Гидравлические системы широко применяются в металлургии, энергетике, металлообработке и производстве изделий из пластмасс, в подъемно-транспортном и деревообрабатывающем оборудовании, в строительстве и автомобилестроении, благодаря тому, что с помощью гидравлических жидкостей возможно передавать огромную энергию через тонкие трубки и гибкие шланги.
Гидравлическая система - это совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение машин и механизмов посредством гидравлической энергии. Гидравлическая жидкость является центральным компонентом каждой гидравлической системы.
Помимо своей основной функции - передачи энергии, она также должна иметь необходимую вязкость, поддерживать давление, передавать тепло, предотвращать коррозию и смазывать важные компоненты системы.
В качестве основы рабочей (гидравлической) жидкости могут быть использованы: минеральные масла, синтетические жидкости, натуральные (растительные) или белые масла и водные эмульсии.
Гидравлические жидкости на основе натуральных и белых масел, часто, используются в пищевой промышленности. Эмульсии обычно применяют в системах с очень большими объемами рабочей жидкости, а так же на пожароопасных производствах. Основной объем на рынке гидравлических жидкостей занимают жидкости на основе минеральных масел.
Минеральные гидравлические масла получают в результате переработки высококачественных сортов нефти с введением в них присадок, улучшающих их физические свойства. Минеральная основа составляет около 95% объема гидравлической жидкости, остальная часть - присадки. Из типичных присадок можно отметить антиокислительные, вязкостные, антикоррозионные, противоизносные, снижающие температуру застывания жидкости, моющие и противопенные.
Антиокислительные присадки тормозят процесс окисления в жидкости.
Вязкостные присадки улучшают вязкостно-температурные свойства. Этими присадками обычно являются полимеры с большой молекулярной массой. Молекулы вязкостной присадки разбухают с увеличением температуры, что нейтрализует уменьшение вязкости базовой жидкости. В результате получается жидкость, которая поддерживает достаточную толщину масляной пленки при высокой температуре. При низкой температуре вязкостная присадка сжимается, и вязкость жидкости определяется свойствами базового масла.
Ингибиторы коррозии предотвращают коррозию деталей системы, снижая каталитическое действие металлов в процессе окисления.
Противоизносные присадки предотвращают контакт металла с металлом.
Моющие присадки не дают образовываться отложениям на поверхностях, удерживая загрязнения в масле в виде суспензии.
Депрессорные присадки направлены на сохранение текучести масел при низких температурах ( от -15°С до – 45°С). При образовании кристаллов парафина депрессорные присадки также кристаллизуются вместе с парафиновыми компонентами, присутствующими в масле. Кристаллы парафина удерживаются отдельно друг от друга с помощью главных цепей депрессора, в результате такого стерического затруднения кристаллы парафина больше не могут формировать трехмерные структуры, которые сдерживают течение жидкости.
Антипенные присадки предотвращают образование пены или ускоряют ее разрушение.
Качество гидравлических жидкостей регламентируют несколько стандартов. Один из них ISO 6743-4 «Lubricants, Industrial oils and related products (class L) – Classification – Part 4: Family H (Hydraulic systems)». Классификация группы H устанавливает категории продуктов, исходя из области их применения и состава.
Например, в соответствии с ISO 6743-4 характеристики продукта могут быть определены в полном виде: ISO-L-HV 32 или в сокращенной форме: L-HV 32.
- Первая буква кода (H) определяет группу продукта.
- Вторая буква кода определяет категорию продукта.
- Цифра указывает на кинематическую вязкость в соответствии со стандартом ISO 3448.
Второй и пожалуй более популярный стандарт – это DIN 51524 рart 1, рart 2, part 3 «Напорные жидкости. Гидравлические масла. Минимальные требования». Он устанавливает минимальные требования к эксплуатационным свойствам масел. Правда он стандартизирует только минеральные гидравлические жидкости.
Также стоит отметить российский стандарт ГОСТ 28549.5-90 (ИСО 6743-4-82) «Смазочные материалы, индустриальные масла и родственные продукты. (Класс L). Классификация. Группа Н (гидравлические системы)».
Вязкостные свойства гидравлических масел определяются по ISO 3448 «Industrial liquid lubricants. ISO viscosity classification».
Измеряется кинематическая вязкость при 40°С в сантистоксах (сСт).
Для определения принадлежности масла тому или иному классу вязкости допустимый диапазон ее значений равен +/- 10%.
Типовой диапазон вязкости гидравлических масел находится в пределе ISO VG10 – ISO VG 150.
Еще одной очень важной характеристикой гидравлических масел является чистота масла. Основной документ - это ISO 4406:2017 «Hydraulic fluid power- fluids - Method for coding the level of contamination by solid particles».
Кодирование класса чистоты гидравлического масла происходит тремя знаками через дробь. Первый знак показывает количество твердых частиц размером более или равным 4 мкм в 1 миллилитре гидравлического масла. Второй знак показывает количество твердых частиц размером более или равным 6 мкм в 1 миллилитре гидравлического масла. Третий знак показывает количество твердых частиц размером более или равным 14 мкм в 1 миллилитре гидравлического масла.
Например, для соответствия DIN 51524 класс чистоты масла не должен превышать 21/19/16.
Сроки годности гидравлических жидкостей, как правило, не превышают 5 лет. Своевременная замена рабочей жидкости обеспечивает слаженную работу гидросистемы и продлевает срок её службы. Необходимость в заливке нового масла обусловлена возможностью попадания в жидкостную массу инородных частиц, а так же выработкой присадок. Проникновение механических включений может привести к деформации насоса и штока гидроцилиндра.
Если в эксплуатационной документации нет рекомендаций производителя, то производители гидравлического оборудования рекомендуют менять масло каждые 1000 часов работы или один раз в 12 месяцев.
При замене гидравлической жидкости начинают с удаления ее из бака.
В большинстве случаев слив гидравлической жидкости происходит через сливное отверстие, расположенное в нижней части бака. Существует более профессиональный способ слива гидравлической жидкости. Для этого используется специальное оборудование. Обычно это вакуумный насос, подключаемый к горловине гидравлического бака.
После выкачки жидкости необходимо заменить все фильтры.
Затем заливают новую жидкость. Уровень заполнения резервуара нужно контролировать по смотровому глазку на корпусе бака. В случае отсутствия такового, объем жидкости замеряется вручную при помощи щупа. Поверхность рабочей жидкости должна находиться на расстоянии не менее 5 см от крышки бака.
После заливки необходимо привести насос в действие для циркуляции масла по гидросистеме. По завершении прогонки жидкости необходимо окончательно проверить ее уровень и, при необходимости, добавить жидкость до нужной отметки.
Так как одним из важнейших критериев для рабочей жидкости является чистота, то необходимо соблюдать максимальную чистоту при проведении технического обслуживания гидравлической системы. Как мы упоминали ранее, мелкие частицы могут поцарапать клапан, вызвать заедание насосов, засорить дроссель и таким образом вызвать дорогостоящие ремонтные работы.
Поэтому важно соблюдать чистоту гидравлического масла. При доливке масла из контейнера в бак необходимо использовать чистую заливочную воронку вместе с мелкой сеткой, предварительно очистив заливную горловину.
Также важно содержать в чистоте гидравлическую систему. Для этого важно своевременно производить замену масла и фильтров. Хорошее масло содержит много присадок, однако, они теряют свою эффективность после определённого периода времени. Фильтры могут поглощать только ограниченное количество частиц грязи и других загрязнений из масла. Рекомендуется производить замену масла в баке, в случае, если масло сильно загрязнено , а также в случае поломки насоса. При отсоединении шлангов гидравлической системы необходимо использовать чистые пластиковые заглушки.
Не менее важно содержать в чистоте рабочее место. Требуется регулярно очищать гидравлическое оборудование и рабочее место вокруг. Необходимо использовать исправный и чистый инструмент.
Чтобы исключить износ деталей гидросистемы и выход их из строя, что ведет к простоям техники, необходимо все время тщательно следить за состоянием компонентов системы и гидравлической жидкостью. При проведении плановых осмотров и при техническом обслуживании необходимо обращать внимание на:
- утечки гидравлической жидкости (появление подтеков);
- вспенивание рабочей гидравлической жидкости;
- падение скорости выполнения операций на оборудовании;
- недостаточное усилие при выполнении операций;
- появление шума и стука при работе системы;
- нагрев рабочей жидкости до температуры более 60°С;
- нагрев компонентов системы;
- появление следов износа на металлических частях системы.
Все эти признаки свидетельствуют о появлении проблем в работе гидравлической системы.
Гидравлические жидкости нельзя сливать в системы канализации. Отработанные жидкости подлежат сбору и передаче специализированным организациям для обезвреживания. При работе с ними необходимо принимать меры, чтобы предотвратить попадание их на кожу, а также вдыхание масляных паров. Рекомендуется при работе с гидравлическими жидкостями:
• для предотвращения контакта смазочных материалов с кожей, надевать средства индивидуальной защиты;
• при попадании гидравлической жидкости на кожу, быстро смыть ее или стереть;
• не стирать жидкости с кожи бензином, керосином или другими подобными растворителями, так как они разрушают естественную жировую смазку кожи и вызывают ощущение сухости;
• смывать масло с кожи нужно только при помощи теплой воды с мягким мылом либо рекомендованным очищающим средством для рук. Вытирать руки нужно чистыми полотенцами для рук;
• тщательно мыть руки в конце рабочего дня и перед едой;
• снимать загрязненную одежду и тщательно очищать ее перед тем, как снова надеть;
• не вдыхать масляные пары;
• немедленно собирать пролитое масло и утилизировать его в соответствии с экологическими нормами и правилами;
• принимать все меры предосторожности, чтобы предотвратить попадание масла под кожу (например, впрыскивание его при работе с гидравлическим, пневматическим или другим оборудованием).
Также не забывайте всегда читать инструкции о специальных мерах по технике безопасности и работе со смазочными материалами в листках безопасности.
Спасибо! Надеюсь, эта статья была Вам полезной!