические требования, обусловленные непрерывным контактом смазывающего материала с хладагентом, а также постоянным изменением температуры и давления среды. Для компрессоров холодильных машин рекомендуется применять минеральные и синтетические масла с достаточно низкой температурой застывания и высокой химической стабильностью. Под химической стабильностью принято понимать склонность масел к взаимодействию с хладагентами на основе галогенопроизводных углеводородов жирного ряда при повышенных температурах и давлении. Важнейшими эксплуатационными характеристиками холодильных масел являются их способность к взаимному растворению с хладонами, а также температура, при которой из растворов выпадают хлопья парафина.

Для компрессоров холодильных машин применяют масла серии ХА и ХФ в соответствии с ГОСТ 5546-86: ХА-30; ХФ12-16; ХФ22-24; ХФ22С-16.

Кроме масел по ГОСТ 5546-86 для компрессоров холодильных машин, работающих в диапазоне температур -50...+150 ⁰С, можно применять синтетическое масло ВНИИНП ХС-40 (ТУ 38.101763 - 78), а для промышленных фреоновых холодильных машин - нефтяное масло ХМ-35 (ТУ 38.1011158-88).