Гидравлические масла и их свойства

Что такое гидравлические масла

Гидравлические масла, которые используются в гидравлических системах, могут быть нефтяными, синтетическими или водно-гликолевыми.

В зависимости от их назначения, гидравлические масла делятся на масла для воздушных судов и водного транспорта, масла для гидротормозов и амортизаторов, а также масла для гидравлических приводов, передач и циркуляционных систем в промышленности.

Гидравлический привод нуждается в специальной жидкости, поэтому её наличие в гидросистеме обязательно. Основная задача рабочих жидкостей – передача механической энергии к месту её использования.

Гидроприводы постоянно совершенствуются. Современные модели имеют небольшой вес, повышенные эксплуатационные давления и температуры, а также уменьшенные зазоры между рабочими элементами.

С развитием технологий также повышаются требования к гидравлическим жидкостям: они должны функционировать в широком диапазоне температур, сохранять свою работоспособность на длительное время и соблюдать строгие экологические нормы.

Основные характеристики гидравлических масел

Гидравлические масла, отвечающие этим требованиям, должны обладать следующими характеристиками:

• Высокий индекс вязкости (позволяет сохранять оптимальную вязкость при различных температурах)
• Устойчивость к окислению, а также температурная и химическая стабильность
• Хорошие антикоррозионные свойства
• Отличная фильтруемость
• Наличие деаэрирующих, деэмульгирующих и антипенных свойств
• Защита элементов гидросистемы от износа
• Совместимость с материалами гидросистемы

Большинство гидравлических жидкостей создаются на основе базовых масел, получаемых из нефтяных фракций методом экстракционной и гидрокаталитической очистки.

Физико-химические и эксплуатационные характеристики гидравлических масел улучшаются при добавлении специальных присадок – противоокислительных, противокоррозионных, антиизносных и антипенных.

Выбор правильной вязкости

При выборе вязкости гидравлического масла важно учитывать тип насоса.

Производители насосов обычно устанавливают предельные значения вязкости: максимальные, минимальные и оптимальные.

Максимум – это наибольшая вязкость, при которой насос еще может перекачивать масло. Эта величина зависит от мощности насоса и параметров трубопровода, таких как диаметр и длина.

Минимум – это наименьшая вязкость при той температуре, когда гидравлическая система работает надежно.

С уменьшением вязкости увеличиваются потери в насосе и клапанах, что ухудшает условия смазки. Если вязкость масла останется слишком низкой, элементы гидросистемы будут быстрее изнашиваться. А слишком высокая вязкость может привести к увеличению механических потерь и усложнению работы насосных элементов при низких температурах.

Вязкость масла зависит от температуры кипения масляной фракции, молекулярного веса, химического состава и структуры углеводородов. Для улучшения вязкостно-температурных характеристик масла применяются вязкостные присадки.

Окислительная стабильность и антикоррозионные свойства

Устойчивость к окислению и химическим воздействиями поддерживает работоспособность гидравлического масла при повышенных температурах. Окисление масла приводит к увеличению его вязкости и образованию осадков и лака на стенках гидросистемы.

Для повышения антиокислительных свойств в гидравлические масла часто добавляют специальные присадки – фенольные или аминные.

Гидравлические системы в машинах содержат металлические детали, подверженные коррозии. Коррозия может быть электрохимической (из-за воды) или химической (в результате воздействия агрессивных веществ, особенно при высоких температурах). Для защиты от коррозии используются ингибиторы окисления и специальные антикоррозионные добавки.

Совершенствование противоизносных свойств гидравлических масел стало актуальным с учетом применения интенсифицированных гидравлических насосов.

Гидравлические масла обязательно должны соответствовать строгим требованиям по совместимости с материалами, с которыми они взаимодействуют.

Совместимость и дополнительные требования

Гидравлические системы функционируют при высоких температурах, поэтому резиноизоляторы быстро выходят из строя. Более того, ароматические углеводы в гидравлических маслах могут негативно влиять на резиновые уплотнения.

При использовании гидравлических масел в циркуляционных системах пенообразование должно отсутствовать. Пена затрудняет подачу масла и, богатя его воздухом, способствует окислению, нарушению теплоотдачи и увеличению износа.

Для обеспечения хороших антипенных свойств масла необходимо удалить из базового масла поверхностно-активные вещества, а также добавить антипенные присадки, разрушающие пузырьки пены.

Гидравлическое масло не должно содержать загрязняющих примесей и воды. Из-за небольших зазоров в гидросистемах загрязнения могут привести к серьезному износу или даже заклиниванию оборудования.

Для удаления загрязнений из рабочей жидкости в гидросистемах применяются фильтры.

Даже небольшое количество воды (0,05-0,1 %) может ускорить окисление масла, вызвать гидролиз неустойчивых компонентов и привести к образованию шлама, что затруднит работу фильтров и повлияет на функционирование гидросистемы в целом.