Гидравлические масла в горной промышленности

Содержание

           Введение………………………………………………………….…………3

1. Гидравлические  масла……..………………………………………………….4
2. Общие требования и свойства………………………………………………..6
3. Виды гидравлических масел………………………………………………...13
1. Маловязкие гидравлические масла……………………………………13
2. Средневязкие гидравлические масла…………………………………16
3. Вязкие гидравлические масла…………………………………………18
4. Синтетические и полусинтетические гидравлические масла…….....20

      Заключение………………………………………………………………..24

Список использованной литературы………………………………...…..25

 

      Введение

     Цель  данного реферата состоит в изучении гидравлических масел в горной промышленности. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи: изучить общие требования и свойства гидравлических масел, а так же рассмотреть виды гидравлических масел.

 

1. Гидравлические масла

          Гидравлические масла (рабочие жидкости для гидравлических систем) разделяют на нефтяные, синтетические  и водно-гликоливые. По назначению их делят в соответствии с областью применения: для летательных аппаратов, мобильной наземной, речной и морской техники; для гидротормозных и амортизаторных устройств различных машин; для гидроприводов, гидропередач и циркуляционных масляных систем различных агрегатов, машин и механизмов, составляющих оборудование промышленных предприятий.

          Рассмотрим рабочие  жидкости для гидравлических систем мобильной техники, обозначенные ГОСТ 17479,3-85 как гидравлические масла, а также некоторые наиболее распространенные гидротормозные и амортизаторные жидкости на нефтяной и синтетической основах.

          Основная функция  рабочих жидкостей (жидких сред) для гидравлических систем - передача механической энергии от ее источника к месту использования с изменением значения или направления приложения силы. Гидравлический привод не может действовать без жидкой рабочей среды, являющейся необходимым конструкционным элементом любой гидравлической системы. В постоянном совершенствовании конструкций гидроприводов отмечаются следующие тенденции: повышение рабочих давлений и связанное с этим расширение верхних температурных пределов эксплуатации рабочих жидкостей; Уменьшение рабочей массы привода или увеличение отношения передаваемой мощности к массе, что обуславливает более интенсивную эксплуатацию рабочей жидкости; уменьшение рабочих зазоров между деталями рабочего органа (выходной и приемной полостей гидросистемы), что ужесточает требования к чистоте рабочей жидкости ( или её фильтруемости при наличии фильтров в гидросистемах).

          С целью удовлетворения требований, продиктованных указанными тенденциями развития гидроприводов, современные рабочие жидкости ( гидравлическое масло ) для них должны обладать определенными характеристиками:

1) Иметь  оптимальный уровень вязкости  и хорошие вязкостно температурные  свойства в широком диапазоне  температур, т.е. высокие индекс  вязкости;

отличатся высоким антиокеслительным потенциалом, а также термической и химической стабильностью, обеспечивающими длительную бессменную работу жидкости в гидросистеме;

    2) Защищать деталь гидропривода  от карозии; обладать хорошей  фильтруемостью;

    3) Иметь необходимые деаэрирующие, деэмульгирующие и антипенные свойства;

    4) Предохранять детали гидросистемы  от износа;

    5) Быть совместимыми с материалами  гидросистемы.

Большинство массовых сортов гидравлического масла  выробатывают на основе хорошо очищенных  базовых масел, получаемых из рядовых нефтяных фракций с использованием современных технологических процессов экстракционной и гидрокаталетической очистки.

Физико-химические и эксплуатационные свойства современных  гидравлических масел значительно  улучшаются при введении в них  функциональных присадок - антиокислительных, антикоррозионных, противоизносных, антипенных и других. 

 

2. Общие требования и свойства

      Гидравлические  масла (рабочие жидкости для гидравлических систем) разделяют на нефтяные, синтетические и водно-гликолевые. По назначению их делят в соответствии с областью применения:

- для летательных  аппаратов, мобильной наземной, речной  и морской техники; 

- для гидротормозных  и амортизаторных устройств различных  машин; 

- для гидроприводов,  гидропередач и циркуляционных  масляных систем различных агрегатов, машин и механизмов, составляющих оборудование промышленных предприятий.

          В данной главе рассмотрены  рабочие жидкости для гидросистем  мобильной техники, обозначенные ГОСТ 17479.3-85 как гидравлические масла, а  также некоторые наиболее распространенные гидротормозные и амортизаторные жидкости на нефтяной и синтетической основах.

          Основная функция рабочих жидкостей (жидких сред) для гидравлических систем - передача механической энергии от ее источника к месту использования с изменением значения или направления приложенной силы.

          Гидравлический привод не может действовать без жидкой рабочей среды, являющейся необходимым  конструкционным элементом любой  гидравлической системы. В постоянном совершенствовании конструкций  гидроприводов отмечаются следующие тенденции:

- повышение рабочих  давлений и связанное с этим  расширение верхних температурных  пределов эксплуатации рабочих  жидкостей; 

- уменьшение  общей массы привода или увеличение  отношения передаваемой мощности  к массе, что обусловливает более интенсивную эксплуатацию рабочей жидкости;

- уменьшение  рабочих зазоров между деталями  рабочего органа (выходной и приемной  полостей гидросистемы), что ужесточает  требования к чистоте рабочей  жидкости (или ее фильтруемости  при наличии фильтров в гидросистемах).

          С целью удовлетворения требований, продиктованных указанными тенденциями развития гидроприводов, современные рабочие жидкости (гидравлические масла) для них должны обладать определенными характеристиками:

- иметь оптимальный  уровень вязкости и хорошие вязкостно-температурные свойства в широком диапазоне температур, т.е. высокий индекс вязкости;

- отличаться  высоким антиокислительным потенциалом,  а также термической и химической  стабильностью, обеспечивающими  длительную бессменную работу жидкости в гидросистеме;

- защищать детали  гидропривода от коррозии;

- обладать хорошей  фильтруемостью;

- иметь необходимые  деаэрирующие, деэмульгирующие и  антипенные свойства;

- предохранять  детали гидросистемы от износа;

- быть совместимыми  с материалами гидросистемы.

          Большинство массовых сортов гидравлических масел вырабатывают на основе хорошо очищенных базовых  масел, получаемых из рядовых нефтяных фракций с использованием современных  технологических процессов экстракционной и гидрокаталитической очистки. Физико-химические и эксплуатационные свойства современных гидравлических масел значительно улучшаются при введении в них функциональных присадок - антиокислительных, антикоррозионных, противоизносных, антипенных и др.

          Вязкостные  и низкотемпературные свойства определяют температурный диапазон эксплуатации гидросистем и оказывают решающее влияние на выходные характеристики гидропривода. При выборе вязкости гидравлического масла важно знать тип насоса. Изготовители насоса, как правило, рекомендут для него пределы вязкости: максимальный, минимальный и оптимальный. Максимальная - это наибольшая вязкость, при которой насос в состоянии прокачивать масло. Она зависит от мощности насоса, диаметра и протяженности трубопровода. Минимальная - это та вязкость при рабочей температуре, при которой гидросистема работает достаточно надежно. Если вязкость уменьшается ниже допустимой, растут объемные потери (утечки) в насосе и клапанах, соответственно падает мощность и ухудшаются условия смазывания. Пониженная вязкость гидравлического масла вызывает наиболее интенсивное проявление усталостных видов изнашивания контактирующих деталей гидросистемы. Повышенная вязкость значительно увеличивает механические потери привода, затрудняет относительное перемещение деталей насоса и клапанов, делает невозможной работу гидросистем в условиях пониженных температур.

          Вязкость масла  непосредственно связана с температурой кипения масляной фракции, ее средней  молекулярной массой, с групповым  химическим составом и строением  углеводородов. Указанными факторами определяется абсолютная вязкость масла, а также его вязкостно-температурные свойства, т.е. изменение вязкости с изменением температуры. Последнее характеризуется индексом вязкости масла.

Для улучшения вязкостно-температурных свойств применяют вязкостные (загущающие) присадки - полимерные соединения. В составе товарных гидравлических масел в качестве загущающих присадок используют полиметакрилаты, полиизобутилены и продукты полимеризации винил-бутилового эфира (винипол).

          Антиокислительная и химическая стабильности характеризуют стойкость масла к окислению в процессе эксплуатации под воздействием температуры, усиленного барботажа масла воздухом при работе насоса. Окисление масла приводит к изменению его вязкости (как правило, к повышению) и к накоплению в нем продуктов окисления, образующих осадки и лаковые отложения на поверхностях деталей гидросистемы, что затрудняет ее работу.

          Повышения антиокислительных  свойств гидравлических масел достигают  путем введения антиокислительных  присадок обычно фенольного и аминного типов.

В гидросистемах  машин и механизмов присутствуют детали из разных металлов: разных марок  стали, алюминия, бронзы, которые могут  подвергаться коррозионно-химическому изнашиванию. Коррозия металлов может быть электрохимической, возникающей обычно в присутствии воды, и химической, протекающей под воздействием химически агрессивных сред (кислых соединений, образующихся в процессе окисления масла) и под воздействием химически-активных продуктов расщепления присадок при повышенных контактных температурах поверхностей трения. Устранению коррозии металлов способствуют вводимые в масло присадки - ингибиторы окисления. препятствующие образованию кислых соединений, и специальные антикоррозионные добавки.

Стремление к  улучшению противоизносных свойств гидравлических масел вызвано включением в новые конструкции гидравлических систем интенсифицированных гидравлических насосов. Наибольшее распространение в качестве присадок, обеспечивающих достаточный уровень противоизносных свойств гидравлических масел, наибольшее распространение получили диалкилдитиофосфаты металлов (в основном цинка) или беззольные (аминные соли и сложные эфиры дитиофосфорной кислоты).

К гидравлическим маслам предъявляют достаточно жесткие  требования по нейтральности их по отношению к длительно контактирующим с ними материалам. Учитывая, что рабочие температуры масла в современных гидропередачах достаточно высоки и резиновые уплотнения могут быстро разрушаться, в гидравлических маслах недопустимо высокое содержание ароматических углеводородов, проявляющих наибольшую агрессивность по отношению к резинам. Содержание ароматических углеводородов характеризуется показателем "анилиновая точка" базового масла. При работе циркулирующих гидравлических масел недопустимо пенообразование. Оно нарушает подачу масла к узлу трения и, насыщая масло воздухом, интенсифицирует его окисление, ухудшая отвод тепла от рабочих поверхностей, вызывает кавитационные повреждения деталей, перегрев гидропривода и его повышенный износ. Для обеспечения хороших антипенных свойств масла преимущественное значение имеет полнота удаления из базового масла поверхностно-активных смолистых веществ. Чтобы предотвратить образование пены или ускорить ее разрушение, в масло вводят антипенную присадку (например, полиметилсилоксан), которая снижает поверхностное натяжение на границе раздела жидкости и воздуха, что приводит к ускоренному разрушению пузырьков пены.

В составе гидравлических масел крайне нежелательно наличие  механических примесей и воды. Вследствие весьма малых зазоров рабочих пар гидросистем (особенно, оснащенных аксиально-поршневыми механизмами) наличие загрязнений может привести не только к износу элементов гидрооборудования, но и к заклиниванию деталей. Для очистки рабочей жидкости от загрязнений в гидросистемах применяют фильтры различных типов. Даже незначительное количество (0,05-0,1 %) воды отрицательно влияет на работу гидросистем. Вода, попадающая в гидросистему с маслом или в процессе эксплуатации, ускоряет процесс окисления масла, вызывает гидролиз гидролитически неустойчивых компонентов масла (в частности, присадок - солей металлов). Продукты гидролиза присадок вызывают электрохимическую коррозию металлов гидросистемы. Вода способствует образованию шлама неорганического и органического происхождения, который забивает фильтр и зазоры оборудования, тем самым нарушая работу гидросистемы.