Силу «Богатыря» – в мирных целях
МЗКТ-7930 и МЗКТ-79306 полноприводные тяжеловозы «двойного назначения»
Аккумуляторы «залежались»
Спад на рынке АКБ
 4
Ямочный ремонт дороги
Традиционные и новые методы
Рентабельность капитальных вложений в линии BRT
Влияние гидромолота на базовую машину
Виброзащитная подвеска гидромолота
Стандарты токсичности в Евросоюзе
Дизельные двигатели внедорожных машин
 1
Модернизация колесных экскаваторов ТВЭКС
Наращивание производительности и улучшение эргономики экскаваторов ЕК-14, ЕК-18
Кому нужны эти КМУ?
Обзор российского рынка кранов-манипуляторов
Карбюраторы малых грузовых и грузопассажирских автомобилей
Конструкции карбюраторов К-126Г, К-131, К-151 АО «ПеКар» для двигателей ЗМЗ и УМЗ
Мобильность как преимущество
Мобильные установки дробления и грохочения
 1
Зимняя эксплуатация автокрана
Дробление негабаритов горных пород
Использование гидромолота упрощает горные работы

Выбор и применение рабочей жидкости для мобильных машин с гидроприводом

В. Васильченко, канд. техн. наук

Рабочая жидкость в объемном гидроприводе является рабочей средой, посредством которой энергия передается от ведущего звена (насоса) к ведомому (гидродвигателю). Рабочая жидкость (РЖ) является также смазывающей и антикоррозионной средой, выполняющей ряд важных функций, которые определяют эксплуатационные свойства и технико-экономические показатели гидропривода, а потому при выборе и применении рабочей жидкости важно учитывать ее эксплуатационные свойства, которые в свою очередь зависят от многих факторов, тесно связанных с условиями эксплуатации машин.

К понятию «эксплуатационные свойства рабочих жидкостей» относится их способность обеспечивать надежную работу гидропривода в процессе эксплуатации, сохранять свободную текучесть при перекачке, показывать стабильное качество при транспортировке и хранении, а также другие свойства, соответствующие согласованным межведомственным требованиям. Основными критериями оценки рабочих жидкостей являются их смазывающие, вязкостно-температурные и антиокислительные свойства. Важны также показатели высокой противопенной стойкости, исключающие образование воздушно-масляной суспензии и отложение смолистых осадков, создающих облитерацию проходных капиллярных каналов и дроссельных щелей в гидрооборудовании. Решающим показателем в оценке качества РЖ может выступать ее термическая и гидролитическая стабильность при эксплуатации и хранении.

Рабочие жидкости и соприкасающиеся с ними материалы должны быть нейтральны, т. е. рабочие жидкости не должны оказывать вредного воздействия на материалы, из которых изготовлено гидрооборудование, что особенно важно учитывать при замене отдельных узлов. Естественно, рабочая жидкость должна быть совместима с уплотнениями и гибкими рукавами. Воздей-ствие на резинотехнические детали проверяют по показателю допустимого набухания резины или потери ее массы в РЖ.

В гидроприводах мобильных машин в качестве РЖ применяют масла на нефтяной основе, наиболее соответствующие предъявляемым требованиям. Важное преимущество гидравлических масел, являющихся продуктом переработки нефти, – доступность их получения и сравнительно невысокая стоимость. Для улучшения эксплуатационных свойств в состав гидравлических масел вводят многофункциональную присадку (раствор диалкилдитиофосфата цинка), придающую им антиокислительные и противозадирные свойства. Для улучшения антикоррозионных свойств вводят ингибиторы ржавления.

Способность противостоять пенообразованию достигается добавлением в малом количестве антипенной присадки (полиметилсилоксана) – 0,003...0,005% по массе. Стойкость к окислению (старению жидкости) достигается введением 0,2...5% по массе присадки «Ионол» (трикрезольной и бутиленовой фракции газов крекинга). Стойкость гидравлических масел к образованию эмульсии характеризуется способностью расслаиваться и отделяться от попавшей в нее воды. Добавляя в жидкость деэмульгаторов (веществ, разрушающих масляные эмульсии), понижают поверхно-стное натяжение пленки раздела воздух/ жидкость, предотвращают смешивание масла с водой. Гидравлические масла не должны содержать механических примесей, воды, водорастворимых кислот и щелочей. Напротив, рабочая жидкость должна обладать водостойкими, антикоррозионными свой-ствами, не образовывать осадка и не вызывать облитерацию проходных капиллярных каналов.

Для обеспечения работоспособности насосов в районах с холодным климатом температура застывания гидравлического масла должна быть на 12...15 °С ниже возможной рабочей температуры. Вязкость рабочей жидкости при +50 °С должна быть не ниже 10 мм2/с, а при –40 °С – не более 1500 мм2/с. Широкий температурный предел применения должен быть и по условию прокачиваемости масла насосами разных типов. Лучшим принято считать такое гидравлическое масло, вязкость которого мало изменяется при разных температурах.

В связи с тем, что различные свойства гидравлических масел неравноценны, при их выборе и применении следует принимать во внимание наиболее важные из них. Применение масел, не соответствующих необходимым требованиям, приводит к снижению производительности машин, сокращению ресурса работы гидрооборудования, неоправданным дополнительным затратам на эксплуатацию и обслуживание машин.

Такие масла при высокой температуре (выше +70...80 °С) теряют смазывающие свойства и выделяют нерастворимые компоненты, заращивают фильтроэлементы и проходные капиллярные каналы, вызывают вымывание компонентов из резиновых уплотнений или их набухание, что приводит к ускоренному износу и наружным утечкам. В свою очередь наружные утечки гидравлического масла при эксплуатации вызывают необходимость восполнить объем и неизбежно сопряжены с загрязнением гидросистемы.

В инструкциях по эксплуатации гидравлического оборудования и машин с гидроприводом, в отраслевых нормалях и в устаревших литературных источниках приводились противоречивые, технически не обоснованные рекомендации по применению различных масел в качестве РЖ с указанием широкого температурного диапазона их применения.

Эти рекомендации не учитывали конструктивных особенностей насосов, трудностей при пуске гидропривода из-за высокой вязкости жидкости при низкой температуре и снижение ее вязкости ниже допустимого уровня при повышении температуры в гидросистеме. Например, рекомендуемые для применения индустриальные масла ИС-12, И-12А, ИС-20, И-20А с температурой застывания –15 °С, трансформаторное, не имеющее смазывающих и других свойств, не пригодны для эксплуатации машин с гидроприводом при низких температурах, так как они другого целевого назначения. Масла для автотракторных дизелей типа М-8Г2 и М-10Г2 с температурой застывания –15...25 °С можно применять в тракторных гидросистемах только в летний период. При заправке гидросистем указанными маслами продолжительность рабочего цикла увеличивается и соответственно уменьшается производительность и ресурс машин.

Технически обоснованный выбор и эффективное использование гидравлических масел в гидросистемах машин невозможны без тщательного анализа условий эксплуатации гидропривода и учета конструктивных особенностей установленного гидравлического оборудования. Для машин с гидроприводом, эксплуатируемых в районах Крайнего Севера и северо-востока страны или, напротив, в районах с жарким климатом, выбирать и применять гидравлические масла следует с обязательным учетом местных климатических условий.

Из-за отсутствия надежных всесезонных транспортных коммуникаций, разобщенности строительных и промышленных объектов на большой территории в сложных геологических условиях, а также вследствие короткого лета на Крайнем Севере нельзя заменять одну сезонную жидкость на другую. Следовательно, если в средней климатической зоне страны при умеренном климате с учетом конструктивных особенностей применяемых насосов ассортимент используемых масел можно ограничить двумя сортами – «летним» и «зимним», то в районах с холодным климатом применение даже двух сортов гидравлических масел является технически нецелесообразным и экономически неоправданным.

При многих бесспорных достоинствах объемного гидропривода у него есть один существенный недостаток – зависимость работоспособности от окружающей температуры. Именно низкая температура окружающего воздуха оказывает наиболее существенное влияние на работоспособность и безотказность машин с гидроприводом. Это вызвано прежде всего повышением вязкости холодной рабочей жидкости, следствием чего являются увеличение потерь давления (гидравлическое сопротивление потоку) и сил трения в подвижных соединениях, затруднения с пуском гидропривода и продолжительный процесс нагрева РЖ до стабилизации теплового режима гидравлической системы. Поэтому эффективность работы объемного гидропривода мобильных машин, эксплуатируемых на открытом воздухе при широком изменении окружающей температуры, зависит от работоспособности насоса – основного агрегата гидросистемы, определяющего работоспособность всей машины, которая в свою очередь зависит в наибольшей мере от вязкости масла, а также от скорости потока РЖ, внутреннего диаметра и длины всасывающей гидролинии.

Проблема обеспечения работоспособного состояния мобильных машин и оборудования, работающих в большом диапазоне температур, является многофакторной, а потому ее решение является технически сложной задачей. При повышении температуры и снижении вязкости гидравлического масла ниже допустимого уровня резко возрастают объемные потери (внутренние перетечки и наружные утечки), увеличиваются непосредственный контакт сопряженных поверхностей трения деталей, локальный нагрев, происходит интенсивный износ и «схватывание» трущихся поверхностей. Это приводит к частичной или полной потере работоспособности гидравлического оборудования.

Чтобы обеспечить безотказную и долговечную эксплуатацию мобильных машин и промышленного оборудования с гидроприводом в климатических условиях России, в соответствии с по-становлениями Правительства и Госкомитета по науке и технике с участием головных ВНИИ и СКБ вместо большой номенклатуры масел, предназначенных для другого целевого назначения, специально для объемных гидроприводов созданы два сорта гидравлических масел (МГ) – МГ15-В и МГ46-В. В ходе лабораторных испытаний во ВНИИ НП и сравнительных стендовых испытаний в камере холода ЦНИП ВНИИстройдормаша определены температурные пределы применения.

Для ресурсных испытаний на натурных образцах различных элементов гидропривода были выбраны только два образца гидравлических масел, которые затем испытывались в различных климатических регионах страны на мобильных машинах с гидроприводом. Впоследствии новые гидравлические масла были допущены к применению Межотраслевойкомиссией Госстандарта, а Миннефтехимпромом организован их серийный выпуск на нефтеперерабатывающих заводах: Ново-Уфимском, Волгоградском и ПО «Омскнефтеоргсинтез».



Спецмасла для спецтехники

Промышленные тракторы зачастую работают на большом удалении от баз нефтепродуктов. Для дорожно-строительной, землеройной техники, трубоукладчиков, трелевочных тракторов применение моторных, трансмиссионных масел и гидравлических жидкостей в таких условиях затруднительно и связано с повышенными затратами на их транспортировку и хранение. Избежать трудностей и лишних расходов поможет применение единых всесезонных моторно-трансмиссионно-гидравлических масел, разработанных специально для промышленных тракторов.

Сегодня отечественные заводы выпускают две марки единых всесезонных моторно-трансмиссионно-гидравлических масел: МТ-43/ЗДС и МТ-53/10Д. Первое – полностью синтетическое и предназначено для работы в условиях Крайнего Севера. Второе – минеральное, его рекомендуется использовать в регионах с умеренным климатом.

Обе марки масел прошли многочисленные испытания, заключительным этапом которых стала длительная проверка в эксплуатации на промышленных тракторах Т-330. Синтетическое масло испытывали на предприятиях Магаданской области в экстремальных погодных условиях. Подтверждены высокие эксплуатационные свойства масел, возможность их применения для дизелей с наддувом, агрегатов трансмиссий и гидросистем.

Подобные масла, называемые STOU-Super Tractor Oil Universal, выпускают многие зарубежные производители, но эти продукты предназначены в основном для сельхозтехники.


(Окончание следует)

В. Васильченко, канд. техн. наук Основные Средства 07'2006 21 ноября 2006

Комментарии (0)