Sifat fisik zat cair. Komposisi, perawatan dan rekomendasi untuk seleksi

APA YANG DIPERLUKAN UNTUK PENGOPERASIAN NORMAL AKTUator HIDROLIK.

Untuk memulainya, kami mencatat bahwa fluida kerja dalam penggerak hidrolik adalah fluida kerja, mis. adalah pembawa energi, memastikan transfer yang terakhir dari sumber energi (motor) ke konsumennya (aktuator). Selain itu, fluida kerja bertindak sebagai pelumas pada pasangan gesekan penggerak hidrolik, sebagai bahan pelumas dan pendingin, dan media yang menghilangkan produk aus. Pergi ke fungsi cairan kerja juga berlaku untuk perlindungan bagian-bagian penggerak hidrolik terhadap korosi. Dalam hal ini, berbagai persyaratan dikenakan pada cairan kerja:

Sifat pelumas yang baik;

Perubahan kecil dalam viskositas dengan perubahan suhu dan tekanan;

Kelembaman dalam kaitannya dengan bahan struktural bagian penggerak hidrolik;

Viskositas optimal, memastikan kehilangan energi minimal dan fungsi normal segel;

Toksisitas rendah dari fluida kerja itu sendiri dan uapnya;

Sedikit kecenderungan untuk berbusa;

Sifat anti-korosi; kemampuan untuk melindungi bagian penggerak hidrolik dari korosi;

Kepadatan optimal;

Daya tahan;

Kelarutan optimal air dalam fluida kerja: buruk untuk minyak mineral murni; baik untuk emulsi dll.

Sifat mudah terbakar;

Kemampuan rendah untuk menyerap atau melarutkan udara;

konduktivitas termal yang baik;

Koefisien ekspansi termal kecil;

Kemampuan untuk dibersihkan dengan baik dari kontaminan;

Kompatibilitas dengan merek lain dari cairan kerja;

Harga rendah;

Penyimpangan dari kondisi ini menyebabkan berbagai pelanggaran dalam fungsi penggerak hidrolik. Khususnya, sifat pelumasan atau anti-korosi yang buruk menyebabkan pengurangan masa pakai aktuator hidrolik; viskositas yang tidak optimal atau ketergantungannya yang terlalu tinggi pada mode pengoperasian penggerak hidraulik mengurangi efisiensi keseluruhan. dll.

Untuk pengoperasian penggerak hidraulik yang optimal, perlu untuk memilih merek fluida kerja yang tepat selama desain dan, tentu saja, mengoperasikan penggerak hidraulik itu sendiri dengan benar.

Saat ini, ada berbagai sistem untuk menetapkan nilai fluida kerja. Fluida kerja serba guna disebut "industri" dengan indikasi viskositas dalam cSt pada t \u003d 50 C. Selain itu, ada juga sistem notasi khusus industri. Misalnya, fluida kerja untuk penggerak hidraulik perkakas mesin adalah IGIDROPRIVOD, untuk penggerak hidraulik instalasi transportasi - MG, MGE, untuk penggerak hidraulik pesawat terbang - AMG. Dalam hal ini, merek fluida kerja dapat mengandung indikasi kekentalan, sedangkan mengandung fluida kerja atau tidak mengandung fluida kerja.

Di masa depan, direncanakan untuk beralih ke sistem baru penandaan, yang didasarkan pada standar internasional MS ISO 6443/4, yang menetapkan klasifikasi grup H (sistem hidrolik), yang termasuk dalam kelas L (pelumas, oli industri, dan produk terkait). Setiap kategori produk kelompok H ditandai dengan simbol yang terdiri dari beberapa huruf, tetapi kita akan mengambil ISO - L -HV atau disingkat L - HV. Simbol dapat dilengkapi dengan angka yang sesuai dengan indeks viskositas menurut MS ISO 3448.

Berdasarkan standar yang dijelaskan, standar nasional sedang dikembangkan di Rusia, ada sekelompok standar GOST 17479.0-85 ... GOST 17479.4-87, yang menurutnya akan dilakukan penandaan untuk cairan kerja berbasis minyak yang baru dibuat.

Fluida kerja paling umum untuk berbagai penggerak hidraulik dengan sebutan lama dan analognya menurut GOST dan MS ISO diberikan dalam Tabel. 3.

Tabel 3

Viskositas - sifat cairan untuk menahan geser dari satu lapisan relatif terhadap yang lain di bawah aksi gaya tangensial gesekan internal. Tegangan gesekan menurut hukum Newton sebanding dengan gradien kecepatan dC/dy

Koefisien proporsionalitas h disebut viskositas dinamis

Satuan viskositas dinamis adalah 1 Pa.s. (sekon pascal).

Lebih umum adalah indikator lain - viskositas kinematik, yang memperhitungkan ketergantungan gaya gesekan internal pada inersia aliran fluida. Viskositas kinematik (atau koefisien viskositas dinamis) diberikan oleh

Satuan viskositas kinematik adalah 1m 2 /s. Nilai ini besar dan tidak nyaman untuk perhitungan praktis. Oleh karena itu, nilai 10 4 kurang dari -1 cm 2 /c \u003d 1Ct (stokes), atau seperseratus St - cSt (centistokes) digunakan. Dokumen peraturan dan teknis biasanya menunjukkan viskositas kinematik pada 100 ° C - (g 100) atau pada 50 ° C - (g 50). Untuk oli merek baru, sesuai dengan standar internasional, viskositas ditunjukkan pada 40 ° C (lebih tepatnya pada 37,8 ° C) - g 40. Suhu yang ditentukan sesuai dengan 100 0 Fahrenheit.

Dalam praktiknya, parameter lain yang mencirikan viskositas cairan juga digunakan. Sering digunakan adalah apa yang disebut viskositas kondisional atau relatif, ditentukan oleh aliran cairan melalui lubang kecil viskometer (alat untuk menentukan viskositas) dan membandingkan waktu aliran dengan waktu aliran air. Tergantung pada jumlah cairan yang diuji, diameter lubang dan kondisi pengujian lainnya, indikator yang berbeda digunakan. Di Rusia, untuk mengukur kondisi viskositas, derajat Engler konvensional (°E) diadopsi, yang merupakan pembacaan viskometer pada 20, 50, dan 100 °C dan ditunjuk masing-masing °E20; °E50 dan °E100. Nilai kekentalan dalam derajat Engler adalah perbandingan waktu aliran melalui lubang viskometer 200 cm 3 zat cair uji dengan waktu aliran air suling dalam jumlah yang sama pada t = 20 C..

Viskositas cairan tergantung pada komposisi kimia, suhu dan tekanan. Faktor terpenting yang mempengaruhi viskositas adalah suhu. Ketergantungan viskositas pada suhu berbeda untuk cairan yang berbeda. Untuk minyak dalam rentang suhu dari t = +50 0 C hingga titik tuang, rumus diterapkan:

n f = n 50 exp (A / T f a)

di mana n W - nilai viskositas kinematik pada suhu T W (° K), dalam cCm;

A dan a adalah koefisien empiris.

Untuk beberapa fluida kerja, nilai koefisien A dan a diberikan pada Tabel. satu.

Tabel 1.

Menggunakan indeks viskositas (VI), yang merupakan karakteristik paspor minyak modern, ketergantungan viskositas pada suhu, atau yang disebut sifat viskositas-suhu fluida kerja, dievaluasi. Minyak dengan indeks viskositas tinggi mengubah viskositasnya lebih sedikit dengan perubahan suhu. Dengan indeks viskositas kecil, ketergantungan viskositas pada suhu kuat. VI ditentukan dengan membandingkan oli yang diberikan dengan dua standar. Salah satu standar ini dicirikan oleh karakteristik suhu-viskositas yang curam, yaitu ketergantungan yang kuat dari viskositas pada suhu, dan yang lainnya memiliki karakteristik datar. Referensi curam ditetapkan CI=0 dan referensi datar ditetapkan CI=100.

Menurut GOST 25371-82 IV dihitung dengan rumus:

IV \u003d (n-n 1) / (n-n 2)

IV \u003d (n-n 1) / n 3

di mana n adalah viskositas kinematik minyak referensi pada t= 40 0 ​​°C dengan IV=0 dan memiliki viskositas kinematik yang sama dengan minyak yang diberikan pada t=100 0 C, cСm ;

n 1 - viskositas kinematik dari minyak yang diberikan pada t=40 0 C , m ;

n 2 - viskositas kinematik dari oli referensi pada t=40 0 C, dengan IV=100 dan memiliki viskositas yang sama dengan oli yang diberikan pada t=100 0 C, cСm;

n 3 \u003d n- n 2, cCm.

Fluida kerja nyata memiliki nilai VI dari 70 hingga 120.

Perhatikan bahwa dengan meningkatnya tekanan, viskositas fluida kerja meningkat. Untuk perhitungan praktis, rumus yang menghubungkan viskositas dinamis dengan tekanan dapat digunakan:

di mana h 0 dan h p adalah viskositas dinamis pada tekanan atmosfer dan tekanan p.

a adalah koefisien konstan; tergantung pada merek oli, a \u003d 1,002 - 1,004.

Tetapi pada suhu rendah, minyak membeku. Titik tuang (GOST 20287-74) adalah suhu di mana oli menjadi sangat kosong sehingga ketika tabung reaksi dengan oli dimiringkan pada 45 0, levelnya selama 1 menit. tetap tidak bergerak. Pada titik tuang, pengoperasian penggerak hidrolik tidak mungkin dilakukan. Suhu operasi minimum diasumsikan 10-15 0 di atas titik tuang.

Penting untuk diketahui bahwa viskositas fluida kerja memiliki dampak langsung pada proses kerja dan fenomena yang terjadi baik pada elemen individual maupun pada penggerak hidraulik secara keseluruhan. Pengaruh viskositas masih kontroversial dan penelitian yang cermat diperlukan untuk merekomendasikan viskositas optimal untuk penggerak hidrolik tertentu. Perubahan viskositas adalah kriteria untuk mencapai keadaan batas fluida kerja.

Namun, pada viskositas yang terlalu tinggi, gaya gesekan dalam fluida sangat signifikan sehingga dapat menyebabkan pelanggaran pengawasan aliran. Dalam hal ini, ruang kerja pompa tidak terisi, kavitasi terjadi, aliran berkurang, dan indikator keandalan memburuk.

Juga, viskositas tinggi dari fluida kerja memungkinkan untuk mengurangi kebocoran melalui celah dan segel berlubang, sementara efisiensi volumetrik meningkat. Tetapi viskositas tinggi secara bersamaan meningkatkan gesekan pada pasangan gosok dan mengurangi efisiensi mekanis. Pada saat yang sama, efisiensi hidraulik juga menurun, karena rugi hidraulik meningkat.

Penting untuk memilih fluida kerja sehingga viskositas kinematik selama operasi jangka panjang dalam penggerak hidrolik dengan pompa roda gigi berada di kisaran 18-1500 cCm, dalam penggerak hidrolik dengan pompa baling-baling 10 - 4000 cCm dan dalam kerja panduan cairan terkait dengan kekuatan marodrive dengan pompa piston aksial 6- 2000 cm.

Pelumasan fluida kerja dikaitkan dengan pembentukan lapisan minyak pada permukaan gosok dan kemampuannya untuk menahan pecah. Umumnya, semakin tinggi viskositas, semakin tinggi kekuatan minyak. film geser. Fluida kerja dalam penggerak hidrolik harus mencegah kontak dan penyitaan permukaan gosok pada kecepatan geser rendah dalam kondisi mode gesekan batas. Dengan kata lain, fluida kerja harus, pertama, memiliki sifat anti-seize, dan kedua, mengurangi keausan permukaan gesekan, menciptakan rezim pelumasan hidrodinamik, yaitu, memiliki sifat anti-aus.

Meningkatkan tekanan ekstrim dan sifat anti-aus dari fluida kerja dicapai dengan memasukkannya ke dalam komposisi aditif. Biasanya, beberapa aditif atau aditif kompleks diperkenalkan yang meningkatkan beberapa indikator fluida kerja sekaligus.

Stabilitas properti adalah kemampuan fluida kerja untuk tetap beroperasi selama waktu tertentu ketika properti awal berubah dalam batas yang dapat diterima.

Stabilitas ditandai dengan kapasitas anti-oksidasi dan homogenitas fluida kerja, yang saling bergantung satu sama lain. Selama operasi jangka panjang, sebagai hasil dari reaksi minyak hidrokarbon dengan oksigen udara, fraksi tidak larut resin muncul dalam fluida kerja, yang membentuk endapan dan film pada permukaan bagian, menyebabkan penuaan fluida kerja. Akibatnya, fungsi normal elemen penggerak hidraulik presisi seperti distributor, throttle, dll. dapat terganggu.

Laju oksidasi sangat dipengaruhi oleh suhu minyak, intensitas pencampurannya, jumlah air dan udara dalam fluida kerja, serta kontaminan logam. Kehadiran bagian tembaga memiliki efek katalitik yang signifikan pada proses penuaan. Oksidasi fluida kerja ditandai dengan perubahan bilangan asam PH, yang ditentukan oleh jumlah miligram caustic potassium (KOH) yang dibutuhkan untuk menetralkan asam bebas dalam 1 g fluida. Angka asam pH dan jumlah sedimen digunakan untuk menilai penuaan cairan (GOST 5985-79). Ini adalah salah satu parameter yang menentukan kinerja fluida kerja. Aditif digunakan untuk meningkatkan sifat antioksidan dari fluida kerja.

2 Sifat anti-korosi - mencirikan kemampuan fluida kerja untuk melepaskan udara atau gas lain tanpa pembentukan busa. Kemampuan ini ditentukan oleh waktu hilangnya busa setelah masuknya udara ke dalam cairan atau penghentian pencampuran. Kemampuan untuk menahan buih ditingkatkan dengan penambahan aditif antibusa. Mekanisme kerja aditif adalah menurunkan tegangan permukaan cairan. Berkonsentrasi pada permukaan gelembung busa, aditif berkontribusi pada pecahnya, dan, akibatnya, pemadaman busa yang cepat.

Ketahanan fluida kerja terhadap pembentukan suatu emulsi ditandai dengan kemampuannya untuk mengalami delaminasi dan terpisah dari air yang masuk ke dalamnya. Dengan menambahkan demulsifier (zat yang merusak emulsi minyak) ke dalam cairan, tegangan permukaan film pada antarmuka air-minyak diturunkan dan pencampuran fluida kerja dengan air dicegah.

DARI kompatibilitas cairan dengan bahan penggerak hidrolik ditandai dengan tidak adanya korosi logam, serta stabilitas sifat fisiko-kimia cairan. Alasan aktivitas korosif fluida kerja terkait erat dengan akumulasi senyawa kimia di dalamnya, yang menyebabkan korosi logam.

Di antara senyawa-senyawa ini, peroksida, yang terbentuk sebagai akibat dari penuaan fluida kerja, dan yang dievaluasi dengan pH asam, memiliki efek utama pada korosi.

Sifat anti korosi fluida kerja dievaluasi dengan menguji korosi pelat logam (baja 50 dan tembaga M2) yang ditempatkan selama 3 jam dalam cairan yang dipanaskan hingga 100 0 C. Tidak adanya penggelapan pada pelat logam adalah tes positif hasil.

Kompatibilitas dengan produk karet industri dari penggerak hidrolik dievaluasi dengan jumlah pembengkakan karet UIM-1 atau kehilangan massanya dalam fluida kerja untuk durasi pengujian tertentu.

Kapasitas kalor jenis fluida kerja adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan massa sebesar satu derajat Celcius. Satuan kapasitas kalor jenis adalah 1J/Kg*C°. Kapasitas panas spesifik dari fluida kerja merupakan indikator penting untuk penggerak hidrolik. Ini mencirikan intensitas kenaikan suhu dalam sistem hidrolik. Lebih banyak energi berarti lebih banyak inersia termal penggerak hidrolik dan, akibatnya, distribusi suhu yang lebih seragam di elemen sistem.

Dengan meningkatnya suhu, kapasitas panas spesifik dari fluida kerja sedikit berubah.

Konduktivitas termal fluida kerja adalah jumlah panas yang mengalir per satuan waktu melalui satuan permukaan per satuan ketebalan lapisan. Satuan konduktivitas termal adalah 1W/M¤°C. Konduktivitas termal fluida kerja menurun dengan meningkatnya suhu

Kemurnian fluida kerja - ditandai dengan jumlah atau massa partikel asing dalam volume tertentu. Partikel kontaminan memasuki fluida kerja dengan berbagai cara: saat menuangkan cairan ke dalam tangki; sebagai produk aus dari permukaan gosok; melalui pernafasan dan segel hidrolik. Pengaruh kemurnian fluida kerja pada keandalan penggerak hidrolik sangat besar. Hingga saat ini, ini adalah indikator utama yang membatasi daya tahan penggerak hidrolik. Peningkatan kontaminasi fluida kerja menyebabkan peningkatan keausan pada bagian penggerak hidraulik, penurunan karakteristiknya, dan kegagalan prematur.

Kemurnian fluida kerja dicirikan oleh kelas kemurnian, dari 0 hingga 17. Menurut GOST 17216-71, setiap kelas sesuai dengan jumlah partikel yang diizinkan dengan ukuran tertentu dan massa total kontaminan. Semua polusi dibagi menjadi dua kelompok: partikel dan serat. Serat adalah partikel dengan ketebalan tidak lebih dari 30 mikron dengan rasio panjang terhadap ketebalan minimal 10:1. Partikel kotoran yang lebih besar dari 200 mikron (tidak termasuk serat) tidak diperbolehkan dalam fluida kerja.

Massa polusi untuk kelas dari 0 hingga 5 tidak distandarisasi, dan untuk kelas dari 6 hingga 12 bukan merupakan parameter kontrol. Penjatahan kelas kemurnian menurut GOST 17216-71 memiliki kelemahan. Secara khusus, dalam fluida kerja nyata, rasio jumlah partikel dengan ukuran tertentu untuk satu kelas kemurnian, sebagai suatu peraturan, tidak diamati. Mungkin ternyata partikel besar tidak ada, tetapi partikel yang lebih kecil melebihi tingkat yang diijinkan. Dalam hal ini, massa total kontaminan mungkin kurang dari yang diizinkan untuk kelas ini. Dalam situasi seperti itu, kinerja cairan semacam itu tidak akan lebih rendah dari cairan yang sepenuhnya sesuai dengan kelas ini dalam hal indikator, tetapi harus diklasifikasikan sesuai dengan GOST dengan kelas kemurnian lain yang lebih kasar. Untuk menghilangkan kekurangan ini, di beberapa industri, indikator tambahan telah diperkenalkan yang lebih nyaman untuk digunakan. Secara khusus, dalam industri peralatan mesin, parameter polusi W digunakan sesuai dengan industri normal RTM2 H06-32-84. Parameter ini dihitung menggunakan rumus:

L=10^-10*n1*n2*n3*n4*n5

Dimana n1-n5 - jumlah partikel polusi, masing-masing: 5-10; 10-25; 25-50; 50-100 dan lebih dari 100 mikron volume cairan 100 cm 3

Parameter klasifikasi W diselaraskan dengan kelas frekuensi GOST 17216-71 Penggerak hidraulik menempatkan tuntutan tinggi pada kemurnian fluida kerja

Meja 2

Kepadatan fluida kerja - kuantitas fisik mencirikan rasio massa m cairan dengan volumenya:

Satuan densitas - kg / m 3.

Nilai densitas sangat penting untuk karakteristik energi penggerak hidrolik. Nilai kerugian hidrolik tergantung padanya, yang ditentukan sebagai:

p berkeringat \u003d rC 2 / 2,

dimana C adalah kecepatan fluida.

Perubahan densitas fluida kerja ketika suhu berubah dari t1 ke t2 dijelaskan oleh ekspresi:

r t2 =r n1 / 1+b(t2-t1).

dimana b adalah koefisien muai volume.

Perubahan relatif volume zat cair dengan perubahan suhu ditandai dengan koefisien suhu muai volume b.

di mana V dan DV adalah volume awal dan pertambahan volume ketika suhu naik sebesar Dt. Satuan koefisien b adalah 1/°c.

Perubahan volume DV dan volume fluida kerja ketika suhu berubah dari t1 ke t2 dapat ditentukan dengan rumus:

Vt2 = Vt1.

Nilai koefisien muai volumetriknya kecil. Namun, perubahan ini tetap harus diperhitungkan saat menghitung penggerak hidraulik dengan sirkulasi aliran tertutup untuk menghindari kerusakan elemen penggerak hidraulik selama pemanasan.

Kemungkinan penghancuran bagian-bagian penggerak hidraulik disebabkan oleh perbedaan nilai koefisien suhu ekspansi volume fluida kerja dan logam bagian-bagian penggerak hidraulik. Kenaikan tekanan akibat pemanasan biasanya diperkirakan dengan rumus:

Dp = (b-b m)DtE / k

di mana b m adalah koefisien ekspansi volumetrik bahan bagian penggerak hidrolik;

E adalah modulus elastisitas cairan;

koefisien k- yang mencirikan elastisitas volumetrik bahan elemen penggerak hidrolik.

Perkiraan kasar kenaikan tekanan dalam bejana tertutup ketika dipanaskan sebesar 10°C dan nilai rata-rata yang diterima dari b=8,75 10 -4 , b m =5,3 10 -5 , E=1,7 10 3 MPa dan k=1 memberikan nilai sekitar 15 MPa. Oleh karena itu, dalam penggerak hidrolik dengan sirkulasi tertutup, dioperasikan dengan berbagai perubahan suhu fluida kerja, katup pengaman atau perangkat lain harus dipasang untuk mengkompensasi kenaikan suhu volume fluida.

Kompresibilitas cairan adalah kemampuannya untuk mengubah volumenya secara reversibel di bawah aksi tekanan eksternal, mis. sehingga setelah penghentian tekanan eksternal, volume awal dipulihkan.

Kompresibilitas cairan dicirikan oleh modulus elastisitas cairan E dengan dimensi Pa (atau MPa).

Penurunan volume cairan di bawah tekanan ditentukan oleh rumus

Dengan meningkatnya tekanan, modulus elastisitas meningkat, dan ketika cairan dipanaskan, itu berkurang.

Biasanya, oli penggerak hidraulik yang berfungsi mengandung hingga 6% udara yang tidak larut. Setelah didiamkan selama sehari, kadar udara turun menjadi 0,01-0,02%. Dalam hal ini, fluida kerja adalah campuran gas-cair, modulus elastisitasnya dihitung dengan rumus:

E gzh \u003d E (V f / V p + 1) / (V f / V p + E p 0/p 2)

di mana V W, V p adalah volume fase cair dan gas, masing-masing, pada tekanan atmosfer 0 .

Fluida kerja juga mengandung sejumlah udara terlarut (sebanding dengan tekanan), yang praktis tidak mempengaruhi sifat fisiko-kimia minyak, tetapi berkontribusi pada terjadinya kavitasi, terutama pada saluran hisap pompa, pada throttle. dan tempat lain dari penggerak hidrolik, di mana ada perubahan tekanan yang tajam.

Fluida kerja berbasis minyak bumi dibuat dari produk penyulingan minyak bumi yang tersisa setelah fraksi bahan bakar. Produk-produk tersebut merupakan campuran dari berbagai hidrokarbon yang biasa disebut sebagai bahan bakar minyak.

Ketika bahan bakar minyak dipanaskan di bawah tekanan yang dikurangi, titik didih masing-masing hidrokarbon berkurang, yang memungkinkan untuk mengisolasi fraksi individu dari bahan bakar minyak. Proses ini disebut sublimasi vakum.

Ada dua skema untuk memproses bahan bakar minyak - bahan bakar dan minyak. Dengan bahan bakar, hanya diperoleh satu fraksi (350-500 0 C), yang biasanya digunakan sebagai produk dasar untuk perengkahan katalitik atau perengkahan hidro untuk menghasilkan bahan bakar berat. Selama pemrosesan minyak, tiga fraksi dibedakan: minyak sulingan ringan, mendidih pada 300-400 0 C, minyak sulingan sedang (400-450 0 C) dan minyak berat (450-500 0 C).

Sebagai hasil dari distilasi vakum, minyak distilat dasar diperoleh, dan produk yang tersisa (setengah tar dan tar) digunakan untuk mendapatkan minyak sisa.

Salah satu fitur minyak sulingan adalah sifat viskositas-suhu yang baik (VI tinggi) dan stabilitas termal-oksidasi yang tinggi. Tapi minyak ini tidak memiliki pelumasan yang memuaskan; kekuatan film oli rendah, yang mengurangi pelumasannya.

Minyak sisa, sebaliknya, memiliki pelumasan alami yang tinggi, tetapi sifat suhu-viskositas yang buruk dan titik tuang yang tinggi.

Adalah penting bahwa teknologi yang kompleks digunakan untuk mendapatkan minyak komersial dasar, berdasarkan pemilihan campuran minyak sulingan dan minyak sisa dan pemurnian dari kotoran berbahaya. Yang terakhir termasuk produk polimerisasi oksidatif, asam organik, hidrokarbon tidak stabil, belerang dan senyawanya. Untuk meningkatkan sifat suhu rendah, minyak mengalami dewaxing dan deasphalting.

Proses pemurnian minyak adalah proses yang paling kompleks dan tidak aman bagi lingkungan. Saat ini, metode pemurnian minyak berikut digunakan:

1. Pencucian.

Minyak diperlakukan dengan larutan alkali (NaOH), yang menetralkan asam organik. Produk polimerisasi oksidatif (resin minyak bumi dan pengotor berbahaya lainnya) tidak dihilangkan selama pembersihan alkali, sehingga penggunaan metode ini terbatas.

2) Pembersihan asam-basa dan kontak asam.

Dengan metode pemurnian ini, reagen utama yang termasuk dalam senyawa dengan pengotor yang tidak diinginkan adalah asam sulfat, yang ditambahkan ke minyak sulingan hingga 6%, dan ke minyak sisa hingga 10% berat cairan yang diolah.

Asam sulfat menghancurkan tar-aspal dan hidrokarbon tak jenuh. Produk reaksi, bersama dengan bagian asam sulfat yang tidak terpakai, membentuk endapan yang disebut tar asam. Hidrokarbon siklon yang paling berharga, yang membentuk dasar minyak, tidak terpengaruh oleh asam sulfat. Setelah menghilangkan endapan, minyak dicuci dengan larutan alkali berair, yang menetralkan sisa-sisa asam sulfat dan tar asam. Pembersihan diakhiri dengan mencuci minyak dengan air dan mengeringkan dengan uap panas atau udara panas.

Dengan metode menetralkan sisa keasaman ini, pembentukan emulsi minyak dalam air yang stabil dimungkinkan. Oleh karena itu, alih-alih perawatan alkali, filtrasi kontak dengan lempung pemutih digunakan. Yang terakhir memiliki kapasitas adsorpsi yang tinggi untuk menyerap zat aktif polar, yang meliputi produk interaksi fraksi minyak dengan asam sulfat. Metode ini disebut pembersihan kontak asam.

Penggunaan asam sulfat untuk pemurnian minyak memiliki kelemahan yang signifikan:

Dengan skala penggunaan minyak saat ini, sejumlah besar asam sulfat diperlukan, yang produksinya mahal dan berbahaya bagi lingkungan;

Tar asam, yang merupakan limbah dari metode pembersihan ini, adalah produk yang sangat beracun dan berbahaya bagi lingkungan. Daur ulangnya berbahaya bagi lingkungan, dan daur ulangnya sulit dan mahal.

1. Pembersihan dengan pelarut selektif.

Fitur dari metode ini adalah kemampuan untuk berulang kali menggunakan pelarut pengotor berbahaya dalam proses pembersihan. Fenol, furfural dan zat lain digunakan sebagai pelarut.

Prinsip pemurnian selektif adalah sebagai berikut. Pelarut dipilih yang, pada suhu dan rasio kuantitatif tertentu dengan minyak yang dimurnikan, secara selektif (selektif) melarutkan semua kotoran berbahaya dan dengan buruk atau tidak melarutkan produk yang dimurnikan.

Ketika minyak yang akan dimurnikan dicampur dengan pelarut selektif, bagian utama dari pengotor berbahaya larut dan masuk ke dalam pelarut, yang, tanpa bercampur dengan minyak, mudah dipisahkan darinya selama pengendapan. Ternyata lapisan minyak sulingan (refined layer) dan lapisan pelarut dengan kotoran berbahaya dihilangkan dari minyak. Lapisan ini disebut ekstrak. Lapisan dipisahkan. Lapisan halus kemudian dibersihkan lebih lanjut dengan lempung pemutih, dan ekstrak mengalami regenerasi. Selama regenerasi, pelarut selektif dipisahkan dari produk berbahaya dan digunakan kembali dalam proses pembersihan.

Sangat penting untuk memilih rasio kuantitatif minyak dan pelarut, dan suhu proses. Saat menggunakan fenol sebagai pelarut, tergantung pada jumlah pengotor, serta komposisi minyak, suhu proses dapat diatur dalam kisaran 50 hingga 300 0 C, dan rasio minyak dan fenol - dari 1 : 1,5 hingga 1: 2.

2. Hidrogenasi.

Prosesnya terdiri dari hidrogenasi (saturasi) hidrokarbon tak jenuh dengan hidrogen dengan adanya katalis. Ini sepenuhnya menghilangkan belerang dan zat yang mengandung belerang. Proses berlangsung di instalasi khusus di bawah tekanan ~ 2 MPa pada suhu 380-400 0 C.

3. Deasphalting dan dewaxing digunakan untuk meningkatkan sifat viskositas-suhu

Deasphalting dilakukan menggunakan propana cair, yang dicampur di bawah tekanan 2-4 MPa dengan minyak murni dalam perbandingan hingga 10:1. Produk limbahnya adalah bitumen. Propana dapat digunakan kembali setelah dibersihkan.

Dewaxing minyak, mis. ekstraksi parafin dan caeserin darinya dilakukan dalam beberapa tahap. Pertama, pelarut ditambahkan ke minyak dan campuran dipanaskan sampai suhu 15-20 0 C lebih tinggi dari suhu pelarutan parafin dan caeserin. Campuran tersebut kemudian mengalami pendinginan dan penyaringan. Parafin dan caeserin yang dipadatkan tetap berada di filter. Pelarut dan minyak dipisahkan dengan pengendapan.

Cairan berbasis minyak bumi paling sering digunakan dalam penggerak hidrolik. Namun, oli dasar, dengan pengecualian yang jarang (spindle AC, turbin, dan beberapa oli lainnya), tidak digunakan, karena tidak memiliki sifat yang diperlukan untuk penggerak hidrolik. Untuk mendapatkan fluida kerja dengan sifat kinerja yang diinginkan, minyak dasar dimurnikan dengan berbagai aditif.

Dibuat dari minyak dasar emulsi, yang kadang-kadang digunakan dalam penggerak hidrolik sebagai fluida kerja. Emulsi adalah campuran minyak berbasis minyak bumi dan air lunak. Perbedaan dibuat antara emulsi minyak dalam air dan air dalam minyak.

Yang pertama adalah campuran air dan emulsi 2-3% yang terdispersi halus, yang meliputi minyak mineral dengan penambahan asam oleat 12-14% dan natrium hidroksida 2,5%. Mereka memiliki viskositas rendah, pelumasan rendah, korosifitas tinggi dan rentang suhu terbatas. Sifat positif dari emulsi minyak dalam air adalah tidak mudah terbakar dan biaya rendah.

Emulsi air dalam minyak adalah campuran minyak dengan sekitar 40% air dan aditif yang memberikan stabilitas pada emulsi (pengemulsi). Fluida kerja semacam itu sedikit lebih rendah daripada oli mineral dalam hal ketahanan korosi dan sifat pelumas pada tekanan rendah. Namun, dengan meningkatnya tekanan, sifat-sifat ini memburuk.

Emulsi digunakan sebagai fluida kerja dalam penggerak hidraulik mesin press-forging dan pertambangan, di mana persyaratan keselamatan kebakaran ditingkatkan.

Fluida berbahan dasar minyak bumi tidak dapat memenuhi berbagai persyaratan yang diterapkan oleh praktik pada penggerak hidraulik. Untuk penggerak hidraulik yang beroperasi dalam kondisi selain normal (t kerja > 100 0 C, peningkatan persyaratan untuk keselamatan kebakaran, suhu sekitar yang sangat rendah, dll.), atau yang memerlukan peningkatan stabilitas karakteristik, digunakan fluida kerja sintetis.

Memiliki sifat individu yang meningkat, fluida kerja sintetis memiliki beberapa kelemahan yang mencegah penggunaannya secara luas. Ini terutama biaya tinggi dan bahan baku terbatas yang digunakan untuk memproduksi cairan sintetis. Selain itu, sejumlah cairan tersebut kurang kompatibel dengan bahan utama penggerak hidrolik, beracun dan memiliki kinerja yang lebih buruk dalam hal sifat individu dibandingkan dengan oli mineral.

Ada banyak jenis cairan sintetik, yang aplikasinya berikut ini telah ditemukan dalam penggerak hidrolik: diester, siloksan, fosfat, cairan berair, cairan kerja organik fluor dan klorin.

Semua jenis cairan organik telah meningkatkan sifat pemadam kebakaran dibandingkan dengan minyak mineral. Yang terbaik dalam hal ini adalah cairan organofluorin, yang benar-benar tidak mudah terbakar. Selain itu, mereka sangat inert secara kimia dan stabil secara termal. Cairan berair tidak menyala saat disemprotkan ke api atau ke permukaan yang dipanaskan hingga suhu 700 0 C. Cairan yang tersisa memiliki ketahanan api yang lebih tinggi dibandingkan dengan minyak bumi, tetapi mudah terbakar dan dapat menyala saat terkena api atau benda panas.

Pertimbangkan karakteristik cairan kerja sintetis.

Diester adalah cairan berdasarkan ester, yang merupakan produk reaksi dari asam dibasic (adipic, sebacic, dll.) dengan alkohol primer atau polihidrat (misalnya, pentaerythritol). Diester adalah cairan berminyak dengan pelumasan yang baik, karakteristik suhu viskositas yang memuaskan, volatilitas rendah dan titik nyala tinggi. Diester tidak cukup tahan terhadap oksidasi, sehingga antioksidan dan aditif antiwear ditambahkan ke dalamnya.

Di lingkungan diester, kanker dan segel yang terbuat dari karet nitrit, bahan isolasi listrik, logam yang mengandung timbal, lapisan kadmium dan seng tidak berfungsi dengan baik. Diester kompatibel dengan siloksan, jadi diester ditambahkan ke yang terakhir untuk meningkatkan sifat pelumas.

Suhu kerja diester dibatasi hingga 200 0 C, karena pada suhu 230 - 260 0 C mereka mulai terurai.

Diester digunakan dalam penggerak hidrolik mesin turboprop.

Siloksan dan polisiloksan adalah cairan berdasarkan polimer organosilikon. Mereka memiliki karakteristik suhu viskositas paling datar dari semua fluida kerja, yaitu. viskositasnya sedikit tergantung pada suhu. Viskositas polisiloksan meningkat dengan meningkatnya berat molekul polimer, yang memungkinkan untuk membuat berbagai cairan dasar siloksan dengan viskositas yang semakin meningkat. Kisaran viskositas siloksan adalah dari 10 hingga 3000 cSt pada 25 0 C. Siloksan dicirikan oleh kompresibilitas tinggi dan ketahanan terhadap oksidasi. Mereka memiliki tegangan permukaan terendah dari semua fluida kerja yang diketahui. Siloxanes menahan suhu hingga 190 0 C, tetapi sudah pada 200 0 C mereka mulai terurai dengan pembentukan silikon oksida (silika), yang merupakan abrasif yang baik, sehingga suhu operasi tidak melebihi 175 0 C. Pelumas siloksan tidak memuaskan (terutama untuk baja), sehingga digunakan untuk fluida kerja penggerak hidrolik hanya dalam campuran dengan diester atau oli mineral. Titik tuang siloksan murni adalah -80 ... -90 0 C, tetapi dalam campuran dengan komponen lain dalam fluida kerja, ia naik dan tidak turun di bawah -70 0 C.

Fosfat - cairan berdasarkan ester asam fosfat - ditandai dengan peningkatan ketahanan api dan pelumasan yang baik. Triaril fosfat yang paling stabil secara termal, bagaimanapun, mereka tidak bekerja dengan baik pada suhu rendah. Dalam hal sifat viskositas-suhu, fosfat lebih rendah daripada minyak mineral, viskositasnya meningkat pada suhu rendah. Fosfat rentan terhadap hidrolisis, sehingga tidak boleh digunakan dalam sistem di mana intrusi air mungkin terjadi. Banyak fosfat beracun.

Fosfat digunakan dalam penggerak hidrolik pembangkit listrik termal (termasuk yang nuklir) dan peralatan metalurgi, serta di pesawat terbang.

Cairan berair (air-glikol dan air-gliserin) adalah kelas cairan kerja tahan api, keamanan api yang dipastikan dengan adanya air di dalamnya. Komponen utama cairan glikol air adalah glikol (biasanya etilen glikol) - 50-60% dan air - 35-45%. Fluida kerja juga termasuk pengental yang larut dalam air dan aditif lainnya.

Yang terbaik adalah menggunakan merek minyak mineral yang diproduksi di dalam negeri dan minyak setara yang diproduksi oleh perusahaan asing terkemuka diberikan dalam Tabel. 4 (pembukaan). Minyak IGP, yang dibuat dari minyak yang mengalami pemurnian selektif mendalam, harus memiliki keunggulan.

Selama operasi normal, oli tipe IGM dapat dioperasikan secara normal selama 6-8 ribu jam.

Jika persyaratan yang diperlukan untuk kebersihan sistem hidraulik diperhatikan, dimungkinkan untuk meningkatkan keandalan penggerak hidraulik dan mengurangi biaya pengoperasian rata-rata 50%.

Filter memberikan kemurnian oli yang diperlukan selama pengoperasian penggerak hidraulik, bekerja di

filtrasi aliran penuh atau proporsional dalam saluran hisap, tekanan, atau saluran pembuangan sistem hidraulik. Paling sering, kombinasi filter dipasang.

Filter saluran masuk dipasang di sistem hidrolik peralatan mesin:

Jala sesuai dengan OST2 41-2;

Ruang penerimaan FVSM menurut TU2-053-1855-87;

Filter pembuangan:

Jenis jala AC42-5 atau BC42-5 menurut TU2-053-1614-82;

Filter tekanan:

Ditempatkan sesuai dengan GOST 21329-75;

Jenis tekanan FGM32 menurut TU2-053-1778-86;

FV tipe bawaan menurut TU2-053-1854-87;

Filter tipe F10 menurut TU2-053-1636-83;

FMP tipe berpori magnetik menurut TU2-053-1577-81.

Juga, pembersih magnetik dipasang di sistem penggerak hidraulik peralatan mesin. Mereka ditempatkan, sebagai suatu peraturan, di bukaan sekat tangki. Filter ini meliputi:

Pemisah pembersih magnetik tipe FMM menurut TU2-053-1838-87;

Kartrid magnetik menurut OST2 G42-1-73;

Perangkap magnetik menurut TU2-053-1788-86.

Filter udara dan pengisian melindungi tangki unit pompa dari kontaminasi. Ini termasuk:

Filter G45-27 (nafas 20);

Filter G42-12F menurut TU2-053-1294-77;

Filter tipe FZ menurut TU2-053-1575-81.

SEGEL DALAM HIDROLIN MESIN HIDROLIK DRIVE.

Prasyarat adalah: kekencangan, keandalan, kemudahan pemasangan, gesekan minimum, ukuran kecil, biaya rendah dan kompatibilitas dengan lingkungan kerja.

Segel berikut biasanya digunakan:

Cincin penyegelan karet bagian bulat menurut GOST 9833-73;

Segel chevron karet-kain menurut GOST 22704-77;

Manset penyegelan karet untuk perangkat hidrolik menurut GOST 14896-84;

Seperti yang Anda ketahui, oli hidrolik melakukan sejumlah besar fungsi di berbagai sistem dan mekanisme. Mengingat keserbagunaan ini, produk ini lebih tepat disebut cairan hidrolik. Kami juga menekankan bahwa istilah "cairan hidrolik" dalam artikel ini mengacu pada produk yang direkomendasikan secara khusus untuk digunakan dalam sistem hidrolik, sebagai lawan dari cairan teknis lainnya, seperti oli motor, oli roda gigi traktor universal, dan oli untuk transmisi otomatis, yang sering dinyatakan sebagai "cocok untuk bekerja di sistem hidrolik.

Sistem hidraulik menjadi semakin kompak, dengan meningkatnya transfer energi spesifik, sistem yang beroperasi pada suhu dan tekanan yang semakin tinggi, mengurangi jarak bebas antara bagian yang bergerak, dan semakin banyak menggunakan logam dan paduan non-ferrous dalam desain untuk mengurangi berat. Untuk alasan ini, cairan hidraulik yang diproduksi sebelumnya tidak lagi memenuhi persyaratan baru, dan nilai baru dengan sifat kinerja yang ditingkatkan sedang dibuat.

Seperti cairan teknis modern lainnya, cairan hidrolik terdiri dari oli dasar dan aditif. Basis biasanya membentuk 95 persen atau lebih dari total komposisi cairan.

Cairan hidrolik, tergantung pada minyak dasar, dibagi menjadi cairan berdasarkan minyak mineral; cairan sintetis berdasarkan minyak hydrocracking, polyalphaolefins (PAO) dan minyak esensial, serta poliglikol. Dalam peralatan khusus bergerak yang kami minati, cairan berbasis mineral dan hydrocracking terutama digunakan.

Aditif. Komposisi cairan hidrolik modern dapat mencakup aditif seperti inhibitor korosi, antioksidan, antiwear, defoamer, emulsifier atau demulsifier, serta aditif yang meningkatkan sifat viskositas-suhu, yaitu, mengurangi ketergantungan viskositas cairan pada suhu.

Pengemulsi adalah zat yang menyediakan penciptaan emulsi dari cairan yang tidak dapat bercampur. Dengan kata lain, pengemulsi menyimpan air dalam bentuk fase terdispersi cair dalam cairan hidrolik, menyebabkan sejumlah kecil air terdispersi dalam volume minyak, yang memberikan pelumasan yang memadai. Deemulsifier memisahkan air dari cairan hidraulik, yang memungkinkannya dikeluarkan dari sistem hidraulik selama Pemeliharaan. Perlu dicatat bahwa air yang dipisahkan praktis tidak memiliki sifat pelumas dan, masuk ke pompa hidrolik, dapat menyebabkan peningkatan keausan komponennya. Kerusakan sistem juga dapat terjadi jika air membeku. Persyaratan dari produsen peralatan off-highway mengenai sifat pengemulsi cairan yang digunakan dalam sistem hidrolik dapat bervariasi. Misalnya, Caterpillar tidak merekomendasikan penggunaan cairan yang mengandung demulsifier. Sejumlah produsen lain mengizinkan penggunaan kedua jenis cairan tersebut.

Nilai perubahan relatif dalam viskositas cairan dalam kisaran suhu operasi dinyatakan dengan parameter "indeks viskositas" tak berdimensi. Untuk cairan hidrolik dengan indeks tinggi, viskositas berubah sedikit pada rentang suhu yang luas.

Peningkatan indeks viskositas (dikenal sebagai "pengubah viskositas") ditambahkan ke produk yang memenuhi spesifikasi ISO 6743/4 - tipe HV atau DIN 51524 - kategori HVLP. Aditif ini adalah polimer, molekulnya pada suhu rendah dalam bentuk "kumparan", memberikan viskositas minyak rendah dan dengan demikian kemampuan pompa yang baik pada suhu rendah. Ketika suhu naik ke suhu operasi, molekul-molekul ini "terbuka", menempati volume yang lebih besar dan mempertahankan viskositas pada tingkat yang diperlukan, mencegah minyak menipis. Karena sifat ini, ketika suhu berubah, viskositas cairan dipertahankan hampir pada tingkat yang konstan. Ada banyak peningkat indeks viskositas di pasaran. Tapi harus diingat: dengan hal yang sama komposisi kimia semakin panjang molekul suatu zat, semakin rendah resistensi terhadap geser mekanis. Dan ketika rantai molekul putus, viskositas cairan turun.

Tetapi ZDDP memiliki stabilitas hidrolitik yang buruk, yaitu terurai di bawah aksi air (produk penguraian paling mempengaruhi logam non-ferrous), serta stabilitas termal yang tidak mencukupi - terurai di bawah pengaruh suhu yang sangat tinggi, membentuk asam korosif dan endapan longgar yang menyumbat filter dan meningkatkan keausan komponen sistem.

Masalah ini dihilangkan dengan penggunaan aditif yang lebih mahal berdasarkan belerang dan fosfor: garam amina dan ester asam dialkilditiofosfat. Selama beberapa tahun terakhir, kadar cairan "bebas seng" ("bebas seng") ini telah tersebar luas. Sebagai aturan, mereka termasuk dalam kelas premium. Cairan hidrolik dengan aditif bebas seng disebut "bebas abu" - mereka telah meningkatkan ketahanan terhadap pembentukan sedimen lepas (yaitu, hidrolisis), endapan pernis pada suhu tinggi, dan juga ramah lingkungan - tidak mengandung logam berat. Selain itu, cairan tersebut lebih netral secara kimiawi terhadap logam non-ferrous dan memiliki kemampuan filter yang lebih baik, karena tidak mengandung sedimen lepas. Sebagian besar formulasi oli hidrolik modern biasanya diproduksi menggunakan teknologi "bebas seng". Nilai cairan ini memiliki sifat anti-aus tinggi yang sama untuk melindungi pompa hidraulik dan komponen lain dari sistem hidraulik seperti cairan hidraulik konvensional.

Menarik untuk dicatat bahwa beberapa produsen kendaraan off-highway mengizinkan cairan dengan kandungan seng minimal 0,09% untuk digunakan dalam sistem hidrolik, seperti Caterpillar. Di sisi lain, ada produsen yang sangat menyarankan untuk hanya menggunakan cairan tanpa abu, seperti Hitachi.

Penyimpanan dan pemeliharaan

Perlindungan kontaminasi. Hal utama saat menyimpan dan menggunakan cairan hidrolik adalah melindunginya dari masuknya kontaminan dan air.

Sayangnya, bahkan cairan yang berasal dari pabrikan tidak selalu sesuai dengan tingkat pemurnian yang dinyatakan, karena selama pengiriman ke pengguna akhir dapat dituangkan ke dalam berbagai wadah, dan selama pemompaan ini, kontaminan dapat masuk ke dalam cairan.

Dari pemasok, cairan dapat dikirim langsung ke tempat penggunaan dalam tong atau wadah lain tanpa pemompaan perantara. Namun, saat mengganti atau menambah cairan dalam sistem hidraulik mesin, tindakan kebersihan yang ketat harus dijaga: pompa khusus digunakan untuk mentransfer cairan dari drum ke sistem hidraulik mesin, tangki pengisian tertutup, dan instalasi penyaringan eksternal (seperti "ginjal buatan") dengan peringkat filtrasi yang sama atau lebih baik, dari filter yang dipasang di sistem hidrolik mesin. Mengisi cairan secara manual adalah penyebab umum dari pengotoran sistem hidrolik. Saat mengganti, sebelum mengisi dengan cairan baru, sistem harus dibersihkan dari endapan (terutama tangki hidrolik) dan dibilas. Jangan lupa untuk secara teratur mengalirkan sedimen dari tangki hidrolik.

Untuk menjaga efisiensi sistem hidrolik, hal-hal berikut harus dihindari:
• kontaminan padat dalam jumlah berlebihan yang masuk ke sistem (penyebab kontaminasi ini termasuk kebersihan perawatan yang buruk, saluran napas tangki hidraulik yang tidak dirancang dengan benar atau rusak, dan seal silinder hidraulik yang aus);
• air yang terkontaminasi dalam jumlah berlebihan yang masuk ke sistem (karena penyimpanan cairan yang tidak tepat, kurangnya ventilasi pengering udara pada tangki, kebocoran pendingin cairan hidrolik pada mesin, atau seal silinder hidrolik yang aus), bahkan sejumlah kecil air, 0,05-0,1 %, mempercepat keausan komponen sistem hidrolik dan dekomposisi aditif fluida;
• cairan terlalu panas (karena pengoperasian mesin yang salah atau kesalahan dalam desain sistem hidrolik).

Tes laboratorium. Semua ahli dengan suara bulat setuju: selama operasi, perlu untuk secara teratur menganalisis cairan hidrolik di laboratorium khusus, terutama jika mesinnya mahal dan volume sistem hidroliknya besar. Frekuensi analisis harus dipilih tergantung pada tingkat keparahan kondisi pengoperasian mesin, dengan berkonsultasi dengan produsen mesin dan pemasok cairan. Namun, ketika menjadwalkan pengambilan sampel cairan, keadaan nyata harus diperhitungkan: jika mode operasi menjadi lebih berat secara signifikan atau hasil analisis mengkhawatirkan, interval antara pengambilan sampel harus dikurangi.

Juga, ketika menyusun program analisis cairan hidrolik, penting untuk memilih dengan benar parameter yang akan diperiksa untuk mendapatkan informasi yang paling lengkap tidak hanya tentang keadaan cairan itu sendiri, tetapi juga tentang sistem hidrolik dan seluruh alat berat. . Seperti Pendekatan yang kompleks disebut pemantauan. Minimal, saat memantau cairan hidrolik, disarankan untuk memantau perubahan parameter berikut:
• viskositas kinematik cairan pada 40 °C dan 100 °C;
• jumlah asam total;
• kadar air (menurut K. Fischer);
• ada/tidaknya glikol;
• analisis unsur spektrometri oleh ICP (plasma yang digabungkan secara induktif) untuk mengidentifikasi tanda dan tingkat keausan peralatan, serta kontaminasi cairan dengan inklusi asing;
• kelas kemurnian minyak.

Selama operasi dan penyimpanan, disarankan untuk memeriksa secara visual cairan hidrolik untuk sedimen dan kekeruhan (untuk transparansi), karena kekeruhan cairan dapat menunjukkan adanya kontaminasi air (yang merusak sifat pelumas), cairan lain yang tidak sesuai dengan peralatan hidrolik atau partikel padat halus.

Penyimpanan. Jika cairan hidrolik disimpan dalam drum, disarankan untuk menyimpannya secara vertikal dengan tutup pengisi di bawah atau di sampingnya. Jika tong disimpan di luar ruangan, disarankan untuk meletakkan sesuatu di bawahnya atau membangun platform, serta kanopi untuk melindunginya dari kontak dengan tanah, air, dan kotoran. Jika cairan disimpan dalam tangki besar, disarankan untuk menyaringnya saat memompa ke dalam tangki dan saat mengeluarkan, memastikan tingkat pemurnian yang diperlukan untuk peralatan Anda, misalnya, sesuai dengan 8-9 sel. menurut GOST 17216-2001 atau kode kebersihan 16/13 menurut ISO 4406. Selain itu, penggunaan alat pengering udara pada tangki besar membantu melindungi cairan yang disimpan dari penetrasi kelembaban, seperti yang dilakukan pada tangki hidrolik mesin.

Cairan yang telah bersentuhan dengan udara dapat disimpan tidak lebih dari dua tahun. Namun, untuk mencegah penggunaan cairan hidrolik yang menjadi "kurang lancar" akibat penyimpanan yang tidak tepat, disarankan untuk membuat analisis kontrol sampel dari wadah.

Pemilihan cairan hidrolik

Saat ini, ada sejumlah lini produk yang berbeda di pasaran yang memiliki kinerja dan harga yang berbeda, dari oli mineral tanpa aditif hingga oli sintetis yang mengandung daftar panjang aditif yang memberikan sifat yang diperlukan pada cairan untuk bekerja dalam kondisi tertentu.

Viskositas dan pemilihan suhu. Saat memilih, viskositas cairan dalam kisaran suhu operasi harus diperhitungkan. Untuk cairan berbahan dasar minyak mineral, suhu pengoperasian rata-rata tidak boleh melebihi 80–90 °C.

Secara umum diyakini bahwa viskositas cairan hidrolik dipilih tergantung pada persyaratan pompa hidrolik sistem. Namun, pada kenyataannya, kapasitas saluran tersempit dari sistem, misalnya, di katup dan katup kontrol, juga harus diperhitungkan. Untuk alasan ini, berbagai jenis cairan hidrolik kadang-kadang digunakan pada mesin konstruksi yang berbeda menggunakan pompa hidrolik yang sama.

Oleh karena itu, ketika memilih cairan hidrolik, perlu mengikuti rekomendasi dari produsen peralatan dan Perhatian khusus mengacu pada tingkat viskositas yang direkomendasikan. Namun demikian, ketika memilih, Anda juga harus mempertimbangkan kondisi operasi spesifik mesin ini, karena pabrikan hanya memberikan beberapa rekomendasi "rata-rata umum" (misalnya, terkadang tidak ada rekomendasi khusus untuk kondisi Far North). Jika kondisi pengoperasian mesin Anda jelas berbeda dari "rata-rata", Anda disarankan untuk berkonsultasi dengan pemasok peralatan dan pemasok cairan saat memilih tingkat cairan.

Jika viskositas terlalu tinggi, kapasitas pompa mungkin tidak cukup untuk memompa cairan pada suhu rendah selama start-up. Jika viskositas terlalu rendah, kebocoran cairan internal yang berlebihan akan terjadi pada suhu tinggi dan kinerja pompa akan turun, pelumasan komponen akan memburuk (film pecah), dan ada risiko kavitasi destruktif dalam cairan.

Selama beberapa tahun terakhir, cairan hidrolik dengan indeks viskositas tinggi (HVI) dan ketahanan geser tinggi telah memasuki pasar. Cairan HVI modern memiliki kinerja yang sangat stabil pada rentang suhu yang luas dan karenanya pilihan bagus, terutama di iklim utara kita dengan kisaran suhu tahunan yang besar. Penggunaan cairan HVI memungkinkan Anda untuk mengurangi rentang cairan hidrolik yang digunakan di area mesin, jadi, misalnya, cairan HVI dengan tingkat kekentalan ISO 46 dapat menggantikan cairan dengan lima tingkat kekentalan ISO VG: dari 15 hingga 68. Ada juga perkembangan cairan hidrolik dengan indeks viskositas ultra-tinggi (lebih dari 300) , yang memberikan cakupan rentang suhu yang luas dengan cairan kelas ISO 32. Cairan tersebut banyak digunakan dalam peralatan pertambangan, di mana volume pengisian bahan bakar sangat besar dan penggunaan dari "hidrolik musiman" tidak ekonomis.

Seleksi berdasarkan harga, kualitas dan mode operasi. Cairan untuk sistem hidrolik juga harus dipilih tergantung pada kemampuan pembeli untuk menentukan harga. Bahkan di antara produsen terkemuka, cairan hidrolik "tipe yang sama" dari kelas yang sama dapat berbeda harganya hingga 30%, khususnya, karena perbedaan komposisi paket aditif.

Untuk sistem hidrolik mesin modern dengan kompleks peralatan hidrolik aplikasi tugas berat membutuhkan cairan berkualitas tinggi baru. Disarankan untuk menggunakan cairan bermutu tinggi, terutama merek impor. Beberapa ahli berpendapat bahwa cairan dalam negeri, berdasarkan bahan baku dalam negeri, meskipun dinyatakan kelasnya sama dengan yang diimpor, memiliki masa pakai yang jauh lebih rendah.

Namun, cairan impor bermutu tinggi cukup mahal. Oleh karena itu, jika mode operasi mesin yang dimaksudkan tidak membuat stres (mesin tidak bekerja terus-menerus, sebentar-sebentar, pada mode beban sebagian), Anda dapat menggunakan cairan dengan kelas lebih rendah dari yang diinginkan, jika diizinkan oleh pabrikan peralatan. . Semua produsen cairan hidrolik terkemuka menawarkan lini produk lengkap dengan rasio harga-kinerja yang berbeda, dari mana Anda dapat memilih produk yang optimal untuk tugas dan kondisi operasi tertentu.

Kesimpulan. Disarankan untuk memilih cairan hidrolik yang "disetujui secara resmi" oleh pabrikan peralatan, yaitu, sepenuhnya memenuhi persyaratan yang ditentukan dalam dokumentasi servis. Dan di balik setiap penunjukan standar industri atau persetujuan pabrikan yang ditempelkan pada wadah cairan hidraulik, terdapat program pengujian khusus yang dapat memprediksi kinerja cairan dalam kondisi dunia nyata.

Produsen cairan hidrolik terkemuka menguji cairan premium terbaru terhadap cairan tradisional yang sudah lama ada dengan aditif anti-aus yang direkomendasikan oleh produsen dari berbagai peralatan khusus. Pengujian telah menunjukkan bahwa saat menggunakan cairan hidraulik terbaru, komponen sistem tidak hanya terlindung dari keausan, tetapi penghematan bahan bakar juga tercapai: rugi-rugi di saluran masuk dan keluar pompa (disebut rugi-rugi pompa dan rugi-rugi tekanan) berkurang, seperti hasilnya, efisiensi meningkat.

Selain karakteristik cairan hidrolik yang dinyatakan, akan sangat menarik bagi konsumen untuk mengetahui bagaimana karakteristik ini dipertahankan (atau diubah) selama masa pakai cairan. Misalnya, stabilitas parameter "tahanan geser" sangat penting untuk operasi: dua tingkat cairan hidrolik dapat diklaim memiliki ketahanan geser tinggi yang sama. Varietas mana yang harus dipilih? Bagaimanapun, ada kemungkinan bahwa untuk beberapa fluida ini, tahanan geser dapat turun selama 15-20 jam pertama operasi. Jika ini terjadi, viskositas fluida dapat menjadi kurang dari nilai yang diizinkan untuk pengoperasian pompa hidrolik, dan tingkat keausannya akan meningkat. Sayangnya, sangat sulit untuk mendapatkan informasi yang dapat dipercaya dari pemasok tentang stabilitas karakteristik produk.

* * *

Sementara cairan transmisi otomatis dan cairan "tingkat hidraulik" lainnya banyak digunakan dalam aplikasi hidraulik, tidak ada konsensus di antara pakar industri apakah oli ini dapat mencapai kinerja hidraulik yang sama seperti cairan hidraulik yang dirancang khusus saat ini. tekanan, peningkatan produktivitas pompa hidraulik dan dalam kondisi pengurangan volume sistem hidraulik, tangki hidraulik (yang mengurangi waktu deaerasi - pelepasan udara dan air dari cairan).

Penulis tampaknya meragukan kemungkinan menggunakan "pengganti" di atas daripada cairan hidrolik khusus. Oli non-khusus tidak mengandung aditif yang diperlukan, rentang operasi suhunya biasanya lebih kecil, mereka tidak memiliki ketahanan yang diperlukan terhadap pengaruh negatif selama operasi, penggunaannya tentu akan membahayakan komponen sistem hidrolik dan mempersingkat masa pakainya. Terutama tidak disarankan untuk menggunakan oli industri (yang disebut "spindle") dengan viskositas rendah dalam sistem hidrolik, yang memiliki kemampuan tinggi untuk menyerap kelembaban dari udara dan tidak mengandung aditif yang diperlukan.

Namun, sejumlah produsen peralatan off-road mengizinkan penggunaan cairan non-khusus dalam sistem hidrolik.

Dari sekian banyak sifat cairan, kami hanya akan fokus pada yang paling penting dari sudut pandang pengoperasian penggerak hidrolik, menentukan parameter operasinya dan yang harus diperhitungkan oleh pengembang. Properti ini ditentukan oleh persyaratan yang tercantum di atas.

Kepadatan, dicirikan oleh perbandingan massa zat cair dengan volumenya

Untuk perhitungan praktis, kerapatan fluida kerja mineral dapat diambil .

Kepadatan fluida kerja mencirikan kehilangan tekanan selama alirannya melalui throttle, katup, dan saluran hidrolik. Jadi, dalam aliran turbulen

di mana Q - aliran fluida; - hilang tekanan; - koefisien konsumsi area celah

Kepadatan berkurang dengan meningkatnya suhu

,

di mana p t , p t o berturut-turut adalah densitas pada suhu t dan t o, adalah koefisien muai volumetrik. Untuk fluida kerja mineral (7-8) 10 4 pada t-t sekitar =1°C. Properti ini harus diperhitungkan saat merancang penggerak hidrolik dengan sirkulasi tertutup dari fluida kerja. Dalam penggerak seperti itu, dengan peningkatan suhu, peningkatan volume dan peningkatan tekanan terjadi, yang dapat menyebabkan kerusakan sistem hidrolik. Untuk menghindari hal ini, kompensator termal dipasang ke tangki hidrolik, misalnya, tipe bellow. Perubahan volumenya harus cukup untuk mengkompensasi ekspansi termal fluida kerja di seluruh sistem hidrolik.

Viskositas- sifat cairan untuk menahan perpindahan relatif dari lapisannya. Properti ini sangat penting untuk pengoperasian penggerak hidrolik.

Pengaruh viskositas tidak jelas. Di satu sisi, viskositas tinggi meningkatkan keandalan pelumasan permukaan gosok, mengurangi kebocoran pada perangkat hidraulik, dan meningkatkan stabilitas penggerak hidraulik. Di sisi lain, ini meningkatkan kerugian gesekan, meningkatkan ketahanan hidraulik pada saluran hidraulik, dan mengurangi kecepatan penggerak.

Viskositas cairan dicirikan oleh koefisien viskositas dinamis dan kinematik. Koefisien viskositas dinamis, Pa. c, ditentukan dari persamaan yang menyatakan hukum gesekan fluida Newton:

di mana T adalah gaya yang timbul di antara lapisan-lapisan cairan yang bergerak; S adalah area kontak antara permukaan lapisan; adalah gradien kecepatan.

Koefisien viskositas kinematik, m 2. s -1, ditentukan oleh rasio

Itu juga diukur dalam stokes (St)

1 St \u003d 100 cSt \u003d 1 cm 2 / dtk.

Karena kenyataan bahwa sulit untuk secara langsung mengukur viskositas dalam fluida yang bergerak, viskositas bersyarat ditentukan dengan menggunakan perangkat khusus disebut viskometer. Viskometer Engler, yang mengukur viskositas sebagai rasio waktu aliran keluar 200 cm 3 cairan melalui lubang dengan diameter 2,8 mm di bawah aksi beratnya sendiri, dengan waktu aliran air suling dengan volume yang sama pada a suhu 4 ° C, menemukan aplikasi terbesar. Satuan viskositas yang ditentukan dengan cara ini disebut derajat viskositas relatif (°VU). Di beberapa negara, satuan ini disebut derajat Engler (°E).

Konversi °VU ke cST pada °VU>3.2 dilakukan sesuai dengan rumus

Viskositas fluida kerja sangat tergantung pada suhunya. Untuk minyak mineral, efek ini dapat ditentukan oleh ketergantungan empiris

di mana adalah viskositas pada suhu 50 °C; t adalah suhu. Ketergantungan ini berlaku dalam kisaran suhu 30

Ketergantungan viskositas pada tekanan p dapat direpresentasikan sebagai berikut:

dimana adalah koefisien viskositas dinamis pada p=0; a \u003d 0,15-0,17 MPa -1 koefisien viskositas piezo. Ekspresi (7) berlaku untuk p<60 МПа.

Kehadiran udara dalam fluida kerja menyebabkan beberapa penurunan viskositas

, (2.8)

di mana adalah viskositas cairan murni; - viskositas fluida kerja yang mengandung B% udara dari total volume.

Kompresibilitas Sifat zat cair untuk mengubah volumenya di bawah tekanan. Kompresibilitas fluida kerja harus minimal, karena keberadaannya menyebabkan penurunan pasokan pompa, mengganggu kelancaran gerakan unit mesin yang digerakkan oleh penggerak hidrolik, mengurangi akurasi implementasi gerakan, dan mengurangi stabilitas dari penggerak hidrolik.

Kompresibilitas, Pa -1, dicirikan oleh rasio kompresi volumetrik

dimana V/V adalah perubahan relatif volume dengan perubahan tekanan pada sungai.

Nilai timbal balik disebut modulus curah fluida, Pa:

Untuk minyak mineral, modulus curah terletak di dalam . Pipa dan khususnya selang mengurangi modulus elastisitas "berkurang".

Proses pemampatan fluida kerja dapat berlangsung pada kecepatan yang berbeda-beda. Kompresi selama proses lambat, di mana pertukaran panas dengan lingkungan memiliki waktu untuk diselesaikan, dicirikan oleh modulus elastisitas isotermal . Kompresi selama proses cepat, di mana perpindahan panas tidak memiliki waktu untuk menyelesaikan, ditandai dengan modulus elastisitas adiabatik Ea. Metode eksperimental untuk menentukan modulus ini didasarkan pada pengukuran kecepatan rambat gelombang suara dalam cairan

di mana a adalah kecepatan suara dalam cairan.

Telah ditetapkan bahwa ketika menghitung proses cepat dalam penggerak hidrolik, seseorang dapat mengambil Ea ~ 1,15 Et.

Modulus curah tergantung pada tekanan dan suhu. Elastisitas meningkat dengan meningkatnya tekanan dan menurun dengan meningkatnya suhu

di mana E 0 adalah modulus elastisitas curah tanpa adanya media gas dalam cairan pada t o \u003d 20 0 C, p \u003d 0,1 MPa; k 1 \u003d 11 -15, k 2 \u003d 7-9,5 MPa / ° .

Adanya udara yang tidak larut dalam bentuk gelembung-gelembung kecil memiliki pengaruh yang besar terhadap kompresibilitas fluida kerja. Kompresibilitas dalam hal ini berkali-kali lebih tinggi daripada kompresibilitas cairan murni.

Mari kita pertimbangkan efek ini di bawah kondisi proses kompresi isotermal. Udara yang tidak larut dalam volume V B membentuk campuran dua fase dengan volume cairan murni V

Vc \u003d Vzh + Vv. (2.12)

Membedakan (2.12) sehubungan dengan tekanan p dan dengan asumsi bahwa hukum kompresi campuran memiliki karakter yang sama seperti untuk cairan murni, dan hukum kompresi udara mematuhi hukum Boyle-Mariott pV n = konstanta, kita dapatkan

, (2.13)

dimana E C , E W - modulus elastisitas volume campuran dan cairan murni; V B0 - volume udara dalam campuran pada tekanan atmosfer p 0. Dengan proses kompresi isotermal, n = 1.

Dari (2.13) dan (2.12) kita peroleh

(2.14).

Membagi ruas kanan (2.14) dengan volume awal cairan dalam campuran V L0 , pengaturan V L0 = Vl dan mensubstitusi , kita dapatkan

(2.15)

Dalam sistem nyata, kandungan udara dapat bervariasi pada rentang yang luas (Vvo / Vho = 0,015 - 0,025). Ketergantungan modulus elastisitas curah pada tekanan fluida kerja pada kandungan udara yang berbeda ditunjukkan pada gambar. 2.1. Seperti dapat dilihat dari gambar, pengaruh tekanan memanifestasikan dirinya ke tingkat yang lebih besar pada nilai-nilai yang rendah. Untuk menghilangkan zona ini, katup tekanan harus dipasang di saluran pembuangan hidrolik drive hidrolik, menciptakan arus balik dengan urutan 0,5-1 MPa. Karena ini, kompresibilitas fluida kerja di rongga pembuangan motor hidrolik berkurang dan kelancaran gerakan benda kerja mesin meningkat, terutama saat menggunakan silinder hidrolik.

Beras. 2.1. Ketergantungan modulus curah cairan nyata pada tekanan

Pada tekanan lebih dari 15 MPa, pengaruh udara pada kompresibilitas praktis tidak berpengaruh, karena masuk ke keadaan terlarut. Keadaan ini juga menentukan kegunaan beralih ke tekanan yang lebih tinggi dari fluida kerja di saluran tekanan hidrolik drive.

Untuk mengurangi jumlah udara yang tidak larut, perlu diketahui cara utama penetrasinya ke dalam sistem hidrolik. Kebocoran udara paling intensif terjadi pada saluran hisap melalui kebocoran di tempat flensa pompa dan filter intake terpasang, melalui segel poros, dll. Kebocoran udara juga terjadi ketika level cairan di tangki hidrolik berkurang relatif terhadap pipa hisap. Udara tidak terlarut dapat terbentuk dari udara terlarut di daerah bertekanan rendah. Dalam hal ini, proses sebaliknya berlangsung jauh lebih lambat.

Pengukuran jumlah udara yang tidak larut dilakukan baik dengan mengukur volume cairan sebelum dan sesudah pemisahannya, atau dengan mengukur beberapa sifat fluida kerja (densitas, modulus elastisitas, dll.), tergantung pada jumlahnya.

Jumlah udara dalam sistem hidraulik dapat dikurangi dengan menggunakan diafragma elastis yang mencegah udara menyentuh cairan dalam tangki hidraulik atau dengan menciptakan tekanan balik di saluran hisap. Penghapusan udara dalam sistem hidraulik buntu dan pada titik atas perangkat hidraulik dilakukan menggunakan sumbat pembuangan udara (pernapasan) atau katup.

sifat termal. Yang paling menarik adalah kapasitas panas spesifik dan konduktivitas termal. Kapasitas panas spesifik mencirikan intensitas kenaikan suhu fluida kerja dalam sistem hidrolik. Dibandingkan dengan air, kapasitas panas spesifik minyak mineral adalah setengahnya. Konduktivitas termal mencirikan jumlah panas yang ditransfer per satuan waktu melalui permukaan satuan pada perbedaan suhu antara cairan dan dinding satu derajat. Untuk pembuangan panas yang lebih baik, fluida kerja harus memiliki sifat termal yang tinggi.

Kisaran suhu untuk penggunaan fluida kerja terkait dengan titik nyala dan tuang. Titik nyala adalah suhu di mana uap cairan membentuk campuran dengan udara yang berkedip ketika nyala api terbuka. Titik nyala memungkinkan untuk menilai keamanan kebakaran sistem hidrolik. Titik tuang - suhu di mana fluida kerja mengental sedemikian rupa sehingga ketika tabung reaksi dimiringkan 45 °, levelnya tetap tidak berubah selama 1 menit. Untuk minyak industri yang paling umum, titik nyala adalah 160-200 °C, dan titik tuang adalah 30-15 °C.

Sifat listrik penting untuk fluida kerja yang digunakan dalam perangkat elektro-hidraulik penggerak hidraulik. Untuk menghindari korsleting, kegagalan isolasi dan percikan akibat kemungkinan masuknya fluida kerja, konduktivitas listriknya harus minimal.

09.07.2012
Cairan hidrolik, komposisi, klasifikasi.

cairan hidrolik

1. Komposisi cairan hidrolik (cairan dasar, aditif)

1.1. minyak dasar, cairan dasar

Biasanya, cairan hidrolik terdiri dari cairan dasar, yang disebut sebagai minyak dasar, dan bahan kimia, yang biasa disebut sebagai aditif. Kualitas dan unjuk kerja suatu fluida hidrolik umumnya tergantung pada fluida dasar yang digunakan dan kombinasi aditif atau paket aditif. Aditif meningkatkan karakteristik kinerja spesifik yang tidak atau tidak dimiliki oli dasar. Klasifikasi oli hidrolik ditentukan oleh karakteristik teknis dan lingkungan, jenis cairan dasar dan jenis aditif.
Cairan berbahan dasar minyak mineral (minyak parafin, minyak naftenat dan minyak dasar) dan/atau campurannya digunakan sebagai cairan dasar atau minyak dasar. Cairan sintetis berdasarkan minyak hydrocracking ( NS-minyak atau biasa disebut minyak kelompok AKU AKU AKU), PAO, minyak atsiri ( KIJANG) dan poliglikol ( PAG) terutama digunakan dalam cairan hidrolik tahan api, biodegradable atau khusus. Minyak nabati alami, seperti minyak lobak, sering ditemukan dalam cairan yang dapat terurai secara hayati. Cairan hidraulik food grade biasanya didasarkan pada oli putih khusus, PAO, dan poliglikol (lihat bab 4 dan 5 "Oli dasar dan oli dasar sintetik").
Proporsi minyak mineral adalah ~88% (terutama minyak parafin kelompok I); minyak sintetis - 12% (80% ester, 15% poliglikol, dll.).

1.2. Aditif untuk cairan hidrolik

Aditif dapat bersifat komplementer atau antagonis satu sama lain. Dengan bantuan aditif, karakteristik seperti ketahanan penuaan, anti korosi, anti aus, sifat tekanan ekstrim, karakteristik suhu viskositas, pembusaan, sifat deterjen, koefisien gesekan dan banyak karakteristik fungsional lainnya dapat ditingkatkan.
Aditif yang paling penting untuk cairan hidrolik adalah:
. "surfaktan" seperti inhibitor korosi, deaktivator logam, aditif anti-aus, pengubah gesekan, DD aditif, dll .;
. “Base oil additives”, misalnya antioksidan, agen antibusa, peningkat indeks viskositas, peningkat titik tuang, dll.
Klasifikasi kasar sistem aditif cairan hidrolik dapat dicapai dengan membaginya ke dalam sistem yang mengandung seng dan abu dan sistem. tidak mengandung komponen yang ditentukan ( ZAF). Porsi oli hidrolik yang mengandung seng adalah 70-80%.

2. Karakteristik primer, sekunder dan tersier dari cairan hidrolik

Fungsi utama dan sifat cairan hidrolik meliputi:
. transfer energi tekanan dan energi kinetik;
. transfer gaya dan torsi saat menggunakan cairan sebagai minyak pelumas;
. meminimalkan keausan permukaan geser di bawah kondisi gesekan batas:
. minimalisasi gesekan;
. perlindungan komponen terhadap korosi (logam besi dan non-ferro);
. disipasi panas;
. aplikasi dalam rentang suhu yang luas, memastikan karakteristik suhu viskositas yang baik;
. meningkatkan masa pakai mesin dan peralatan, dll. Cairan hidrolik harus memenuhi persyaratan berikut:
. karakteristik sekunder: stabilitas oksidasi tinggi, stabilitas termal yang baik, kelembaman terhadap logam, kompatibilitas dengan logam dan elastomer, kapasitas aerasi yang baik, pembusaan rendah, kemampuan filter yang baik, pemisahan air yang baik, stabilitas geser yang baik dalam kasus cairan non-Newtonian, dll .;
. karakteristik tersier: volatilitas rendah karena tekanan uap rendah, keamanan toksikologi, ramah lingkungan, mudah terbakar rendah (tahan api), dll.
Berbagai karakteristik dan persyaratan yang harus dipenuhi oleh cairan hidrolik memerlukan sifat khusus yang tidak dapat dicapai hanya dengan satu oli dasar. Cairan dasar sintetis dapat memenuhi persyaratan seperti kompatibilitas lingkungan, stabilitas termal yang tinggi, tahan api, dan penerapan dalam industri yang berhubungan dengan makanan.

3. Kriteria pemilihan untuk cairan hidrolik

Pilihan cairan hidraulik tergantung pada kondisi aplikasi: kisaran suhu pengoperasian, desain sistem hidraulik, jenis pompa, tekanan pengoperasian, dan pertimbangan lingkungan. Masa pakai yang dibutuhkan, ketersediaan, faktor ekonomi dan lingkungan juga menentukan jenis oli hidrolik yang digunakan. Dari sudut pandang reologi, viskositas cairan yang dipilih harus serendah mungkin. Ini memastikan bahwa hidraulik segera diaktifkan saat sistem diaktifkan. Di sisi lain, viskositas minimum diperlukan untuk mengurangi kebocoran dan memastikan pelumasan yang memadai untuk pompa dan bagian yang bergerak lainnya. Setiap perubahan suhu cairan hidrolik secara langsung tercermin dalam viskositas. Oleh karena itu, suhu operasi sistem hidrolik harus dijaga dalam kisaran yang relatif sempit untuk menghindari fluktuasi besar dalam viskositas fluida. Saat memilih cairan hidrolik, diasumsikan bahwa suhu operasi dan lingkungan diketahui. Dalam sistem tertutup, ini adalah suhu sirkuit, dan dalam sistem terbuka, suhu di dalam tangki. Viskositas cairan yang dipilih harus berada dalam kisaran optimal, dari 16 hingga 36 mm 2 / s
(V optimum = viskositas kerja optimum = 16-36 mm 2 /s). Di bawah kondisi ambang (selama start-up suhu rendah, kelebihan beban jangka pendek), viskositas yang diberikan pada Tabel 1 dapat digunakan tergantung pada jenis pompa yang digunakan dalam sistem. Kondisi operasi normal tergantung pada suhu lingkungan, tekanan dan faktor lainnya. Dalam sistem hidrolik stasioner tekanan rendah dan menengah, suhu operasi harus 40-50 °C (suhu di dalam tangki).

Untuk sistem yang beroperasi pada tekanan tinggi (di atas 400 atm), suhu rata-rata sistem dapat sekitar 10-20 °C lebih tinggi. Harus diingat bahwa suhu cairan di outlet pompa dan selanjutnya di sepanjang sirkuit motor dan katup lebih tinggi daripada suhu rata-rata di tangki sistem. Suhu kebocoran, yang bergantung pada tekanan dan kinerja pompa, selalu lebih tinggi daripada suhu di dalam sistem atau di dalam tangki.
Suhu cairan tidak boleh melebihi 90 ° C (maksimum 100 ° C) di bagian mana pun dari sistem. Jika kondisi ini tidak dapat dipenuhi karena keadaan ekstrem, disarankan untuk menyiram pompa dan motor pada suhu sekitar yang lebih rendah. Viskositas start-up dan viskositas operasi (viskositas kerja cairan hidraulik) diatur sesuai dengan nilai viskositas ISO yang berbeda. Untuk sebagian besar aplikasi, tingkat viskositas 15, 22 (pada suhu lingkungan rendah), 32, 46 dan 68 dapat diterima. Biasanya digunakan oli dengan VI sekitar 100. Oli indeks tinggi (ketergantungan suhu-viskositas yang lebih baik) direkomendasikan untuk hidrolik khusus sistem pada suhu lingkungan yang tinggi atau rendah dan aplikasi dalam sistem seluler. Jika peningkat VI (aditif viskositas) digunakan, mereka harus stabil terhadap geser (sepanjang umur fluida) untuk mempertahankan sifat mekanik oli sepanjang umur fluida. Oli dengan viskositas tinggi dapat digunakan dalam sistem yang berjalan lama untuk mengurangi kebocoran dan keausan. Oli hidraulik indeks tinggi berkontribusi pada rasionalisasi kisaran oli dalam aplikasi industri (misalnya, oli HVLP 46 dapat menggantikan oli hingga lima tingkat kekentalan ( ISO VG 15-68). Grafik pemilihan cairan hidrolik (gbr. 1) menunjukkan nilai viskositas yang direkomendasikan tergantung pada suhu sekitar.
Suhu operasi rata-rata oli hidrolik berdasarkan oli mineral dalam sistem stasioner tidak boleh melebihi 50-60 °C dan 80-90 °C dalam sistem bergerak. Cairan yang mengandung air (mis. HFC-cairan) harus dipertahankan pada suhu yang lebih rendah, hingga 35-40 °C (tekanan uap jenuh air).
Volume cairan dalam sistem stasioner harus tiga sampai lima kali volume cairan yang dipompa dalam satu menit. Dalam sistem bergerak, volume tangki harus satu sampai dua kali volume cairan yang dipompa, tetapi dalam keadaan khusus volume yang lebih kecil dimungkinkan. 4. Klasifikasi dan standarisasi cairan hidrolik
Tergantung pada penggunaan akhirnya, cairan hidrolik dapat diklasifikasikan menjadi salah satu dari dua kelompok utama - cairan untuk aplikasi hidrostatik dan hidrodinamik.
Aplikasi hidrostatik dapat dibagi menjadi sub-kelompok berdasarkan standar internasional ISO, CETOR dan nasional (misalnya, KERIUHAN) klasifikasi:
. KERIUHAN 51 524 atau ISO 6743/4 oli hidrolik;
. ISO/CD 12922, VDMA 24317, SETOR RP 91H dan KERIUHAN 51.502 cairan hidrolik tahan api sesuai dengan 7th Luxembourg Report or Perusahaan Asuransi Sistem Mutual Pabrik AS(FM Global);
.ISO 15380 (VDMA 24568) dan ISO 6743/4 cairan hidraulik yang dapat terurai dengan cepat ISO 15 380: Pelumas, oli industri dan produk terkait (kelas L) keluarga H— spesifikasi untuk cairan yang dapat diterima lingkungan — HETG, HEES, HEPG, HEPR;
. Minyak hidrolik NSF H1, H2 dan FDA yang digunakan dalam industri makanan NSF International Perusahaan Kesehatan dan Keselamatan Masyarakat(organisasi non-profit, non-pemerintah - AS);
. STOU dan UTTO oli hidrolik universal untuk digunakan dalam sistem bergerak. Oli hidrolik yang digunakan dalam aplikasi hidrodinamik dapat diklasifikasikan sebagai ATF, cairan konverter dan cairan kopling (lihat bab 10). Pada Gambar.2. kategori yang berbeda dari cairan hidrolik dan area aplikasi utama mereka ditampilkan.

Cairan hidrolik berdasarkan minyak mineral

akan dibahas pada artikel selanjutnya.

Romawi Maslov.
Berdasarkan bahan dari publikasi asing.

Fungsi fluida kerja:

1. Perpindahan energi

2. Pelumasan bagian yang bergerak

3. Pembuangan panas dari elemen pemanas mesin hidrolik dan perangkat hidrolik

4. Penghapusan produk aus (keripik, dll.)

5. Perlindungan korosi

Persyaratan untuk cairan kerja:

1. Viskositas optimal, perubahan lancar dalam kisaran suhu operasi, dan perubahannya harus minimal

2. Rentang suhu operasi yang lebar, titik tuang rendah

3. Koefisien ekspansi termal yang rendah

4. Konduktivitas termal yang tinggi dan kapasitas panas spesifik

5. Sifat pelumas dan anti korosi yang baik

6. Modulus elastisitas tinggi

7. Stabilitas kimia

8. Kecenderungan rendah untuk berbusa

9. Kelambanan dalam kaitannya dengan bahan struktural mesin hidrolik dan perangkat hidrolik

10. Kepadatan yang relatif rendah

11. Kemampuan rendah untuk menyerap dan melarutkan udara

12. Tidak ada konduktivitas listrik

13. Sedikit kelarutan dalam air dan sebaliknya

14. Tahan api dan keselamatan kebakaran

15. Titik didih tinggi dan volatilitas rendah

16. Cairan tidak beracun

17. Tidak adanya bau yang menyengat, kehadiran yang menyenangkan

18. Transparansi atau adanya warna yang khas

19. Biaya rendah, tidak kelangkaan

20. Kompatibilitas dengan jenis cairan lain

Jenis cairan hidrolik:

1. Air(tidak beracun, tidak kekurangan, aman, tidak ada pelumasan (menambahkan sedikit alkali))

2. minyak mineral. Produk kilang minyak. Tahan api. Berbagai jenis minyak digunakan. Mereka terdiri dari basa dan aditif (85-90% minyak mineral murni diperoleh dengan penyulingan minyak, sisanya - aditif yang meningkatkan sifat kinerja (antioksidan, antifoam, anticorrosion)). Minyak dibagi dengan viskositas: viskositas rendah (5-10 cSt), viskositas sedang (12-30 cSt), viskositas tinggi (30-70 cSt). Nilai musim panas dan musim dingin dari minyak mineral digunakan.

3. Cairan sintetis. Mereka didasarkan pada produk yang diperoleh sebagai hasil dari reaksi kimia. Keuntungan: ketahanan oksidasi, titik tuang rendah, kinerja fisik yang stabil pada rentang yang luas. Kekurangan: biaya tinggi, pelumasan buruk, toksisitas, viskositas relatif rendah atau tinggi. Mereka digunakan ketika diperlukan untuk memastikan keselamatan kebakaran dari penggerak hidrolik khusus pada suhu tinggi.

4. Cairan emulsi

A) minyak-air

B. air dalam minyak

Keuntungan: keselamatan kebakaran (emulsi berbasis air aman), menghemat cairan minyak. Kekurangan: ketidakstabilan, titik didih dan tuang rendah, pelumasan buruk (minyak dalam air), korosifitas tinggi. Mereka digunakan dalam sistem mesin pertambangan yang beroperasi di bawah tanah, di mana sirkulasi volume minyak yang besar (lebih dari 500 l).

5. logam cair(kalium, natrium dan paduannya): modulus elastisitas tinggi, tidak berbusa, tidak melarutkan gas. Mereka digunakan dalam sistem tipe khusus (pendinginan reaktor nuklir neutron cepat)