Выбор рабочей жидкости для гидропривода

Рабочая жидкость является важнейшим элементом гидропривода, заполняющим всю его «кровеносную» систему. Именно посредством ее происходит преобразование и передача энергии от одного элемента к другому. В процессе циркуляции рабочая жидкость подвергается сильным кинематическим, температурным и силовым воздействиям. От правильного выбора рабочей жидкости в значительной степени зависит надежность и долговечность работы гидросистемы.

Выбор марки рабочей жидкости производится по пределу рабочих температур (6-я колонка табл. 2.2 и 2.3). После этого приводится техническая характеристика выбранной жидкости.

Потери давления в трубопроводах и гидроаппаратах зависят от вязкости рабочей жидкости, которая в свою очередь зависит от ее температуры (t_ж) и давления (Р) внутри гидросистемы. Фактические значения (t_ж) не совпадают с температурой окружающего воздуха (t_о) из-за нагрева жидкости во время работы гидропривода (t_ж всегда выше (t_о).

При расчетах потерь давления в гидросистеме и показателей теплообмена принимают два значения температуры рабочей жидкости (t_ж):

- для летнего периода t_ж ≤ 60…70^оС – из условия сохранения смазывающей способности масла и химической стойкости к окислению,

- для зимнего периода t_ж ≥ 40…50^оС – из условия экономичности привода и отсутствия кавитации в насосе.

При работе гидропривода в закрытых теплых помещениях (цех, компрессорная станция, подземная горная выработка, теплый гараж и т. д.) t_ж принимается равной t_ж = 60…70^оС.

В первом случае может возникнуть необходимость встраивания в бак маслоохладителя или обдувочного вентилятора, а во втором – наоборот, подогревателя масла. Эти решения принимаются на основе теплового расчета, методика которого изложена в 9-м разделе этого пособия.

Вязкость рабочих жидкостей очень сильно зависит от ее температуры (см. табл. 2.3). При расчетах потерь давления в трубопроводах участвует коэффициент вязкости. Поэтому после выбора жидкости по табл. 2.2 и 2;3 его пересчитывают для заданных температурных условий (t,^оС) работы гидропривода.

Пересчет кинематического коэффициента вязкости на заданную температуру, отличающуюся от +50 ^оС производится по формуле [ 3 ]:

νt=ν50*e-α(t-50),сСт, (6.1)

где ν50– вязкость при t=50 ^oC (cCт),

α – коэфициент, равный α=0,025÷0,035;

e – основание натуральных логарифмов,

t – принятая температура, ^oC.

Кроме температуры на вязкость масел оказывает влияние и давление. Эта зависимость описывается эмпирическим выражением, пригодным для давлений от 0 до 50 МПа (0...500 кгс/см2) [1]:

νр=νt(1+К*Р) (6.2)

где νри νt- кинематические коэффициенты вязкости соответственно при давлении Р и температуре t;

Р- давление масла, МПа;

К- коэффициент, зависящий от марки масла и его вязкости при 50 ^oC; при ν50менее 15 сСт, К = 0,02; при ν50>15 К=0,03.

При использовании формулы (6.2) величину давления в гидропроводе предварительно принимают пo таблице 6.1 – для гидроцилиндров или по технической характеристике принятого гидромотора (см. п. 6.1.5)

Итак, выбор рабочей жидкости производят по табл. 2.2, 2.3 в соответствии с заданной температурой. После выбора приводится ее техническая характеристика. Затем по формулам (6.1), (6.2) уточняется ее вязкость для условий (t и Р ).