Гидравлические рабочие масла: применение, виды, вязкость, замена гидравлических масел

При проведении стандартизации масел (проверке общих свойств типов масел) было установлено, что масла для паровых турбин, насосов а также для подшипников различных видов могут применяться также в качестве универсальных гидравлических рабочих масел. По сравнению с турбинными рабочие масла общего назначения обладают более низкой точкой текучести и более высоким классом вязкости. Они подвержены меньшему изменению степени вязкости под влиянием температурных колебаний, обладают высокими смазочными, антикоррозийными и деэмульгирующими свойствами.

В последнее время широко эксплуатируются насосы высокого давления, к износостойкости которых предъявляются повышенные требования. Масла для таких насосов должны быть более стойкими к высокому давлению, чем универсальные.

Станки с числовым программным управлением приводятся в действие импульсным сигналом, поступающим с устройства ЧПУ через гидравлическую систему.

В гидросистеме оборудования с числовым программным управлением применяются специальные рабочие масла (NUMERICAL CONTROL HYDROLIC OIL).

Важно, чтобы масла этого типа обладали хорошей воспринимающей способностью к импульсному сигналу. Из-за того, что одним из основных предъявляемых к ним требований является сохранение текучести в условиях широкого температурного диапазона, необходимо, чтобы масла для станков с ЧПУ обладали высоким индексом вязкости с минимальным колебанием этого показателя. Другими необходимым требованиями к ним являются высокие деэмульгирующие, антикоррозийные и антипенные свойства.

В некоторых производственных условиях во избежание возникновения вероятности пожара необходимо использовать трудновоспламеняемые масла, обладающие высокими огнестойкими свойствами. Существуют рабочие жидкости на водной основе, на основе воды, гликоля и растворимых полимеров (40-60 %), а также эмульсии воды и масла.

Те эмульсии, в которых доля масла в воде составляет 10-15 %, относятся к типу O/W («масло в воде»), а те, в которых доля воды в масле составляет примерно 40 % относятся к типу W/O («вода в масле»). Трудновоспламеняемые масла должны обладать высокой эмульсионной стойкостью, а жидкости на водной основе – антикоррозийными свойствами.

Иногда в качестве невоспламеняемых рабочих масел применяются синтетические. Однако они уступают нефтяным маслам по таким характеристикам как стабильность, качество смазки, зависимость вязкости от температуры. Также нужно обращать внимание на их совместимость с материалом уплотнения.

Основная цель гидравлического масла – передача энергии, однако функция смазки является не менее важной.

При подборе и эксплуатации гидравлического масла необходимо учитывать следующие критерии:

• Сжимаемость
• Вязкость
• Соотношение давления, вязкости и сжимаемости
• Стойкость к окислению (в т.ч. при контакте с воздухом, повышении давления и температуры)
• Наличие посторонних примесей
• Смазочные свойства
• Антикоррозийные свойства
• Водоотделительная способность
• Совместимость с уплотнительными и прокладочными материалами
• Огнестойкость

Сжимаемость

Как правило, рабочие масла не поддаются сжатию, тем не менее незначительное изменение объема (примерно на одну стотысячную долю) все же происходит. Коэффициент сжимаемости меняется в зависимости от химического состава масла, температуры, величины давления, степени примеси воздушной пены в масле.

Обычно в масле растворено 5-10 % воздуха, и это не создает проблем в стандартных условиях. Однако при резких перепадах давления воздух отделяется от масла, преобразуясь в воздушную пену. Эта воздушная пена, попадающая в масло и снаружи, становится причиной кавитации, снижения КПД масляного давления, образования шума и эрозии. Поэтому необходимо, чтобы пена выводилась наружу и погашалась.

Применение, советы эксперта по эксплуатации

Чтобы ваша гидравлическая установка служила вам верой и правдой долгие годы вам нужно позаботиться о том, чтобы в ней всегда заливалось и эксплуатировалось чистое гидравлическое масло. Чаще всего поломки происходят в результате наличия в жидкости различных загрязнителей.

Совет эксперта: Покупая гидравлическое масло, не стоит делать выбор в сторону низкой цены, внимательно изучите качественный ли продукт вам предлагают, обратите внимание прошло ли оно тщательнейшую очистку. И если не уверенны выбирайте известный бренд.

Наполнять гидравлическую систему, настоятельно рекомендуется только с помощью гидронасоса, так мы исключаем возможность попадания в систему грязи и воздуха. Обязательно использовать при заливке масляные фильтры. Хранение рекомендуется организовывать в специальных бочках и канистрах плотно закрытых. Следует внимательно следить за тем чтобы в бочки не попадали посторонние жидкости, а в особенности различного рода стружка. Гидравлическая жидкость — это расходный материал. То есть у него высокая степень износа, и его нужно время от времени менять, нужно контролировать износ масла, проводя специальные анализы время от времени.

Совет эксперта: Дабы спасти оборудование от износа нужно вовремя менять масло и следить чтоб оно было качественное.

Таблица 1. Надлежащие показатели вязкости гидравлических масел для насосов разных типов

Давление, вязкость и сжимаемость

Изменение вязкости смазочных масел в большой степени зависит от температуры, давление оказывают на нее минимальное воздействие. Однако высокие перепады все же приводят к значительному увеличению вязкости.

Давление может оказывать следующее влияние на вязкость масла:

• С увеличением давления увеличивается и индекс вязкости (VI)
• Чем ниже вязкость масла, тем меньше оно подвержено влиянию перепадов давления
• Масла парафинового ряда по сравнению с маслами нафтенового ряда в меньшей степени подвержены влиянию перепадов давления

Гидравлическое масло «Газпромнефть Гидравлик»

Разработано для использования в отечественных и импортных гидросистемах промышленного оборудования, эксплуатируемого в обычном и жестком режимах и требующего для своей работы легированных масел с высоким уровнем технических характеристик и оптимальной фильтруемостью.

Обладает следующими свойствами:

• Улучшенные деэмульгирующие, антикоррозионные и антипенные характеристики.
• Высокие противоизносные свойства, обеспечивающие длительный эксплуатационный срок оборудования.
• Оптимальные вязкостно-температурные свойства, поддерживающие постоянный уровень вязкости в конкретном температурном диапазоне.
• Отличные термоокислительные свойства, увеличивающие рабочий ресурс масла.

Стойкость к окислению

Рабочее масло циркулирует под высоким давлением, контактируя с воздухом, влагой, металлическими поверхностями, при этом оно сильно взбалтывается и нагревается. В результате свойства масла ухудшаются, увеличивается вязкость и кислотное число, происходит образование лаковых отложений и нерастворимых шламов. Если смазка перестает обеспечивать должный уровень скольжения трущихся частей насоса и клапанов, может произойти их слипание (сварка), забивка фильтров и образование ржавчины на металлических поверхностях.

Как правило, окисление смазочного масла – это реакция кислорода и углеводорода. Степень окисления масла меняется в разных условиях взаимодействия с кислородом. В гидравлических механизмах масло вступает в контакт с теплым воздухом и взбалтывается, кислород и содержащаяся в нем воздухе влага воздействует на металлы как катализатор, и происходит окисление.

Чем выше давление, тем быстрее идет процесс окисления. Однако по сравнению с температурным влиянием, воздействие давления на процесс окисления гораздо слабее. Повышение температуры на 10 градусов увеличивает скорость химических реакций примерно в 2 раза. Следовательно, сдерживать рост температуры необходимо либо при помощи установки охладительного оборудования, либо путем увеличения емкости масляного бака.

Основные виды и классификации

Классификация по условиям применения:

1. Летательные суда
2. Машины, станки и оборудования промышленности
3. Амортизаторные и тормозные условия эксплуатации
4. Различные наводные суда

Различные комбинации присадок, показателей вязкости, породили еще три классификации масел:

• A– нефтяные масла, не содержащие различных присадок, основное назначение таких масел системы низкой нагрузки, давление ниже 14 Мпа и нагреве до 80 градусов;
• B – со специальными добавками антикоррозийного и антиокислительного свойства, используют в системах средней нагрузки температура от 80 градусов и давление от 25 МПа;
• C – прошедшее очистку, с антикоррозийными и антиокислительными добавками, температура работы больше 90 градусов и повышенное давление;

Специальные маркировки, определяющие на каких устройствах использовать:

Маркировки масел

1. «А» – применяется для коробки переключение передач основанные на автоматическом принципе, а также гидротрансформаторов.
2. «ВМГЗ» – эксплуатируется в гидравлической технике, работающей на улице (для техники используемой строительстве, лесозаготовке, дорого строении);
3. «Р» — применяется в гидравлических усилителях рулевого управления, а также коробках передач.
4. «МГЕ» – вид для сельхозтехники;
5. «АУП» — для техники, работающей на море и специальной наземной техники.
6. «АУ» — для работы с большим диапазоном разброса температур от -30 до +100 градусов.
7. «ГТ»- используется в работе поездов, работающих на дизельном двигателе.
8. «ЭШ» — используется для гидравлических машин с высокой нагрузкой. (Экскаваторы, различные гидромоторы)

Смазочные свойства

В связи с увеличением скорости и мощности современных механизмов к смазочным свойствам масел стали предъявляться более высокие и жесткие требования.

Качество смазочных свойств рабочего масла оценивается, в основном, по показателям трения деталей гидравлического насоса.

Для повышения эффективности работы гидравлической установки желательно эксплуатировать ее при невысокой температуре, поэтому предпочтительнее выбирать рабочие масла с низким индексом вязкости. Однако такие масла обладают недостаточными смазочными свойствами, и это становится причиной возникновения трения деталей. Решение этой проблемы являются масла с противоизносными присадками.

Классификация масел

С учетом области использования смазочных материалов они классифицируются как рабочие жидкости для гидравлических систем разного типа:

• Летательных аппаратов, речной, наземной и морской техники.
• Амортизаторных и гидротормозных устройств.
• Промышленного оборудования.

Масло классифицируется по типу производства — синтетическое, минеральное с присадками и без них. Смазка также может различаться по цветовым характеристикам: к примеру, синтетические и минеральные масла обладают красным цветом и не могут смешиваться друг с другом. Масла желтого цвета, напротив, могут смешиваться с маслами красного. Синтетические вещества зеленого оттенка смешивать с другими смазками нельзя. Аналогичные ограничения налагаются на минеральные масла того же цвета.

Гидросистемы импортных автомобилей заправляются синтетическими смазками — полигликолем, полиальфаолефином, сложными эфирами. Преимуществом жидкостей является высокое качество и стабильность индекса вязкости, обеспечивающая длительный срок эксплуатации системы без понижения ее работоспособности. Масла для гидравлики иностранного и отечественного производства нельзя смешивать.

Совместимость рабочих масел с уплотнительными и прокладочными материалами

Уплотнители, прокладки, набивки и пр. детали, изготовленные из резины и каучука, при плохой совместимости с маслами могут увеличиваться в размерах или сжиматься, тем самым вызывая утечку масла или проникновение в него воздуха. Особое внимание необходимо уделять совместимости резиновых деталей с трудновоспламеняемыми рабочими маслами.

Краски, в зависимости от вида, так же могут подходить или не подходить к маслам. В случае плохой совместимости краска растворяется внутри масла, что негативно влияет на его качество. Краскостойкие свойства разных видов масел отличаются. Например, с минеральными маслами совместимы эпоксидные, полиуретановые, винилхлоридные и фталевые краски.

Как работает гидравлика

Подъемные механизмы устройств в кузове и кабине грузового автомобиля, тормозная система, рулевое управление – все это производиться с учетом идеи, которая была давно предложена и обоснована физиком Паскалем. Закон физики, на котором основана работа подобных устройств, говорит: если к объему жидкости приложить какое-либо давление, то создается сила, которая передается равномерно во всех направлениях.

Этот принцип лежит в основе всех гидравлических систем, так как он позволил делать строения и конструкции многих приспособлений более простыми. Масло, которое подается через тонкие шланги, сжимается под прессом выполняет сложную работу по подъему, сдвигу и другие. Потому как задачи зачастую ставятся очень важные, нужно уделить большое внимание не только целостность систем и деталей, но и составу жидкости.

Огнестойкость

Масла на водной и синтетической основе могут воспламеняться в зависимости от температуры источника огня, с которым они соприкасаются, условий обстановки и количества рабочего масла.

Так как масло в процессе эксплуатации находится под давлением, любая протечка может привести к аварийной ситуации, поэтому следить за его состоянием очень важно.

Как правило, необходимо, чтобы масла обладали высокой температурой вспышки и воспламенения.

Разложение масла происходит как естественным путем в процессе его эксплуатации, так и при загрязнении посторонними примесями. Использование масла с ухудшенными показателями сильно снижает его смазочные, противозадирные, водоотделительные и антипенные свойства, усиливает образование ржавчины и коррозии. В таблице 2 описываются изменения параметров масла в процессе эксплуатации и возможные причины, по которым произошли эти изменения.

Преимущества и недостатки

Заливаемые в гидравлику МТЗ 82 масла обладают своими достоинствами и недостатками. К первым относят защиту деталей механизма от коррозии и износа, эффективную передачу энергии, возможность эксплуатации в широком диапазоне температур, предупреждение образования налета.

При наличии в составе загрязнений и сторонних примесей масло способно вывести машину из строя либо нанести серьезный урон. Безопасная эксплуатация гидравлического масла возможна только после его тщательной фильтрации.

Таблица 2. Описание изменений параметров масла

Таблица 3. Виды посторонних веществ, оказываемое ими влияние и причины их образования

На необходимость замены гидравлического масла указывают различные признаки. Состояние масла в некоторой степени можно определить (оценить) визуальными методами: по изменению его цвета, запаха, степени прозрачности, наличию осадка, шлаков, накипи и пр. признакам. Однако с точностью определить сроки замены возможно только по показателям анализов. В таблице 5 приведены данные, при которых следует производить замену масла.

ЛУКОЙЛ ГЕЙЗЕР XLT 32

Источник фото: lukoil-masla.ru

Назначение: импортное оборудование, работающее в арктических условиях Температура застывания: до -53°C

ЛУКОЙЛ исторически имеет сильные традиции в производстве масел с низкотемпературными характеристиками. Например, заводы компании в Волгограде на протяжении многих лет единственные в России выпускают гидравлическое масло ВМГЗ с температурой застывания -67°C, способное работать на Крайнем Севере. Вместе с тем, специально для современного импортного оборудования, действующего в арктических условиях, компания создала новый эффективный продукт — ЛУКОЙЛ ГЕЙЗЕР XLT 32 — «гидравлику» с экстремально высоким индексом вязкости (ИВ > 300) и температурой застывания -53°C. Масло было создано для гидравлических систем мобильной, лесозаготовительной, специальной техники, а также промышленного оборудования. ЛУКОЙЛ ГЕЙЗЕР XLT подходит для техники, которую необходимо запустить при сильном морозе без подогрева. Новинка, паспортизованная в соответствии с требованиями DIN 51524-3 HVLP, уже поставляется на российские предприятия горной промышленности.

Таблица 4. Нормы замены рабочих масел

Гидравлическое оборудование нуждается в периодическом очищении, которое предполагает промывку и очистку системы труб с целью удаления из них посторонних веществ и осадков. При этом производится частичная или полная разборка трубопровода в период осуществление замена масла или монтажа труб. Для очищения используется специальное продувочное (промывочное) масло.

Когда пора менять масло

Верный признак того, что жидкость ГУР пора менять – крутить руль стал заметно тяжелее, а под капотом появились нетипичные звуки. Также на потерю работоспособности масла указывают следующие признаки:

• повышенное пенообразование;
• изменение вязкости;
• появление резкого неприятного запаха;
• помутнение;
• присутствие в масле инородных вкраплений.

Планово масло необходимо менять раз в 1–2 года, и раз в полгода проводить его проверку.

Верный признак замены масла – если автомобиль перестал слушаться руля

Обратите внимание, что смешивать гидравлические масла можно только одинаковые по своему составу. Жидкости одного цвета, но с разными характеристиками, смешивать категорически запрещено.