Гидравлическое масло. Назначение, характеристики и область применения

Агрегаты и оборудование, в которых для передачи усилия используют кинетическую энергию жидкости, называют гидравлическими механизмами. К таким механизмам относятся и гидравлические машины.

Под общее название «гидравлические машины» попадает вся техника, движение рабочих органов которых осуществляется гидравлическим приводом. 

Среда, при помощи которой передается энергия в гидравлических системах машин и механизмов – это гидравлическая жидкость или гидравлическое масло. 

Назначение гидравлической жидкости

Основным принципом работы гидравлических систем считают их способность умножать создаваемое усилие или крутящий момент прямым способом, без использования механических приводных систем, состоящих из шестерен и рычагов. 

Распределением жидкости и передачей усилия управляют при помощи специальной системы гидравлических шлангов и трубок.

Гидравлические машины и механизмы получили массовое распространение в машиностроении благодаря возможности передавать большое усилие через трубки небольшого сечения и гибкие шланги. Это значительно упростило систему привода и облегчило саму конструкцию приводящих механизмов.

Широкое применение гидравлических систем, машин и механизмов обусловлено высоким коэффициентом полезного действия при передаче кинетической энергии, по сравнению с аналогичными механическими системами и простотой конструкции таких систем.

Источник изображения: Lobachad / www.shutterstock.com/ru

Принцип применения гидравлического масла

Основная идея использования гидравлической жидкости заключается в принципе, сформулированном Паскалем, который утверждает, что любое давление, приложенное к жидкости или газу в пределах закрытой системы, распространяется равномерно по всем направлениям без изменения. 

Это свойство делает жидкости, в том числе и масло, идеальными для применения в гидравлических системах, поскольку они обладают особенностью оставаться несжимаемыми под действием внешнего давления.

Большинство жидкостей демонстрируют очень низкую степень сжатия, практически не изменяя своего объема под воздействием давления. К примеру, под давлением в 5 атмосфер плотность воды возрастает всего на 0,024 %.

Основные функции 

Гидравлические масла – это основная группа гидравлических жидкостей, наиболее часто применяемая для передачи энергии от источника к рабочему органу.

Некоторое время назад в гидравлических системах машин и механизмов использовались только моторные масла. Сейчас группа гидравлических жидкостей включает в себя специальные жидкости и масла, имеющие сложный многокомпонентный состав, содержащие все нужные для бесперебойной работы присадки и добавки. 

Передача мощности – главная функция гидравлического масла в системе, основанная на свойстве жидкости не сжиматься с применением давления. 

А также масло в системе решает и ряд дополнительных задач:

• Смазка трущихся деталей за счет высоких смазывающих свойств и соответствующей вязкости, текучести при низких температурах

• Герметизация системы благодаря соответствующей вязкости

• Стабилизация рабочих характеристик и свойств в условиях длительной эксплуатации за счет функциональных добавок

Область применения гидравлического масла

Условия эксплуатации гидравлических систем могут сильно отличаться друг от друга. Доминирующие воздействие, которое влияет на рабочие характеристики гидравлического масла в системе, оказывает температура окружающего воздуха. Гидравлические устройства и машины с гидроприводом работают и на Крайнем Севере с морозами до -40 ºC, и в литейных цехах предприятий с температурой в рабочей зоне до +70 ºC.

Гидравлические масла остаются стабильными в широком диапазоне температур, что допускает их использование при работе в разных климатических условиях и температурных режимах. 

Экономически обосновано использование гидравлического масла и жидкостей на основе масла в оборудовании тяжелой строительной техники, гидравлических прессах, самолетах, на речных и морских судах, в военной технике. 

В первую очередь это привод гидравлических механизмов, подъемные узлы кузова большегрузных машин, ковша экскаватора, скрепера, бульдозера, насосы и прессы.

Чтобы гарантировать надежную работу системы даже в экстремальных условиях, гидравлические составы должны удовлетворять определенным критериям. Для производства гидрожидкостей с нужными параметрами применяются специальные базовые компоненты и функциональные добавки.

Источник изображения: chemical industry / www.shutterstock.com/ru

Рабочие характеристики гидравлического масла

Основными характеристиками гидравлического масла, по которым делается выбор в пользу конкретной марки гидравлического масла являются:

• Кинематическая вязкость или просто вязкость – параметр определяющий текучесть гидравлического масла. Смазочный материал не должен застывать при низких температурах или терять вязкостные свойства при нагревании. Чем шире температурный диапазон при работе, тем выше индекс вязкости. В экстремальных условиях используют специальные добавки повышающие вязкость

• Индекс вязкости – показатель, характеризующий изменение вязкости с понижением или повышением температуры. Чем выше ИВ, тем меньше рабочая жидкость меняет значения вязкости под воздействием температурного фактора

• Температура застывания – это максимально низкая температура, при которой масло сохраняет текучесть. Чем ниже значение температуры застывания, тем шире возможности применения гидравлического масла

• Температура вспышки – определяется температурой испарения гидравлической жидкости с образованием газа. Чтобы избежать такого процесса, температура вспышки должна быть значительно выше рабочей температуры в системе

Виды гидравлического масла

Гидравлические масла согласно международной классификации делятся на три группы.

Минеральные гидравлические масла, получаемые из нефти, по вязкости подразделяются на 10 классов. В каждом классе диапазон вязкости устанавливается при температуре 40ºC. 

По этому показателю вязкости их условно делят на три подгруппы:

• Маловязкие – к ним относятся классы 5, 7, 10,15, используют в быстродействующих гидроприводах

• Средневязкие – объединяют классы 22,32,46, востребованы при средних нагрузках

• Вязкие – включают классы 68, 100, 150, применяют в гидравлических прессах

Синтетические гидравлические масла, полученные в результате гидрокрекинга, с добавлением функциональных присадок.

Полусинтетические гидравлические масла, получаемые на основе смеси нефтяного масла и полиэтилсилоксановых составов.

Выбор гидравлического масла

При выборе гидравлического масла нужно ориентироваться на качество продукта. Некачественное масло не обеспечивает рабочих функций гидравлической системы, что ведет к сбою в работе, утечкам в контуре, преждевременному износу взаимодействующих деталей.

Для обоснованного выбора марки конкретного гидравлического масла или жидкости надо определить цели и условия, в которых оно будет применяться. 

Основным параметром выбора, при ясно поставленной задаче, становится индекс вязкости. 

Вязкость масла должна поддерживать:

• Стабильную работу при известном температурном режиме эксплуатации

• Быстродействии гидравлической системы при активации 

• Герметичность системы

Температура замерзания масла должна быть ниже возможной температуры рабочей среды, а температура вспышки выше эксплуатационной температуры в гидросистеме. 

Адекватный выбор и оперативная замена гидравлической жидкости в системе обеспечит сокращение затрат на обслуживание и ремонт оборудования, повысит КПД использования машин и устройств.

Интерес к продукции российского производства в условиях активного импортозамещения растет год от года. На рынке появляются новые продукты, полученные в результате исследований и совершенствования существующих технологий. 

Компания "Эффективный Элемент" предлагает гидравлическое масло EFELE SO-764, которое подходит для применения в большинстве гидравлических установок разных отраслей промышленности.

Гидравлическое масло EFELE SO-764 имеет в качестве базового компонента состава водный раствор полигликолей, является пожаробезопасным и может применятся в горнодобывающей, химической, сталелитейной и алюминиевой промышленности. 

Выпускается в фасовках 20 и 200 л.

Гидравлическое масло или гидравлическая жидкость

Термины гидравлическое масло и гидравлическая жидкость часто используют как синонимы, имея в виду рабочую жидкость в гидросистеме, но не обязательно между этими понятиями ставить знак равенства.

Современный уровень технологий позволяет создавать рабочие гидравлические жидкости как на основе минерального масла с добавлением присадок, так и на синтетических составах с функциональными добавками. 

Замена гидравлического масла в системе

Любая техническая жидкость имеет ограниченный срок эксплуатации. На рабочих свойствах гидравлического масла негативно сказываются окислительные процессы, использование техники под действием экстремальных факторов, таких как загрязненный воздух, низкие или высокие температуры.

Для обеспечения бесперебойной работы необходимо контролировать параметры и чистоту гидравлического масла. Своевременная смена рабочих составов и гидравлических фильтров в гидросистемах позволяют избежать дорогостоящих ремонтов и простоев оборудования.