Funkcje i własności

Drukuj

 FUNKCJE I WŁASNOŚCI CIECZY HYDRAULICZNYCH

Schemat prostej instalacji hydraulicznej pokazano na rys. 1. Jej podsta­wowe zespoły stanowią zbiornik (1) zawierający niezbędny zapas cieczy hy­draulicznej, pompa hydrauliczna (2) zasilająca instalację cieczą roboczą o okre­ślonym ciśnieniu, rozdzielacze (4) kierujące okresowo ciecz roboczą do odpo­wiednich zespołów oraz umożliwiające wypływ cieczy z niepracujących prze­strzeni, silniki hydrauliczne (6) przekształcające energię ciśnienia w pracę me­chaniczną- napęd mechanizmów wykonawczych.

Oprócz zespołów podstawowych instalacje hydrauliczne w zależności od stopnia złożoności i przeznaczenia zawierają akumulatory hydrauliczne, zawory hydrauliczne, wzmacniacze hydrauliczne, filtry do oczyszczania cieczy, prze­kaźniki czasowe i ciśnieniowe itd.

image001

 

Rys. 1. Schemat prostego układu hydraulicznego: l - zbiornik cieczy hydraulicznej. 2 - pompa, 3 - zawór nadmiarowy, 4 - rozdzielacz, 5 - filtr, 6 -jednostka wykonawcza (silnik hy­drauliczny lub siłownik hydrauliczny)

 

Ciecz hydrauliczna przekazuje energię z napędu hydraulicznego (najczęściej pompy hydraulicznej) do odbiorników takich, jak siłowniki i silniki hydrauliczne. Oznacza to ruch elementów układu hydraulicznego oraz wydzie­lanie ciepła. Zatem ciecz robocza w układach hydraulicznych powinna spełniać takie funkcje podstawowe, jak:

 

-       przenoszenie energii i sygnałów,

 

-       uszczelnianie układu,

 

-       smarowanie par tarciowych,

 

-       odprowadzanie ciepła.

 

Do tych funkcji podstawowych można dodać kolejne zadania związane z zachowaniem spełnienia funkcji podstawowych w czasie użytkowania, a więc:

 

-       ochronę przed zużyciem,

 

-       ochronę przed korozją (i niedestrukcyjne oddziaływanie na elementy nieme­talowe),

 

-       zabezpieczenie przed szkodliwym działaniem powietrza,

 

-       zabezpieczenie przed szkodliwym działaniem wody.

 

Przenoszenie energii i sygnałów sterujących wymaga od cieczy hydraulicz­nej małej ściśliwości. Warunek ten dobrze spełnia woda, lecz ze względu na niewielki zakres temperatur pracy, działanie korozyjne na metale oraz złe wła­sności smarujące bardzo rzadko bywa obecnie stosowana samodzielnie jako ciecz hydrauliczna. Znajduje zastosowanie jako komponent zapewniający nie-palność w emulsjach wodno-olejowych i olejowo-wodnych. Woda jest dobrym chłodziwem, dlatego tego typu kompozycje umożliwiają niższe o 20-30°C tem­peratury pracy układów hydraulicznych niż w przypadku zastosowania olejów mineralnych. Ściśliwość większości cieczy zmniejsza się, jeśli olej hydrauliczny jest nadmiernie napowietrzony (w normalnych warunkach zawiera on około 9% powietrza).

 

Stopień uszczelnienia układów ruchowych zależy od lepkości cieczy robo­czej.

 

Od lepkości zależy również jakość smarowania węzłów ruchowych. Lep­kość powinna być tak dobrana, aby po nagrzaniu się układu do temperatury ro­boczej w węzłach ruchowych odbiorników (i pompy) zachodziło tarcie płynne (z pełnym rozdzieleniem współpracujących elementów za pomocą tzw. klina smarowego). Dla urządzeń pracujących w dużym zakresie temperatur wymaga się cieczy o wysokim wskaźniku lepkości oraz posiadającej wymaganą pompo-walność (możliwość przetłaczania z określonym oporem wewnętrznym) w naj­niższej temperaturze pracy. W urządzeniach wysokoobciążonych konieczne jest stosowanie olejów hydraulicznych z dodatkami przeciwzużyciowymi (tworzą warstwy graniczne zabezpieczające przed zużyciem podczas tarcia mieszanego).

 

Odprowadzanie ciepła z węzłów tarcia jest lepsze w przypadku oleju z niż­szą lepkością, lecz taką, która zapewni odpowiednie smarowanie. Skuteczniej chłodzą emulsje wodno-olejowe (lub olejowo-wodne), lecz stosuje sieje głów­nie ze względu na zagrożenie pożarem.

 

Ochronę przed korozją części metalowych zapewniają wprowadzone do oleju inhibitory korozji, a więc takie dodatki, które wypierając wodę z powierzchni metalicznych tworzą na nich warstewki ochronne.

 

Bardzo złożone jest zagadnienie obecności powietrza w oleju hydraulicz­nym. Jego skład powinien być tak dobrany, aby olej nie tworzył dużej ilości piany (na powierzchni cieczy w zbiorniku), a jednocześnie posiadał zdolność szybkiego wydzielania powietrza z objętości (rys. 2). Obok zwiększenia ści­śliwości powietrze znajdujące się w oleju przyspiesza proces utleniania (destrukcji).

image002

 

Ciecz robocza, np. olej hydrauliczny, powinna posiadać zdolność wchłonię­cia pewnej ilości wody (kondensatu z wilgotnego powietrza), lecz również zdol­ność deemulgowania, tzn. wydzielania wody w większej ilości pojawiającej się w oleju (przecieki z zewnątrz). Woda sprzyja korozji, hydrolizuje dodatki uszla­chetniające, tworząc z olejem emulsje sprzyja tworzeniu osadów oraz blokowa­niu filtrów.

 

Bardzo istotną cechą eksploatacyjną cieczy hydraulicznej jest jej czystość. Ogranicza się zawartość zanieczyszczeń stałych, które przenikają do układu z zewnątrz, lecz mogą pochodzić też z procesów zużyciowych i destrukcyjnych zachodzących wewnątrz układu. Współczesne układy hydrauliczne cechują zmniejszone luzy, dlatego czystość cieczy roboczych musi być wysoka. Zapew­nić ją muszą odpowiednie techniki filtracyjne.

 

W związku z tym, że współczesne układy wyposażone być muszą w filtry dokładnego oczyszczania, ciecz hydrauliczna musi posiadać odpowiednią filtrowalność. Jest to zdolność oleju do ciągłego przepływu przez przegrodę filtra­cyjną. Zdolność ta może ulec ograniczeniu z powodu obecności wody, produk­tów utleniania. Filtr wtedy ulega częściowemu lub całkowitemu „zaklejeniu". Również obecność wiskozatorów (dodatki lepkościowe) i depresatorów zmniej­sza filtracyjność olejów hydraulicznych. Dodatki te ze względu na swe duże,

 

w porównaniu z rozmiarami „oczek" filtrów wymiary, zostają częściowo ścięte, co zwiększa opory przepływu przez filtr oraz pogarsza charakterystykę reologiczną cieczy hydraulicznej.

 

Przedstawione tu w uproszczeniu własności cieczy hydraulicznej są ujęte w odpowiednich normach przedmiotowych i sprawdzane za pomocą różnorod­nych testów.



| + -
Joomla! is Free Software released under the GNU/GPL License.