 |
| Вязкость жидкости |
Как зависит вязкость жидкости от рабочего давления
Повышение рабочего давления позволяет до некоторой степени уменьшить объем и массу гидросистемы. При давлениях в гидравлических системах в пределах 5-20 Мпа вязкость жидкости изменяется незначительно и в различных расчетах обычно им пренебрегают. С увеличением давления вязкость жидкости возрастает, причем тем быстрее, чем ниже температура. Характер изменения вязкости в большей мере зависит от химического состава жидкости.
У жидкостей нефтяного происхождения вязкость зависит от давления и определяется главным образом строением молекул. Так, вязкость жидкости на основе парафиновых углеводородов менее зависит от давления, чем вязкость минеральных нефтяных жидкостей. Значительно менее других жидкостей изменяют свою вязкость с изменением давления жидкости на основе водно-гликолевых смесей.
Исследованиями установлено, что при давлении выше 40 Мпа изменение вязкости жидкостей оказывает значительное влияние на работу гидравлических систем.
Повышение давления приводит также к значительному увеличению нагрузки на пары трения, смазываемые жидкостью.
При одновременном увеличении рабочих температур жидкости, а также при интенсивности перемещения трущихся деталей значительно ухудшаются противоизносные свойства жидкости, и в результате повышается скорость износа пар трения. Повышение износа деталей гидросистемы приводит к сокращению срока службы гидроагрегатов. Продукты износа загрязняют жидкость, катализируют процессы окисления, ухудшая ее эксплуатационные свойства.
Давление в гидросистемах самолетов и кораблей достигает 15-20 Мпа, а при работе некоторых гидроагрегатов оно может резко повышаться до 40 Мпа. Давление в амортизаторных стойках шасси транспортных самолетов в процессе работы достигает 25 Мпа и кратковременно, в момент посадки, может увеличиваться до 70 Мпа.
В гидроприводах наземных машин, приводимых в действие водителем, давление значительно ниже и не превышает 1 Мпа. Давление жидкости в амортизаторах наземных машин может достигать 8-12 Мпа, причем амортизаторы работают в течении всего времени движения машин.
Взаимодействие жидкостей для гидравлических систем с конструкционными материалами
Жидкости для гидросистем имеют большую относительную площадь контакта с металлическими стенками, резиной, прокладочными материалами, так как количество жидкости в системе, как правило, невелико (от нескольких литров до нескольких десятков литров), а поверхности внутренних полостей, особенно гидравлических магистралей, значительны. Так, например, на некоторых типах самолетов общая длина гидравлических магистралей составляет несколько километров.
В качестве конструкционных материалов для агрегатов гидросистем используют высокопрочные легированные стали, сплавы меди и алюминия, оказывающее значительное катализирующее влияние на жидкость. Каждый из агрегатов гидросистемы оказывает специфическое воздействие на рабочую жидкость.
При длительном контакте рабочей жидкости с резиной протекают сложные физико-химические процессы, в результате которых происходит растворение отдельных компонентов резины, насыщение ее жидкостью. Это приводит к размягчению, набуханию или усадке резиновых деталей, уменьшению их прочности и эластичности. Поэтому применение гидравлических жидкостей в системах нередко ограничивается совместимостью с уплотнительными неметаллическими материалами.
С повышением рабочих температур и давлений требования к совместимости неметаллических материалов, и особенно резинотехнических деталей, с жидкостью повышаются. Воздействие на резину нефтепродуктов зависит от их углеводородного состава. Наибольшее воздействие на резину оказывают ароматические углеводороды, наименьшее – алкановые. Циклановые углеводороды в этом отношении занимают промежуточное положение.
