Sifat dasar fluida kerja. Komposisi, pemeliharaan dan rekomendasi pemilihan
Dari sekian banyak sifat cairan, kami hanya akan fokus pada sifat-sifat yang paling penting dari sudut pandang pengoperasian penggerak hidrolik, menentukan parameter operasinya dan mana yang perlu diperhitungkan oleh pengembang. Properti ini ditentukan oleh persyaratan yang tercantum di atas.
Kepadatan, dicirikan oleh perbandingan massa zat cair dengan volumenya
Untuk perhitungan praktis, massa jenis fluida kerja mineral dapat diambil 
.
Kepadatan fluida kerja mencirikan hilangnya tekanan saat mengalir melalui throttle, katup, dan saluran hidrolik. Jadi, dalam rezim aliran turbulen
dimana Q adalah aliran fluida; - hilang tekanan; - Koefisien konsumsi area slot
Ketika suhu meningkat, kepadatan menurun
,
dimana p t, p t o masing-masing adalah massa jenis pada suhu t dan t o, dan merupakan koefisien muai volumetrik. Untuk fluida kerja mineral (7-8) 10 4 pada t- t o =1°C. Properti ini harus diperhitungkan ketika merancang penggerak hidrolik dengan sirkulasi tertutup dari fluida kerja. Dalam penggerak seperti itu, seiring dengan meningkatnya suhu, volume meningkat dan tekanan meningkat, yang dapat menyebabkan kerusakan sistem hidrolik. Untuk menghindari hal ini, kompensator suhu, misalnya tipe bellow, dipasang pada tangki hidrolik. Perubahan volumenya harus cukup untuk mengkompensasi ekspansi termal fluida kerja di seluruh sistem hidrolik.
Viskositas- sifat zat cair untuk menahan perpindahan relatif lapisan-lapisannya. Properti ini penting untuk pengoperasian penggerak hidrolik.
Pengaruh viskositas masih ambigu. Di satu sisi, viskositas tinggi meningkatkan keandalan pelumasan permukaan gosok, mengurangi kebocoran pada perangkat hidrolik dan meningkatkan stabilitas penggerak hidrolik. Di sisi lain, hal ini meningkatkan kerugian gesekan, meningkatkan ketahanan hidrolik pada saluran hidrolik dan mengurangi kecepatan penggerak.
Viskositas suatu zat cair dicirikan oleh koefisien viskositas dinamis dan kinematik. Koefisien viskositas dinamis, Pa. c, ditentukan dari persamaan yang menyatakan hukum gesekan fluida Newton:
dimana T adalah gaya yang timbul antara lapisan zat cair yang bergerak; S adalah area kontak permukaan lapisan; - gradien kecepatan.
Koefisien viskositas kinematik, m2.s -1, ditentukan oleh hubungan
Itu juga diukur dalam Stokes (St)
1 St = 100 cSt = 1 cm 2 / s.
Karena sulitnya mengukur viskositas secara langsung dalam cairan yang bergerak, viskositas bersyarat ditentukan dengan menggunakan instrumen khusus yang disebut viskometer. Yang paling banyak digunakan adalah viskometer Engler, yang mengukur viskositas sebagai perbandingan waktu aliran 200 cm3 zat cair melalui lubang berdiameter 2,8 mm di bawah pengaruh beratnya sendiri dengan waktu aliran zat yang sama. volume air suling pada suhu 4°C. Satuan viskositas yang ditentukan dengan cara ini disebut derajat viskositas konvensional (°VU). Di beberapa negara, satuan ini disebut derajat Angler (°E).
Konversi °VU ke cST pada °VU>3,2 dilakukan sesuai dengan rumus
Viskositas fluida kerja sangat bergantung pada suhunya. Untuk minyak mineral, efek ini dapat ditentukan melalui hubungan empiris
dimana viskositas pada suhu 50 °C; t - suhu. Ketergantungan ini berlaku pada kisaran suhu 30 Ketergantungan viskositas pada tekanan p dapat direpresentasikan sebagai berikut: dimana adalah koefisien viskositas dinamis pada p=0; a= 0,15-0,17 MPa -1 koefisien piezoviskositas. Ekspresi (7) berlaku untuk hal<60 МПа. Kehadiran udara dalam fluida kerja menyebabkan sedikit penurunan viskositas dimana viskositas cairan murni; - Viskositas fluida kerja yang mengandung udara B% dari total volume. Kompresibilitas- sifat zat cair untuk mengubah volumenya di bawah pengaruh tekanan. Kompresibilitas fluida kerja harus minimal, karena keberadaannya menyebabkan penurunan aliran pompa, mengganggu kelancaran pergerakan komponen mesin yang digerakkan oleh penggerak hidrolik, mengurangi keakuratan gerakan, dan mengurangi stabilitas penggerak hidrolik. Kompresibilitas, Pa -1, ditandai dengan rasio kompresi volumetrik dimana V/V adalah perubahan relatif volume dengan perubahan tekanan pada sungai. Nilai kebalikannya disebut modulus elastisitas sebagian zat cair, Pa: Untuk minyak mineral, modulus elastisitas sebagian besar terletak pada . Saluran pipa dan khususnya selang mengurangi modulus elastisitas yang “berkurang”. Proses kompresi fluida kerja dapat terjadi pada kecepatan yang berbeda-beda. Kompresi selama proses lambat, di mana pertukaran panas dengan lingkungan memiliki waktu untuk diselesaikan, dicirikan oleh modulus elastisitas isotermal Et. Kompresi selama proses yang terjadi dengan cepat, di mana perpindahan panas tidak memiliki waktu untuk selesai, dicirikan oleh modulus elastisitas adiabatik Ea. Metode eksperimental untuk menentukan modul ini didasarkan pada pengukuran kecepatan rambat gelombang suara dalam suatu zat cair dimana a adalah cepat rambat bunyi dalam zat cair. Telah ditetapkan bahwa ketika menghitung proses cepat dalam penggerak hidrolik, Ea ~ 1,15 Et dapat diambil. Modulus curah bergantung pada tekanan dan suhu. Elastisitas meningkat dengan meningkatnya tekanan dan menurun dengan meningkatnya suhu dimana E 0 adalah modulus elastisitas volumetrik tanpa adanya media gas dalam cairan pada t o = 20 0 C, p = 0,1 MPa; k 1 = 11 -15, k 2 = 7-9,5 MPa/°C. Kompresibilitas suatu fluida kerja sangat dipengaruhi oleh adanya udara yang tidak larut di dalamnya yang berbentuk gelembung-gelembung kecil. Kompresibilitas dalam hal ini jauh lebih tinggi daripada kompresibilitas cairan murni. Mari kita pertimbangkan efek ini dalam kondisi proses kompresi isotermal. Udara yang tidak larut dengan volume V B membentuk campuran dua fasa dengan volume cairan murni V F Vс=Vж+Vв. (2.12) Membedakan (2.12) terhadap tekanan p dan dengan asumsi bahwa hukum kompresi campuran mempunyai karakter yang sama dengan cairan murni, dan hukum kompresi udara mematuhi hukum Boyle-Marriott pV n = konstanta, kita punya dimana E C, E F adalah modulus elastisitas volumetrik campuran dan cairan murni; V B0 adalah volume udara dalam campuran pada tekanan atmosfer p 0. Dalam proses kompresi isotermal, n = 1. Dari (2.13) dan (2.12) kita peroleh Membagi ruas kanan (2.14) dengan volume awal cairan dalam campuran V Ж0, masukkan V Ж0 = Vл dan substitusikan , kita peroleh Dalam sistem nyata, kandungan udara dapat bervariasi dalam batas yang luas (Vvo/Vzho = 0,015 - 0,025). Ketergantungan modulus elastisitas curah pada tekanan fluida kerja pada kandungan udara yang berbeda ditunjukkan pada Gambar. 2.1. Terlihat dari gambar, pengaruh tekanan lebih terasa pada nilai yang rendah. Untuk menghilangkan zona ini, katup tekanan harus dipasang di saluran pembuangan hidrolik penggerak hidrolik, sehingga menghasilkan aliran balik sekitar 0,5-1 MPa. Oleh karena itu, kompresibilitas fluida kerja pada rongga pembuangan motor hidrolik berkurang dan kelancaran pergerakan bagian-bagian kerja mesin meningkat, terutama bila menggunakan silinder hidrolik. Beras. 2.1. Ketergantungan modulus elastisitas volumetrik zat cair nyata terhadap tekanan Pada tekanan lebih dari 15 MPa, pengaruh udara terhadap kompresibilitas praktis tidak berpengaruh, karena berubah menjadi keadaan terlarut. Keadaan ini juga membuatnya berguna untuk beralih ke tekanan yang lebih tinggi dari fluida kerja di saluran hidrolik tekanan penggerak. Untuk mengurangi jumlah udara yang tidak larut, perlu diketahui cara utama penetrasinya ke dalam sistem hidrolik. Kebocoran udara yang paling intensif terjadi pada saluran hisap melalui kebocoran pada tempat pemasangan flensa pompa dan filter saluran masuk, melalui segel poros, dll. Kebocoran udara juga terjadi ketika level cairan di tangki hidrolik berkurang sehubungan dengan pipa hisap. . Udara yang tidak larut 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 dengan mengukur volume zat cair sebelum dan sesudah pemisahannya, atau dengan mengukur sifat-sifat tertentu dari fluida kerja (massa jenis, modulus elastisitas, dll.), tergantung pada jumlahnya. Jumlah udara dalam sistem hidrolik dapat dikurangi dengan menggunakan diafragma elastis yang mencegah udara bersentuhan dengan cairan dalam tangki hidrolik atau dengan membuat cadangan di saluran hidrolik hisap. Pembuangan udara pada sistem hidraulik buntu dan pada titik tertinggi perangkat hidraulik dilakukan dengan menggunakan sumbat atau katup pembuangan udara (breathers). 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 dipindahkan per satuan waktu melalui satuan permukaan dengan perbedaan suhu antara cairan dan dinding satu derajat. Untuk pembuangan panas yang lebih baik, fluida kerja harus memiliki sifat termal yang tinggi. Kisaran temperatur penggunaan fluida kerja berhubungan dengan titik nyala dan titik tuang. Titik nyala adalah suhu di mana uap cair membentuk campuran dengan udara yang menyala ketika api terbuka digunakan. Titik nyala memungkinkan kita menilai keselamatan kebakaran sistem hidrolik. Titik tuang adalah suhu dimana fluida kerja mengental sehingga ketika tabung reaksi dimiringkan 45°, ketinggiannya tetap tidak berubah selama 1 menit. Untuk minyak industri yang paling umum, titik nyalanya adalah 160-200°C, dan titik tuangnya adalah 30-15°C. Sifat listrik penting untuk fluida kerja yang digunakan dalam perangkat elektrohidraulik penggerak hidrolik. Untuk menghindari korsleting, kegagalan isolasi dan percikan api akibat kemungkinan masuknya fluida kerja, konduktivitas listriknya harus minimal. Fungsi fluida kerja: 1. Perpindahan energi 2. Pelumasan bagian yang bergesekan 3. Pembuangan panas dari elemen pemanas mesin hidrolik dan perangkat hidrolik 4. Penghapusan produk aus (keripik, dll.) 5. Perlindungan korosi Persyaratan fluida kerja: 1. Viskositas optimal, berubah dengan lancar pada rentang suhu pengoperasian, dan perubahannya harus minimal 2. Kisaran suhu pengoperasian yang luas, titik tuang rendah 3. Koefisien muai panas yang rendah 4. Konduktivitas termal yang tinggi dan kapasitas panas spesifik 5. Sifat pelumas dan anti korosi yang baik 6. Modulus elastisitas yang tinggi 7. Stabilitas kimia 8. Kecenderungan rendah untuk berbusa 9. Kelembaman dalam kaitannya dengan material struktural mesin hidrolik dan perangkat hidrolik 10. Kepadatan yang relatif rendah 11. Rendahnya kemampuan menyerap dan melarutkan udara 12. Tidak ada konduktivitas listrik 13. Kelarutan sedikit dalam air dan sebaliknya 14. Tahan api dan keamanan kebakaran 15. Titik didih tinggi dan volatilitas rendah 16. Cairan tidak beracun 17. Tidak berbau menyengat, terdapat bau yang sedap 18. Transparansi atau adanya pewarnaan 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 minyak bumi. Tahan api. Berbagai jenis minyak digunakan. Mereka terdiri dari bahan dasar dan aditif (85-90% minyak mineral murni diperoleh dengan penyulingan minyak, sisanya adalah aditif, meningkatkan sifat kinerja (anti-oksidasi, anti-busa, anti-korosi)). Minyak dibagi berdasarkan viskositas: viskositas rendah (5-10 cSt), viskositas sedang (12-30 cSt), viskositas tinggi (30-70 cSt). Minyak mineral tingkat musim panas dan musim dingin digunakan. 3. Cairan sintetis. Mereka didasarkan pada produk yang diperoleh sebagai hasil reaksi kimia. Keuntungan: ketahanan oksidasi, titik tuang rendah, sifat fisik stabil dalam rentang luas. Kekurangan: biaya tinggi, pelumasan buruk, toksisitas, viskositas relatif rendah atau tinggi. Mereka digunakan ketika diperlukan untuk memastikan keamanan kebakaran dari penggerak hidrolik khusus pada suhu tinggi. 4. Cairan emulsi A) minyak-air B) air dalam minyak Keuntungan: keamanan kebakaran (emulsi berbahan dasar air aman), menghemat cairan minyak bumi. Kekurangan: ketidakstabilan, titik didih dan titik tuang rendah, pelumasan buruk (minyak dalam air), korosif tinggi. Mereka digunakan dalam sistem mesin pertambangan yang beroperasi di bawah tanah, di mana sejumlah besar minyak bersirkulasi (lebih dari 500 liter). 5. Logam cair(kalium, natrium dan paduannya): modulus elastisitas tinggi, tidak berbusa, tidak melarutkan gas. Digunakan dalam sistem tipe khusus (pendinginan reaktor nuklir neutron cepat) 2. CAIRAN KERJA DRIVE HIDROLIK 2.1. Tujuan fluida kerja dan persyaratan dasarnya Fluida yang digunakan dalam penggerak hidrolik adalah fluida kerjanya. Oleh karena itu disebut bekerja. Fluida kerja memastikan transfer energi dari pompa ke motor hidrolik dan sinyal kontrol dalam sistem hidrolik. Selain itu, ia memberikan pelumasan pada permukaan gosok perangkat hidrolik, menghilangkan produk aus dari pasangan gesekan, melindungi bagian logam dari korosi dan menghilangkan panas yang dihasilkan dalam penggerak hidrolik. Fluida kerja terkena tekanan, suhu, dan kecepatan yang bervariasi dalam rentang yang luas. Pilihan fluida kerja yang tepat memastikan kinerja penggerak hidrolik dan sangat menentukan parameter operasinya. Persyaratan berikut berlaku untuk fluida kerja. 1. Pelumasan yang baik, memastikan pengoperasian pasangan gesekan yang andal. 2. Perubahan kecil dalam viskositas dimungkinkan pada rentang suhu yang luas, yang menentukan kecilnya variabilitas karakteristik perangkat hidrolik dan penggerak hidrolik secara keseluruhan. 3. Ketahanan api yang tinggi. 4. Stabilitas sifat mekanik dan kimia dalam kondisi pengoperasian dan penyimpanan jangka panjang. Stabilitas sifat mekanik dipahami terutama sebagai kemampuan suatu cairan untuk menahan proses “pengerutan”, yaitu proses penghancuran molekul selama pelambatan jangka panjang di celah-celah sempit, pencampuran cairan dan paparan getaran, yang menyebabkan penurunan viskositas. Kestabilan sifat kimia dipahami sebagai kemampuan menahan oksidasi akibat pengaruh lingkungan dan reaksi hidrolisis akibat adanya air dalam zat cair, serta reaksi kimia zat cair dengan bahan dinding hidrolik. perangkat dan segel. 5. Toksisitas rendah pada fluida kerja dan uapnya. 6. Elastisitas volumetrik yang tinggi. 7. Konduktivitas termal yang tinggi. 8. Koefisien muai panas yang rendah. 9. Resistensi radiasi. 10. Ketahanan terhadap busa. 11. Kelarutan gas yang rendah, memberikan elastisitas cairan yang tinggi. 12. Biaya rendah. Persyaratan yang tercantum dalam banyak hal sulit untuk dipenuhi. Oleh karena itu, pemilihan fluida kerja agak sulit. 2.2. Sifat fisik dasar fluida kerja Dari sekian banyak sifat cairan, kami hanya akan fokus pada sifat-sifat yang paling penting dari sudut pandang pengoperasian penggerak hidrolik, menentukan parameter operasinya dan mana yang perlu diperhitungkan oleh pengembang. Properti ini ditentukan oleh persyaratan yang tercantum di atas. Kepadatan,, ditandai dengan rasio massa M
ke volumenya Untuk perhitungan praktis, massa jenis fluida kerja mineral dapat diambil Kepadatan fluida kerja mencirikan hilangnya tekanan saat mengalir melalui throttle, katup, dan saluran hidrolik. Jadi dalam rezim aliran turbulen dimana Q adalah aliran fluida; kehilangan tekanan; koefisien aliran area celah. Ketika suhu meningkat, kepadatan menurun di mana, masing-masing, adalah massa jenis pada suhu dan koefisien muai volumetrik. Untuk cairan kerja mineral Properti ini harus diperhitungkan ketika merancang penggerak hidrolik dengan sirkulasi tertutup dari fluida kerja. Dalam penggerak seperti itu, seiring dengan peningkatan suhu, volume dan tekanan meningkat, yang dapat menyebabkan kerusakan sistem hidrolik. Untuk menghindari hal ini, kompensator termal, misalnya tipe bellow, dipasang pada tangki hidrolik. Perubahan volumenya harus cukup untuk mengkompensasi ekspansi termal fluida kerja di seluruh sistem hidrolik. Viskositas– sifat zat cair untuk menahan perpindahan relatif lapisan-lapisannya. Properti ini penting untuk pengoperasian penggerak hidrolik. Pengaruh viskositas masih ambigu. Di satu sisi, viskositas tinggi meningkatkan keandalan pelumasan permukaan gosok. Mengurangi kebocoran pada perangkat hidrolik dan meningkatkan stabilitas penggerak hidrolik. Di sisi lain, hal ini meningkatkan kerugian gesekan, meningkatkan ketahanan hidrolik pada saluran hidrolik dan mengurangi kecepatan penggerak. Viskositas suatu zat cair dicirikan oleh koefisien viskositas dinamis dan kinematik. Koefisien viskositas dinamis, Pa, ditentukan dari persamaan yang menyatakan hukum gesekan fluida Newton: Di mana T - gaya yang timbul antara lapisan cairan yang bergerak; S
–
area kontak permukaan lapisan; –
gradien kecepatan. Koefisien viskositas kinematik ditentukan oleh hubungan Itu juga diukur dalam Stokes (St) 1 St=100 cSt=1 Karena sulitnya mengukur viskositas secara langsung dalam cairan yang bergerak, viskositas bersyarat ditentukan dengan menggunakan instrumen khusus yang disebut viskometer. Yang paling banyak digunakan adalah viskometer Engler, yang mengukur viskositas sebagai rasio waktu aliran 200 cairan melalui lubang berdiameter 2,8 mm di bawah pengaruh beratnya sendiri dengan waktu aliran volume sulingan yang sama. air pada suhu 4C. Satuan viskositas yang ditentukan dengan cara ini disebut derajat viskositas konvensional). Di beberapa negara, satuan ini disebut derajat Engler (). Konversi ke cSt dilakukan sesuai rumus Viskositas fluida kerja sangat bergantung pada suhunya. Untuk minyak mineral, efek ini dapat ditentukan secara empiris. dimana viskositas pada suhu 50C; Ketergantungan ini berlaku pada kisaran suhu 30C150. Untuk oli pada kisaran = 1050cSt. Ketergantungan viskositas pada tekanan P dapat disajikan dalam bentuk berikut: dimana adalah koefisien viskositas dinamis pada P=0
;
1+0,015V, (2,8) dimana viskositas fluida murni; viskositas fluida kerja yang bergerak di udara dari volume total. Kompresibilitas– sifat zat cair untuk mengubah volumenya karena pengaruh tekanan. Kompresibilitas fluida kerja harus minimal, karena keberadaannya menyebabkan penurunan aliran pompa, mengganggu kelancaran pergerakan komponen mesin yang digerakkan oleh penggerak hidrolik, mengurangi pelaksanaan gerakan, dan mengurangi stabilitas penggerak hidrolik. Kompresibilitas, , ditandai dengan rasio kompresi volumetrik , (2.9) di mana perubahan relatif volume ketika tekanan berubah sebesar Nilai kebalikannya disebut modulus elastisitas volumetrik zat cair, Pa: Untuk minyak mineral, modulus elastisitasnya berada dalam MPa. Saluran pipa, terutama selang, mengurangi modulus elastisitas yang “berkurang”. Proses kompresi fluida kerja dapat terjadi pada kecepatan yang berbeda-beda. Kompresi selama proses lambat, di mana pertukaran panas dengan lingkungan mempunyai waktu untuk diselesaikan, ditandai dengan modulus elastisitas isotermal. Kompresi selama proses yang terjadi dengan cepat, di mana perpindahan panas tidak memiliki waktu untuk menyelesaikannya, dicirikan oleh modulus elastisitas adiabatik. Metode eksperimental untuk menentukan modul ini didasarkan pada pengukuran kecepatan rambat gelombang suara dalam suatu zat cair dimana adalah cepat rambat bunyi dalam zat cair. Telah ditetapkan bahwa ketika menghitung proses cepat dalam penggerak hidrolik, dimungkinkan untuk mengambil . Modulus curah bergantung pada tekanan dan suhu. Elastisitas meningkat dengan meningkatnya tekanan dan menurun dengan meningkatnya suhu dimana adalah modulus elastisitas curah tanpa adanya media gas dalam cairan pada C. Kompresibilitas suatu fluida kerja sangat dipengaruhi oleh adanya udara yang tidak larut di dalamnya yang berbentuk gelembung-gelembung kecil. Kompresibilitas dalam hal ini jauh lebih tinggi daripada kompresibilitas cairan murni. Mari kita pertimbangkan efek ini dalam kondisi proses kompresi isotermal. Udara yang tidak larut dalam volumenya membentuk campuran dua fasa dengan volume cairan murni. Setelah membedakan (2.12) terhadap tekanan dan dengan asumsi bahwa hukum kompresi campuran mempunyai karakter yang sama dengan cairan murni, dan hukum kompresi udara mematuhi hukum Boyle-Mariotte, kita mendapatkan dimana modulus campuran curah dan volume tekanan cairan murni; Dalam proses kompresi isotermal, n=1. Dari (2.13) dan (2.12) kita peroleh Membagi ruas kanan (2.14) dengan volume awal zat cair dalam campuran dan mensubstitusikannya, kita peroleh Dalam sistem nyata, kandungan udara dapat bervariasi dalam batas yang luas (). Ketergantungan modulus elastisitas volumetrik pada tekanan fluida kerja pada kandungan udara yang berbeda ditunjukkan pada Gambar. Terlihat dari gambar, pengaruh tekanan lebih terasa pada nilai yang rendah. Untuk menghilangkan zona ini, katup tekanan harus dipasang di saluran hidrolik saluran hidrolik, sehingga menghasilkan aliran balik sekitar 0,5-1 MPa. Oleh karena itu, kompresibilitas fluida kerja pada rongga pembuangan motor hidrolik berkurang dan kelancaran pergerakan bagian-bagian kerja mesin meningkat, terutama bila menggunakan silinder hidrolik. Pada tekanan lebih dari 15 MPa, pengaruh udara terhadap kompresibilitas praktis tidak berpengaruh, karena berubah menjadi keadaan terlarut. Keadaan ini juga membuatnya berguna untuk beralih ke tekanan yang lebih tinggi dari fluida kerja di saluran hidrolik tekanan penggerak. 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 pada titik pemasangan flensa pompa dan filter saluran masuk, melalui segel poros, dll. Kebocoran udara juga terjadi ketika level cairan di tangki hidrolik berkurang dibandingkan dengan pipa hisap. Udara yang tidak larut 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 dengan mengukur volume zat cair sebelum dan sesudah pemisahannya, atau dengan mengukur sifat-sifat tertentu dari fluida kerja (massa jenis, modulus elastisitas, dll.), tergantung pada jumlahnya. Jumlah udara dalam sistem hidrolik dapat dikurangi dengan menggunakan diafragma elastis yang mencegah kontak dengan cairan di dalam tangki hidrolik atau dengan membuat cadangan di saluran hidrolik hisap. Pembuangan udara pada sistem hidraulik buntu dan pada titik tertinggi perangkat hidraulik dilakukan dengan menggunakan sumbat atau katup pembuangan udara (breathers). 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 dipindahkan per satuan waktu melalui satuan permukaan dengan perbedaan suhu antara cairan dan dinding sebesar satu derajat. Untuk pembuangan panas yang lebih baik, fluida kerja harus memiliki sifat termal yang tinggi. Kisaran temperatur penggunaan fluida kerja berhubungan dengan titik nyala dan titik tuang. Titik nyala adalah suhu di mana uap cair membentuk campuran dengan udara yang menyala ketika api terbuka digunakan. Titik nyala memungkinkan kita menilai keselamatan kebakaran sistem hidrolik. Titik tuang adalah suhu dimana fluida kerja mengental sehingga ketika tabung reaksi dimiringkan hingga 45 derajat, kadarnya tetap tidak berubah selama 1 menit. Untuk minyak industri yang paling umum, titik nyalanya adalah 160–200C, dan titik tuangnya adalah 30–15C. Sifat listrik penting untuk fluida kerja yang digunakan dalam perangkat elektrohidraulik penggerak hidrolik. Untuk menghindari korsleting listrik, kegagalan isolasi atau percikan api akibat kemungkinan masuknya fluida kerja, konduktivitas listriknya harus minimal. 2.3. Karakteristik fluida kerja Jenis fluida kerja utama yang paling banyak digunakan adalah minyak mineral. Dalam penggerak hidrolik untuk keperluan industri umum yang beroperasi di ruangan berpemanas pada suhu udara dari 0 hingga +35C, oli industri I12A, I20A, I30A, I40A, I50A digunakan. Angka pada penunjukan oli menunjukkan viskositasnya dalam centistokes di T
=
50C. Minyak industri adalah yang termurah, tidak beracun, karena tidak mengandung bahan tambahan. Namun, di sisi lain, mereka memiliki kecenderungan yang meningkat untuk mengoksidasi dan melepaskan resin, sehingga masa pakainya sangat terbatas. Oli industri digunakan dalam sistem hidrolik yang beroperasi pada suhu fluida tidak melebihi 60C. Dalam penggerak hidrolik yang beroperasi pada suhu di atas 60C, oli turbin Tp-22, Tp-30, Tp-46 digunakan, yang berbeda dari oli industri dalam sifat kinerja yang lebih tinggi (anti-oksidasi dan pelumasan, ketahanan anti-busa, peningkatan masa pakai) . Sifat-sifat tersebut dipastikan dengan diperkenalkannya berbagai jenis aditif (fenol, asam lemak, polisiloksan, dll.). Penggerak hidraulik yang beroperasi pada tekanan 16-35 MPa direkomendasikan untuk dioperasikan dengan oli seri IGP, yang memiliki sifat kinerja lebih tinggi. Dalam penggerak hidraulik yang dipasang pada mesin yang beroperasi di kondisi lapangan, oli digunakan yang memiliki ketergantungan viskositas terhadap suhu yang lebih rendah. Diantaranya adalah oli segala musim MGE-10A, dirancang untuk beroperasi tanpa penggantian selama 10 tahun pada suhu sekitar -55 hingga +55C. Oli VMGZ adalah jenis fluida kerja utama untuk penggerak hidrolik mesin konstruksi jalan yang beroperasi di Far North, dan juga digunakan sebagai grade musim dingin di daerah beriklim sedang. Oli MG-30 digunakan pada penggerak yang serupa dengan oli musim panas. Sistem hidrolik penerbangan pesawat subsonik menggunakan oli penerbangan AMG-10 yang mudah dibedakan dari warna merahnya. Minyak mineral memiliki kisaran suhu penggunaan yang terbatas. Batas atas biasanya tidak melebihi 80-90C. Selain itu, mereka juga menimbulkan bahaya kebakaran. Kerugian ini kurang terlihat pada fluida kerja sintetik. Mereka memiliki karakteristik viskositas yang lebih datar dan lebih tahan api. Ini termasuk diester, fosfat, siloksan, air-glikol dan cairan air-gliserin. Dari golongan fluida kerja ini kita dapat memberi nama cairan 7-50С-3, yang digunakan dalam sistem hidrolik pesawat terbang yang beroperasi pada kisaran suhu dari -60 hingga +175С. Kerugian dari cairan sintetis adalah biayanya yang tinggi, sifat pelumas yang buruk dan kebutuhan untuk beralih ke bahan khusus untuk seal. Jenis fluida kerja lainnya adalah emulsi yang mengandung air. Mereka berbiaya rendah, kapasitas panas lebih tinggi, dan tahan api. Penggerak hidrolik mesin tempa dan pengepres menggunakan emulsi minyak dalam air, dimana 2-5% emulsi mengandung minyak mineral dan 95-98% air. Emulsol berada dalam air dalam fase terdispersi. Kerugian dari cairan tersebut adalah pelumasan yang rendah, aktivitas korosi yang tinggi dan ketidakmampuan untuk digunakan pada suhu di bawah nol. Yang lebih menjanjikan adalah emulsi air dalam minyak, yang kandungan airnya sekitar 40%. Ini menggabungkan sifat positif dari emulsi minyak dalam air dan minyak mineral. Namun sejauh ini, fluida kerja yang mengandung air belum digunakan secara luas, karena peralihan ke fluida tersebut menyebabkan peningkatan sekitar 1,5-5 kali lipat dalam biaya perangkat hidrolik individu dan peningkatan konsumsi daya pompa sekitar 1,5 kali lipat. Saat ini, mereka digunakan dalam sistem hidrolik yang masalah keselamatan kebakarannya sangat penting, misalnya, dalam peralatan pertambangan dan metalurgi. 1 . PERSYARATAN CAIRAN KERJA. Pengoperasian normal penggerak hidraulik dimungkinkan bila menggunakan fluida kerja yang secara bersamaan dapat menjalankan berbagai fungsi. Pertama-tama, fluida kerja dalam penggerak hidrolik adalah fluida kerja, yaitu. adalah pembawa energi yang menjamin perpindahan energi dari sumber energi (mesin) ke konsumennya (aktuator). Selain itu, fluida kerja berperan sebagai pelumas pada pasangan gesekan penggerak hidrolik, sebagai bahan pelumas dan pendingin, serta media yang menghilangkan produk aus. Fungsi fluida kerja juga antara lain melindungi bagian penggerak hidrolik dari korosi. Dalam hal ini, fluida kerja mempunyai persyaratan yang beragam, yang agak kontradiktif dan implementasi penuhnya tidak selalu memungkinkan. Ini termasuk: Sifat pelumas yang baik; Perubahan kecil dalam viskositas dengan perubahan suhu dan tekanan; Kelambanan terhadap bahan struktural bagian penggerak hidrolik; Viskositas optimal memastikan kehilangan energi minimal dan fungsi normal segel; Toksisitas rendah dari fluida kerja itu sendiri dan uapnya; Kecenderungan rendah untuk berbusa; Sifat anti korosi; kemampuan untuk melindungi bagian penggerak hidrolik dari korosi; Kepadatan optimal; Daya tahan; Kelarutan air yang optimal dalam fluida kerja: buruk untuk minyak mineral murni; baik untuk emulsi, dll. Tidak mudah terbakar; Rendahnya kemampuan menyerap atau melarutkan udara; Konduktivitas termal yang baik; Koefisien muai panas yang rendah; Kemampuan menghilangkan kotoran dengan baik; Kompatibilitas dengan fluida kerja merek lain; Harga rendah; Kegagalan untuk mematuhi kondisi ini menyebabkan berbagai kegagalan fungsi penggerak hidrolik. Secara khusus, sifat pelumasan atau anti-korosi yang buruk menyebabkan berkurangnya masa pakai penggerak hidrolik; viskositas yang tidak optimal atau ketergantungannya yang terlalu besar pada mode pengoperasian penggerak hidraulik mengurangi efisiensi keseluruhan. dll. Pengoperasian penggerak hidraulik yang normal dan jangka panjang ditentukan oleh pilihan merek fluida kerja yang tepat selama desain, dan oleh pengoperasian penggerak hidraulik yang kompeten. 2. SIFAT DAN KARAKTERISTIK FLUIDA KERJA 2.1 SIFAT FISIK UMUM Massa jenis fluida kerja adalah besaran fisis yang mencirikan perbandingan massa m fluida dengan volumenya: Dimensi kepadatan - kg/m3. Nilai kepadatan sangat penting untuk karakteristik energi penggerak hidrolik. Besarnya kerugian hidrolik tergantung padanya, yang didefinisikan sebagai dimana C adalah kecepatan pergerakan fluida. Perubahan massa jenis fluida kerja ketika suhu berubah dari t1 ke t2 dijelaskan dengan persamaan: rt2 =r n1 / 1+b(t2-t1). dimana b adalah koefisien muai volumetrik. Perubahan relatif volume zat cair dengan perubahan suhu ditandai dengan koefisien suhu muai volumetrik b. dimana V dan DV adalah volume awal dan pertambahan volume seiring kenaikan suhu sebesar Dt. Dimensi 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 rusaknya elemen penggerak hidraulik saat dipanaskan. Kemungkinan rusaknya bagian penggerak hidrolik disebabkan oleh perbedaan koefisien temperatur muai volumetrik fluida kerja dan logam bagian penggerak hidrolik. Kenaikan tekanan akibat pemanasan biasanya diperkirakan dengan rumus: Dp = (b-bм)DtE / k di mana bм adalah koefisien muai volumetrik material bagian penggerak hidrolik; E adalah modulus elastisitas zat cair; k adalah koefisien yang mencirikan elastisitas volumetrik material elemen penggerak hidrolik. Perkiraan kasar kenaikan tekanan dalam bejana tertutup ketika dipanaskan 10°C dan nilai rata-rata yang diterima b = 8,75 10-4, bm = 5,3 10-5, E = 1,7 103 MPa dan k = 1 memberikan a nilai sekitar 15 MPa. Oleh karena itu, pada penggerak hidrolik dengan sirkulasi tertutup, yang dioperasikan pada berbagai perubahan suhu fluida kerja, katup pengaman atau perangkat lain harus dipasang untuk mengimbangi kenaikan suhu volume fluida. Kompresibilitas suatu cairan adalah kemampuannya untuk mengubah volumenya secara reversibel di bawah pengaruh tekanan eksternal, yaitu. sehingga setelah tekanan eksternal berhenti, volume aslinya dikembalikan. Kompresibilitas suatu zat cair ditandai dengan modulus elastisitas zat cair E dengan dimensi Pa (atau MPa). Penurunan volume cairan di bawah pengaruh tekanan ditentukan oleh rumus Dengan meningkatnya tekanan, modulus elastisitas meningkat, dan ketika cairan dipanaskan, modulus elastisitasnya menurun. Biasanya, oli penggerak hidraulik yang berfungsi mengandung hingga 6% udara yang tidak larut. Setelah didiamkan selama 24 jam, kadar udara berkurang menjadi 0,01-0,02%. Dalam hal ini fluida kerja merupakan campuran gas-cair yang modulus elastisitasnya dihitung dengan rumus: Ezh = E(Vl/Vp+1)/(Vl/Vp+E p0/p 2) dimana Vl, Vp masing-masing adalah volume fasa cair dan gas pada tekanan atmosfer P0. Fluida kerja juga mengandung sejumlah udara terlarut (sebanding dengan tekanan), yang praktis tidak mempengaruhi sifat fisik dan kimia minyak, tetapi berkontribusi terhadap terjadinya kavitasi, terutama pada saluran hisap pompa, pada tersedak. dan tempat lain dalam penggerak hidrolik di mana terjadi perubahan tekanan yang tajam. 2.2 VISKOSITAS Viskositas adalah sifat zat cair untuk menahan geseran suatu lapisan relatif terhadap lapisan lainnya di bawah pengaruh 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 (pascal sekon). Indikator lain yang lebih umum adalah viskositas kinematik, yang memperhitungkan ketergantungan gaya gesekan internal pada inersia aliran fluida. Viskositas kinematik (atau koefisien viskositas dinamis) diberikan oleh Satuan viskositas kinematik adalah 1m2/s. Nilai ini besar dan tidak nyaman untuk perhitungan praktis. Oleh karena itu, gunakan nilai 104 kurang dari -1 cm2/s = 1Ct(Stokes), atau seperseratus bagian St - cSt (centistokes). Dokumen peraturan dan teknis biasanya menunjukkan viskositas kinematik pada 100°C - (g100) atau pada 50°C - (g50). Untuk oli merek baru, sesuai dengan standar internasional, viskositas pada 40°C (lebih tepatnya pada 37,8°C) ditunjukkan - g40. Suhu yang ditunjukkan adalah 1000 Fahrenheit. Dalam prakteknya, parameter lain yang mengkarakterisasi viskositas cairan juga digunakan. Yang sering disebut viskositas bersyarat atau relatif sering digunakan, 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 berbeda digunakan. Di Rusia, derajat Engler konvensional (°E) digunakan untuk mengukur kondisi viskositas, yang merupakan pembacaan viskometer pada 20, 50, dan 100°C dan ditetapkan sebagai °E20; °E50 dan °E100. Nilai viskositas dalam derajat Engler adalah perbandingan waktu mengalirnya 200 cm3 zat cair uji melalui pembukaan viskometer dengan waktu mengalirnya air suling dalam jumlah yang sama pada t = 20 C. Viskositas suatu 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 dengan kisaran suhu dari t = +50 0C hingga titik tuang, digunakan rumus berikut: nl= n50 exp (A / Tzha) dimana nl adalah nilai viskositas kinematik pada suhu Tl (° K), dalam cCm; A dan a adalah koefisien empiris. Untuk beberapa fluida kerja, nilai koefisien A dan a diberikan dalam tabel. 1. Tabel 1. Ketergantungan viskositas pada suhu, atau yang disebut sifat viskositas-suhu fluida kerja, dinilai dengan menggunakan indeks viskositas (VI), yang merupakan karakteristik paspor minyak modern. Minyak dengan indeks viskositas tinggi mengubah viskositasnya lebih sedikit seiring dengan perubahan suhu. Dengan indeks viskositas yang kecil, ketergantungan viskositas pada suhu menjadi kuat. VI ditentukan dengan membandingkan oli tertentu dengan dua standar. Salah satu standar ini dicirikan oleh karakteristik suhu-viskositas yang curam, yaitu ketergantungan viskositas yang kuat pada suhu, dan standar lainnya memiliki karakteristik datar. Baku dengan sifat curam diberi IV = 0, dan baku dengan sifat datar diberi IV = 100. Sesuai dengan GOST 25371-82, IV dihitung dengan rumus: IV =(n-n1) /(n-n2) atau IV=(n-n1) / n3 dimana n adalah viskositas kinematik oli acuan pada t = 40 0C dengan IV = 0 dan mempunyai viskositas kinematik yang sama dengan oli tersebut pada t = 100 0C, cCm; n1 - viskositas kinematik minyak ini pada t=40 0C, cСm; n2 adalah viskositas kinematik oli referensi pada t=40 0C, dengan IV=100 dan pada t=100 0C memiliki viskositas yang sama dengan oli ini, cCm; n3= n- n2, cCm. Fluida kerja nyata memiliki nilai VI dari 70 hingga 120. Viskositas fluida kerja meningkat seiring dengan meningkatnya tekanan. Untuk perhitungan praktis, rumus yang menghubungkan viskositas dinamis dengan tekanan dapat digunakan: dimana h0 dan hр adalah viskositas dinamis pada tekanan atmosfer dan tekanan p. a adalah koefisien konstan; tergantung merk oli a = 1,002 - 1,004. Pada suhu rendah, minyak membeku. Titik tuang (GOST 20287-74) adalah suhu di mana minyak mengental sedemikian rupa sehingga ketika tabung reaksi berisi minyak dimiringkan ke 450, kadarnya dalam waktu 1 menit. tetap tidak bergerak. Pada titik tuang, penggerak hidrolik tidak dapat beroperasi. Suhu pengoperasian minimum diasumsikan 10-150 di atas titik tuang. Viskositas fluida kerja mempunyai pengaruh langsung terhadap proses kerja dan fenomena yang terjadi baik pada elemen individu maupun pada keseluruhan penggerak hidrolik. Pengaruh viskositas masih kontroversial dan penelitian yang cermat diperlukan untuk merekomendasikan viskositas optimal untuk penggerak hidrolik tertentu. Perubahan viskositas merupakan kriteria untuk mencapai keadaan batas fluida kerja. Jika viskositas terlalu tinggi, maka gaya gesekan dalam zat cair menjadi sangat besar sehingga dapat mengganggu kontinuitas aliran. Dalam hal ini, ruang kerja pompa tidak terisi, terjadi kavitasi, aliran berkurang, dan indikator keandalan menurun. Namun selain itu, viskositas fluida kerja yang tinggi mengurangi kebocoran melalui celah dan segel tenggorokan. Pada saat yang sama, efisiensi volumetrik meningkat. Tetapi viskositas yang tinggi secara bersamaan meningkatkan gesekan pada pasangan gesekan dan mengurangi efisiensi mekanik. Pada saat yang sama, efisiensi hidrolik menurun seiring dengan meningkatnya kerugian hidrolik. Disarankan untuk memilih fluida kerja sedemikian rupa sehingga viskositas kinematik selama operasi jangka panjang pada penggerak hidrolik dengan pompa roda gigi berada pada kisaran 18-1500 cCm, pada penggerak hidrolik dengan pompa baling-baling 10 - 4000 cCm dan dalam pemanduan fluida kerja berhubungan dengan kekuatan penggerak putar dengan pompa piston aksial 6 -2000 cCm. Pelumasan fluida kerja dikaitkan dengan pembentukan lapisan oli pada permukaan gosok dan kemampuannya untuk menahan pecah. Biasanya, semakin tinggi viskositasnya, semakin tinggi pula kekuatan oli tersebut. film di bawah geser. Fluida kerja dalam penggerak hidrolik harus mencegah kontak dan perebutan permukaan gesekan pada kecepatan geser rendah dalam kondisi gesekan batas. Dengan kata lain, fluida kerja harus, pertama, memiliki sifat tekanan ekstrim, dan kedua, mengurangi keausan permukaan gesekan, menciptakan sistem pelumasan hidrodinamik, yaitu memiliki sifat anti aus. Meningkatkan sifat tekanan ekstrim dan anti-aus dari fluida kerja dicapai dengan memasukkannya ke dalam komposisi aditif. Biasanya, beberapa aditif atau aditif kompleks diperkenalkan yang meningkatkan beberapa parameter fluida kerja sekaligus. Stabilitas sifat adalah kemampuan suatu fluida kerja untuk tetap beroperasi selama waktu tertentu ketika sifat awal berubah dalam batas yang dapat diterima. Stabilitas ditandai dengan kapasitas antioksidan dan keseragaman fluida kerja yang saling bergantung satu sama lain. Selama operasi jangka panjang, sebagai akibat dari reaksi hidrokarbon minyak dengan oksigen atmosfer, fraksi resin yang tidak larut muncul dalam fluida kerja, yang membentuk sedimen dan lapisan tipis pada permukaan bagian, menyebabkan penuaan pada fluida kerja. Akibatnya, fungsi normal elemen penggerak hidraulik presisi seperti distributor, throttle, dll. dapat terganggu. Laju oksidasi sangat dipengaruhi oleh suhu minyak, intensitas pencampuran, jumlah air dan udara dalam fluida kerja, serta kontaminan logam. Kehadiran komponen tembaga memiliki efek katalitik yang signifikan terhadap proses penuaan. Oksidasi fluida kerja ditandai dengan perubahan pH bilangan asam, yang ditentukan oleh jumlah miligram kalium hidroksida (KOH) yang diperlukan untuk menetralkan asam bebas dalam 1 g cairan. PH bilangan asam dan jumlah sedimen digunakan untuk menilai penuaan cairan (GOST 5985-79). Ini adalah salah satu parameter yang menentukan kinerja fluida kerja. Untuk meningkatkan sifat antioksidan pada fluida kerja, digunakan bahan aditif. 2 Sifat anti-korosi - mencirikan kemampuannya fluida kerja mengeluarkan udara atau gas lain tanpa membentuk busa. Kemampuan ini ditentukan oleh waktu yang diperlukan busa untuk menghilang setelah udara dimasukkan ke dalam cairan atau pengadukan dihentikan. Kemampuan menahan busa ditingkatkan dengan menambahkan aditif anti busa. Mekanisme kerja bahan aditif adalah menurunkan tegangan permukaan zat cair. Dengan berkonsentrasi pada permukaan gelembung busa, aditif mendorong pecahnya gelembung tersebut, dan akibatnya, busa padam dengan cepat. Ketahanan fluida kerja terhadap pembentukan emulsi ditandai dengan kemampuannya memisahkan dan memisahkan diri dari air yang masuk. Dengan menambahkan pengemulsi (zat yang menghancurkan emulsi minyak) ke dalam cairan, mereka mengurangi tegangan permukaan film pada antarmuka air-minyak dan mencegah pencampuran fluida kerja dengan air. Kesesuaian fluida kerja dengan material penggerak hidrolik ditandai dengan tidak adanya korosi logam, serta kestabilan sifat fisik dan kimia fluida. Penyebab korosifnya fluida kerja erat kaitannya dengan penumpukan senyawa kimia di dalamnya yang menyebabkan korosi pada logam. Di antara senyawa-senyawa tersebut, pengaruh utama terhadap korosi diberikan oleh peroksida yang terbentuk sebagai akibat dari penuaan fluida kerja, dan yang diperkirakan berdasarkan bilangan pH asam. Sifat anti korosi fluida kerja dinilai dengan uji korosi pelat logam (baja 50 dan tembaga M2) yang ditempatkan selama 3 jam dalam cairan yang dipanaskan hingga 1000C. Tidak adanya penggelapan pada pelat logam merupakan hasil tes yang positif. Kompatibilitas dengan produk karet yang digerakkan secara hidrolik dinilai berdasarkan jumlah pembengkakan karet UIM-1 atau hilangnya massanya dalam fluida kerja selama durasi pengujian tertentu. Kapasitas kalor jenis suatu fluida kerja adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu satuan massa sebesar satu derajat Celcius. Satuan kapasitas kalor jenis adalah 1J/Kg*C°. Kapasitas panas spesifik fluida kerja merupakan indikator penting untuk penggerak hidrolik. Ini mencirikan intensitas kenaikan suhu dalam sistem hidrolik. Intensitas energi yang lebih besar berarti inersia termal yang lebih besar dari penggerak hidrolik dan, oleh karena itu, distribusi suhu yang lebih seragam dalam elemen sistem. Dengan meningkatnya suhu, kapasitas panas spesifik fluida kerja sedikit berubah. Konduktivitas termal fluida kerja adalah jumlah panas yang berpindah per satuan waktu melalui satu satuan permukaan per satuan ketebalan lapisan. Satuan konduktivitas termal adalah 1W/M¤°С. 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: ketika cairan dituangkan ke dalam tangki; sebagai produk aus dari permukaan gosok; melalui pernafasan dan segel penggerak hidrolik. Pengaruh kemurnian fluida kerja terhadap keandalan penggerak hidrolik sangat besar. Hingga saat ini, ini merupakan indikator utama yang membatasi ketahanan penggerak hidrolik. Peningkatan kontaminasi fluida kerja menyebabkan peningkatan keausan pada bagian penggerak hidrolik, penurunan karakteristiknya dan kegagalan dini. 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 kontaminan dibagi menjadi dua kelompok: partikel dan serat. Serat dianggap partikel dengan ketebalan tidak lebih dari 30 mikron dengan rasio panjang dan ketebalan minimal 10:1. Partikel kontaminan yang lebih besar dari 200 mikron (tidak termasuk serat) tidak diperbolehkan berada dalam fluida kerja. Massa pencemaran untuk kelas 0 sampai 5 tidak distandarisasi, dan untuk kelas 6 sampai 12 bukan merupakan parameter kontrol. Standarisasi kelas kebersihan menurut GOST 17216-71 juga memiliki kelemahan. Khususnya, dalam fluida kerja nyata, rasio jumlah partikel dengan ukuran tertentu untuk satu kelas kebersihan, sebagai suatu peraturan, tidak diperhatikan. Mungkin saja tidak terdapat partikel berukuran besar, namun partikel yang lebih kecil berada di atas tingkat yang dapat diterima. Pada saat yang sama, total massa kontaminan mungkin kurang dari yang diperbolehkan untuk kelas ini. Dalam situasi seperti itu, kinerja cairan tersebut tidak akan lebih rendah dari cairan yang sepenuhnya sesuai dengan kelas ini dalam hal indikator, namun harus diklasifikasikan menurut Gost dengan kelas kemurnian lain yang lebih kasar. Untuk menghilangkan kekurangan ini, beberapa industri telah memperkenalkan indikator tambahan yang lebih nyaman digunakan. Khususnya dalam industri peralatan mesin, parameter polusi W digunakan sesuai dengan standar industri RTM2 N06-32-84. Parameter ini dihitung menggunakan rumus: L=10^-10*n1*n2*n3*n4*n5 Dimana n1-n5 adalah jumlah partikel pencemaran masing-masing: 5-10; 10-25; 25-50; 50-100 dan lebih dari 100 mikron dalam volume cairan 100 cm3 Parameter klasifikasi W disesuaikan dengan kelas frekuensi GOST 17216-71 Penggerak hidraulik sangat menuntut kemurnian fluida kerja Meja 2 3. JENIS CAIRAN KERJA 3.1 Fluida kerja berbahan dasar minyak bumi. Fluida kerja berbahan dasar minyak bumi dibuat dari produk penyulingan minyak bumi yang tersisa setelah fraksi bahan bakar. Produk tersebut merupakan campuran berbagai hidrokarbon yang biasa disebut bahan bakar minyak. Ketika bahan bakar minyak dipanaskan pada tekanan rendah, titik didih masing-masing hidrokarbon menurun, yang memungkinkan untuk memisahkan fraksi individu dari bahan bakar minyak. Proses ini disebut sublimasi vakum. Ada dua skema pemrosesan bahan bakar minyak - bahan bakar dan minyak. Bila menggunakan bahan bakar hanya diperoleh satu fraksi (350-500 0C), yang biasanya digunakan sebagai produk dasar perengkahan katalitik atau perengkahan air untuk menghasilkan bahan bakar berat. Selama pemrosesan minyak, tiga fraksi dipisahkan: minyak sulingan ringan, mendidih pada suhu 300-400 0C, minyak sulingan sedang (400-450 0C) dan minyak sulingan berat (450-500 0C). Distilasi vakum menghasilkan minyak sulingan dasar, dan produk sisanya (semitar dan tar) digunakan untuk mendapatkan minyak sisa. Ciri khas minyak sulingan adalah sifat suhu-viskositasnya yang baik (VI tinggi) dan stabilitas termal-oksidatif yang tinggi. Namun minyak ini tidak memiliki sifat manis mulut yang memuaskan, yaitu. kekuatan lapisan oli rendah, sehingga mengurangi pelumasannya. Sebaliknya, minyak sisa memiliki sifat berminyak alami yang tinggi, tetapi sifat suhu-viskositasnya buruk dan titik tuangnya tinggi. Untuk mendapatkan minyak dasar yang dapat dipasarkan, teknologi kompleks digunakan berdasarkan pemilihan campuran minyak sulingan dan sisa minyak serta pemurnian dari kotoran berbahaya. Yang terakhir ini meliputi 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 rumit dan tidak aman bagi lingkungan. Metode pemurnian minyak berikut saat ini digunakan: 1. Pencucian. Ini adalah cara termudah. Minyak diolah dengan larutan alkali (NaOH), yang menetralkan asam organik. Produk polimerisasi oksidatif (resin minyak bumi dan kotoran berbahaya lainnya) tidak dihilangkan selama pembersihan basa, sehingga metode ini penggunaannya terbatas. 2. Pembersihan asam basa dan kontak asam. Dengan metode pembersihan ini, reagen utama yang termasuk dalam senyawa dengan pengotor yang tidak diinginkan adalah asam sulfat, yang ditambahkan ke minyak sulingan hingga 6%, dan ke sisa minyak - hingga 10% berat cairan yang diolah. Asam sulfat menghancurkan aspal resin dan hidrokarbon tak jenuh. Produk reaksi, bersama dengan bagian asam sulfat yang tidak terpakai, membentuk endapan yang disebut tar asam. Hidrokarbon siklan yang paling berharga, yang menjadi dasar minyak, tidak terpengaruh oleh asam sulfat. Setelah menghilangkan sedimen, minyak dicuci dengan larutan alkali berair, yang menetralkan sisa asam sulfat dan lumpur asam. Pembersihan diakhiri dengan mencuci minyak dengan air dan mengeringkannya dengan uap panas atau udara panas. Dengan metode menetralkan sisa keasaman ini, pembentukan emulsi air-minyak yang persisten dimungkinkan. Oleh karena itu, alih-alih perlakuan alkali, digunakan filtrasi kontak menggunakan tanah liat pemutih. Yang terakhir ini 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, diperlukan asam sulfat dalam jumlah besar, yang produksinya mahal dan berbahaya bagi lingkungan; Tar asam, yang merupakan produk limbah dari metode pembersihan ini, merupakan produk yang sangat beracun dan berbahaya bagi lingkungan. Penggunaannya kembali berbahaya bagi lingkungan, dan daur ulangnya sulit serta mahal. 3. Membersihkan dengan pelarut selektif. Ciri dari metode ini adalah kemampuannya untuk berulang kali menggunakan pelarut pengotor berbahaya selama proses pembersihan. Fenol, furfural dan zat lain digunakan sebagai pelarut. Prinsip pemurnian selektif adalah sebagai berikut. Suatu pelarut dipilih yang, pada suhu dan perbandingan kuantitatif tertentu dengan minyak yang dimurnikan, secara selektif (selektif) melarutkan semua pengotor berbahaya dan dengan buruk atau tidak melarutkan produk yang dimurnikan sama sekali. Saat mencampurkan minyak yang akan dimurnikan dengan pelarut selektif, bagian utama dari pengotor berbahaya larut dan masuk ke dalam pelarut, yang, tanpa tercampur dengan minyak, mudah dipisahkan darinya saat mengendap. Hal ini menghasilkan lapisan minyak yang dimurnikan (refined layer) dan lapisan pelarut dengan kotoran berbahaya dihilangkan dari minyak. Lapisan ini disebut ekstrak. Lapisan-lapisannya dipisahkan. Lapisan yang telah dihaluskan kemudian dimurnikan lebih lanjut dengan lempung pemutih, dan ekstraknya 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 serta 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. 4. Hidrogenasi. Prosesnya terdiri dari hidrogenasi (saturasi) hidrokarbon tak jenuh dengan hidrogen dengan adanya katalis. Dalam hal ini, belerang dan zat yang mengandung belerang dihilangkan seluruhnya. Prosesnya berlangsung di instalasi khusus pada tekanan ~2 MPa pada suhu 380-400 0 C. 5. Deasphalting dan dewaxing digunakan untuk meningkatkan sifat viskositas-suhu oli. Deasphalting dilakukan dengan menggunakan propana cair, yang dicampur pada tekanan 2-4 MPa dengan minyak murni dengan perbandingan hingga 10:1. Limbah produksinya adalah aspal. Propana dapat digunakan kembali setelah dibersihkan. Dewaxing minyak, mis. Ekstraksi parafin dan ceserine dilakukan dalam beberapa tahap. Pertama, pelarut ditambahkan ke dalam minyak dan campuran dipanaskan sampai suhu 15-20 0 C di atas suhu pelarutan parafin dan ceserine. Campuran kemudian didinginkan dan disaring. Parafin dan ceserine yang mengeras tetap berada di filter. Pelarut dan minyak dipisahkan dengan pengendapan. Cairan berbahan dasar minyak bumi paling sering digunakan dalam penggerak hidrolik. Namun, oli dasar, dengan pengecualian yang jarang (spindel AC, turbin, dan beberapa oli lainnya), tidak digunakan karena tidak memiliki properti yang diperlukan untuk penggerak hidrolik. Untuk mendapatkan fluida kerja dengan sifat kinerja yang diinginkan, oli dasar dimodifikasi menggunakan berbagai aditif. Berdasarkan minyak dasar, emulsi dibuat, yang terkadang digunakan dalam penggerak hidrolik sebagai fluida kerja. Emulsi adalah campuran minyak berbahan dasar minyak bumi dan air yang dilunakkan. Ada emulsi “minyak dalam air” dan “air dalam minyak”. Yang pertama adalah campuran halus air dan 2-3% emulsi, yang meliputi minyak mineral dengan penambahan 12-14% asam oleat dan 2,5% natrium hidroksida. Mereka memiliki viskositas rendah, pelumasan rendah, korosifitas tinggi dan kisaran 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 dengan bahan tambahan yang menjamin kestabilan emulsi (pengemulsi). Fluida kerja seperti itu sedikit lebih rendah daripada minyak mineral dalam hal ketahanan terhadap korosi dan sifat pelumas pada tekanan rendah. Namun, dengan meningkatnya tekanan, sifat-sifat ini menurun. Emulsi digunakan sebagai fluida kerja dalam penggerak hidrolik mesin tempa dan pertambangan, di mana persyaratan keselamatan kebakaran meningkat. 3.2 Cairan hidrolik sintetik Fluida kerja berbahan dasar minyak bumi tidak dapat memenuhi seluruh persyaratan yang diterapkan pada penggerak hidrolik. Untuk penggerak hidraulik yang beroperasi dalam kondisi yang berbeda dari normal (pekerjaan > 1000C, peningkatan persyaratan keselamatan kebakaran, suhu lingkungan yang sangat rendah, dll.), atau yang memerlukan peningkatan stabilitas karakteristik, digunakan fluida kerja sintetis. Memiliki sifat individual yang ditingkatkan, fluida kerja sintetik memiliki beberapa kelemahan yang menghalangi penggunaannya secara luas. Hal ini terutama disebabkan oleh tingginya biaya dan terbatasnya bahan baku yang digunakan untuk pembuatan cairan sintetis. Selain itu, sejumlah cairan tersebut kurang kompatibel dengan bahan dasar penggerak hidrolik, beracun dan memiliki kinerja yang lebih buruk dalam sifat-sifat tertentu dibandingkan dengan minyak mineral. Ada banyak jenis cairan sintetik, yang berikut ini digunakan dalam penggerak hidrolik: diester, siloksan, fosfat, cairan berair, cairan kerja fluor dan organoklorin. Semua jenis cairan organik memiliki sifat pemadaman api yang lebih tinggi dibandingkan dengan minyak mineral. Yang terbaik dalam hal ini adalah cairan organofluorin, yang sama sekali tidak mudah terbakar. Selain itu, bahan ini sangat inert secara kimia dan stabil secara termal. Cairan yang mengandung air tidak mudah terbakar bila disemprotkan ke api atau ke permukaan yang dipanaskan hingga suhu 7000C. Cairan lain memiliki ketahanan terhadap api yang lebih tinggi dibandingkan minyak bumi, namun mudah terbakar dan dapat menyala jika terkena api atau benda panas. Mari kita perhatikan karakteristik fluida kerja sintetik. Diester adalah cairan berbahan dasar ester, yang merupakan produk reaksi asam dibasa (adipat, sebacic, dll.) dengan alkohol primer atau polihidrat (misalnya pentaeritritol). 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 aditif antioksidan dan anti aus dimasukkan ke dalamnya. Di lingkungan diester, cangkang dan segel yang terbuat dari karet nitrit, bahan isolasi listrik, logam yang mengandung lapisan timbal, kadmium, dan seng tidak berfungsi dengan baik. Diester kompatibel dengan siloksan, sehingga diester ditambahkan ke siloksan untuk meningkatkan sifat pelumas. Suhu pengoperasian diester dibatasi hingga 2000C, karena pada suhu 230 - 2600C mulai terurai. Diester digunakan dalam penggerak hidrolik mesin turboprop. Siloksan dan polisiloksan adalah cairan yang berbahan dasar polimer silikon-organik. Mereka mempunyai karakteristik suhu-viskositas paling rata dari semua fluida kerja, yaitu viskositasnya sedikit bergantung pada suhu. Viskositas polisiloksan meningkat seiring dengan peningkatan berat molekul polimer, yang memungkinkan terciptanya berbagai macam cairan basa siloksan dengan peningkatan viskositas secara berturut-turut. Kisaran viskositas siloksan adalah dari 10 hingga 3000 cSt pada 250C. Siloksan mempunyai sifat kompresibilitas dan ketahanan oksidasi yang tinggi. Mereka memiliki tegangan permukaan terendah dari semua fluida kerja yang diketahui. Siloxanes dapat menahan suhu hingga 1900C, tetapi pada suhu 2000C mereka mulai terurai dengan pembentukan silikon oksida (silika), yang merupakan bahan abrasif yang baik, sehingga suhu pengoperasian tidak melebihi 1750C. Pelumasan siloksan kurang memuaskan (terutama untuk baja), sehingga digunakan untuk fluida kerja penggerak hidrolik hanya dalam campuran dengan diester atau minyak mineral. Titik tuang siloksan murni adalah -80...-900C, tetapi bila dicampur dengan komponen lain dalam urat kerja, suhunya meningkat dan tidak turun di bawah -700C. Fosfat - cairan berdasarkan ester asam fosfat - ditandai dengan peningkatan ketahanan terhadap api dan pelumasan yang baik. Triaril fosfat adalah yang paling termostabil, namun 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 dapat digunakan dalam sistem yang memungkinkan masuknya air. Banyak fosfat yang beracun. Fosfat digunakan dalam penggerak hidrolik pembangkit listrik tenaga panas (termasuk pembangkit listrik tenaga nuklir) dan peralatan metalurgi, serta pada pesawat terbang. Cairan yang mengandung air (air-glikol dan air-gliserin) adalah kelas cairan kerja tahan api, yang keamanan kebakarannya dijamin dengan adanya air di dalamnya. Komponen utama cairan air-glikol adalah glikol (biasanya etilen glikol) - 50-60% dan air -35-45%. Cairan kerja juga mengandung pengental yang larut dalam air dan bahan tambahan lainnya. 4. Penunjukan merek fluida kerja. Saat ini terdapat berbagai sistem untuk menentukan merek fluida kerja. Untuk fluida kerja serba guna, nama “industri” diterima, yang menunjukkan viskositas dalam cSt pada t = 50 C. Selain itu, terdapat juga sistem penunjukan khusus industri. Misalnya, fluida kerja untuk penggerak hidrolik mesin adalah IGIDROPRIVOD, untuk penggerak hidrolik instalasi transportasi - MG, MGE, untuk penggerak hidrolik pesawat - AMG. Dalam hal ini merek fluida kerja dapat mengandung fluida kerja atau tidak mengandung fluida kerja dan memberikan indikasi kekentalan. Kedepannya direncanakan untuk beralih ke sistem pelabelan baru. Dasarnya adalah standar internasional MS ISO 6443/4, yang menetapkan klasifikasi kelompok H (sistem hidrolik), yang termasuk dalam kelas L (pelumas, oli industri, dan produk terkait). Setiap kategori produk pada kelompok H ditandai dengan simbol yang terdiri dari beberapa huruf, namun kita ambil ISO - L -HV atau disingkat L - HV. Simbol tersebut dapat dilengkapi dengan angka yang sesuai dengan nilai 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 penandaan akan dilakukan untuk tabel fluida kerja berbasis minyak yang baru dibuat . Gambar 3 menunjukkan pilihan fluida kerja yang paling umum untuk berbagai penggerak hidrolik dengan sebutan lama dan analognya menurut Gost dan MS ISO. Tabel 3. Dalam praktik perusahaan asing, sistem merek dagang digunakan untuk fluida kerja. Misalnya, SHELL memproduksi oli bernama TELLUS 532 (546.568.5100), TONNA T32 (68), VITREA 46 (68.100), dll., EXXON-NUTO HR32 (HR46, HR48, HR100), dll. Merek oli mineral produksi dalam negeri yang direkomendasikan untuk digunakan pada penggerak hidrolik mesin dan oli setara yang diproduksi oleh perusahaan asing terkemuka disajikan dalam Tabel. 4 (pada penyebaran). Minyak IGP, yang dibuat dari minyak yang mengalami pemurnian selektif mendalam, seharusnya memiliki keunggulan. Dengan pengoperasian sistem hidrolik yang kompeten secara teknis, oli tipe IGM dapat dioperasikan secara normal selama 6-8 ribu jam. 6 Filter yang digunakan dalam penggerak hidrolik mesin. Jika persyaratan yang diperlukan untuk kebersihan sistem hidraulik terpenuhi, keandalan penggerak hidraulik dapat ditingkatkan dan biaya pengoperasian dapat dikurangi rata-rata 50%. Filter memastikan kemurnian oli yang diperlukan selama pengoperasian penggerak hidraulik, beroperasi dalam mode filtrasi aliran penuh atau proporsional di saluran hisap, tekanan, atau pembuangan sistem hidraulik. Paling sering, kombinasi filter dipasang. Filter penerima yang dipasang di sistem hidrolik alat berat: Jala menurut OST2 C41-2; Ruang penerima tamu tipe FVSM menurut TU2-053-1855-87; Filter pembuangan: Tipe mesh AS42-5 atau VS42-5 menurut TU2-053-1614-82; Filter tekanan: Ditempatkan menurut Gost 21329-75; Tipe tekanan FGM32 menurut TU2-053-1778-86; Tipe FV bawaan menurut TU2-053-1854-87; Filter tipe F10 menurut TU2-053-1636-83; FMP tipe berpori magnetik menurut TU2-053-1577-81. Pembersih magnetik juga dipasang di sistem penggerak hidrolik peralatan mesin. Mereka biasanya ditempatkan di bukaan partisi tangki. Filter ini meliputi: Pemisah pembersih magnetik tipe FMM menurut TU2-053-1838-87; Kartrid magnetik menurut OST2 G42-1-73; Penangkap magnet menurut TU2-053-1788-86. Filter udara dan pengisian melindungi tangki unit pompa dari kontaminasi. Ini termasuk: Filter G45-27 (nafas 20); Saring G42-12F menurut TU2-053-1294-77; Filter tipe FZ menurut TU2-053-1575-81. 7. Segel yang digunakan pada saluran hidrolik penggerak hidrolik mesin. Seal untuk penggerak hidraulik alat berat harus cukup rapat, andal, mudah dipasang, menghasilkan tingkat gesekan minimum, berukuran kecil, berbiaya rendah, dan kompatibel dengan lingkungan kerja. Segel berikut digunakan dalam penggerak hidrolik mesin: Cincin penyegel karet dengan penampang melingkar sesuai dengan Gost 9833-73; Segel kain karet Chevron menurut GOST 22704-77; Manset penyegel karet untuk perangkat hidrolik sesuai dengan Gost 14896-84; APA YANG DIPERLUKAN UNTUK PENGOPERASIAN NORMAL DRIVE HIDROLIK. Pertama-tama, kami mencatat bahwa fluida kerja dalam penggerak hidrolik adalah fluida kerja, yaitu. adalah pembawa energi yang menjamin perpindahan energi dari sumber energi (mesin) ke konsumennya (aktuator). Selain itu, fluida kerja berperan sebagai pelumas pada pasangan gesekan penggerak hidrolik, sebagai bahan pelumas dan pendingin, serta media yang menghilangkan produk aus. Fungsi fluida kerja juga antara lain melindungi bagian penggerak hidrolik dari korosi. Dalam hal ini, berbagai persyaratan dikenakan pada fluida kerja: Sifat pelumas yang baik; Perubahan kecil dalam viskositas dengan perubahan suhu dan tekanan; Kelambanan terhadap bahan struktural bagian penggerak hidrolik; Viskositas optimal memastikan kehilangan energi minimal dan fungsi normal segel; Toksisitas rendah dari fluida kerja itu sendiri dan uapnya; Kecenderungan rendah untuk berbusa; Sifat anti korosi; kemampuan untuk melindungi bagian penggerak hidrolik dari korosi; Kepadatan optimal; Daya tahan; Kelarutan air yang optimal dalam fluida kerja: buruk untuk minyak mineral murni; baik untuk emulsi, dll. Tidak mudah terbakar; Rendahnya kemampuan menyerap atau melarutkan udara; Konduktivitas termal yang baik; Koefisien muai panas yang rendah; Kemampuan menghilangkan kotoran dengan baik; Kompatibilitas dengan fluida kerja merek lain; Harga rendah; Penyimpangan dari kondisi tersebut menyebabkan berbagai gangguan pada fungsi penggerak hidrolik. Secara khusus, sifat pelumasan atau anti-korosi yang buruk menyebabkan berkurangnya masa pakai penggerak hidrolik; viskositas yang tidak optimal atau ketergantungannya yang terlalu besar pada mode pengoperasian penggerak hidraulik mengurangi efisiensi keseluruhan. dll. Untuk pengoperasian penggerak hidraulik yang optimal, Anda harus memilih merek fluida kerja yang tepat selama desain dan, tentu saja, mengoperasikan penggerak hidraulik itu sendiri dengan benar. Saat ini terdapat berbagai sistem untuk menentukan merek fluida kerja. Fluida kerja serba guna biasanya disebut “industri” dengan viskositas yang ditunjukkan dalam cSt pada t=50 C. Selain itu, terdapat juga sistem penunjukan khusus industri. Misalnya, fluida kerja untuk penggerak hidrolik mesin adalah IGIDROPRIVOD, untuk penggerak hidrolik instalasi transportasi - MG, MGE, untuk penggerak hidrolik pesawat - AMG. Dalam hal ini merek fluida kerja dapat mengandung fluida kerja atau tidak mengandung fluida kerja dan memberikan indikasi kekentalan. Di masa depan, direncanakan untuk beralih ke sistem pelabelan baru, yang didasarkan pada standar internasional MS ISO 6443/4, yang menetapkan klasifikasi kelompok H (sistem hidrolik), yang termasuk dalam kelas L (pelumas, industri minyak dan produk terkait). Setiap kategori produk pada kelompok H ditandai dengan simbol yang terdiri dari beberapa huruf, namun kita ambil ISO - L -HV atau disingkat L - HV. Simbol tersebut dapat dilengkapi dengan angka yang sesuai dengan nilai 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 penandaan akan dilakukan untuk fluida kerja berbasis minyak yang baru dibuat. Fluida kerja yang paling umum untuk berbagai penggerak hidrolik dengan sebutan lama dan analognya menurut GOST dan MS ISO diberikan dalam tabel. 3. Tabel 3. Sebutan yang ada Penunjukan menurut Gost Penunjukan MS ISO IHIDROPRIVOD-18 IHIDROPRIVOD-30 IHIDROPRIVOD-38 IHIDROPRIVOD-49 Viskositas adalah sifat zat cair untuk menahan geseran suatu lapisan relatif terhadap lapisan lainnya di bawah pengaruh 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 (pascal sekon). Indikator lain yang lebih umum adalah 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, gunakan nilai 10 4 kurang dari -1 cm 2 /c = 1Ct (Stokes), atau seperseratus bagian St - cSt (centistokes). 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, viskositasnya ditunjukkan pada 40°C (lebih tepatnya pada 37,8°C) - g 40. Suhu yang ditunjukkan sesuai dengan 100 0 Fahrenheit. Dalam prakteknya, parameter lain yang mengkarakterisasi viskositas cairan juga digunakan. Yang sering disebut viskositas bersyarat atau relatif sering digunakan, 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 berbeda digunakan. Di Rusia, derajat Engler konvensional (°E) digunakan untuk mengukur kondisi viskositas, yang merupakan pembacaan viskometer pada 20, 50, dan 100°C dan ditetapkan sebagai °E20 dan °E100; Nilai viskositas dalam derajat Engler adalah perbandingan waktu mengalirnya 200 cm3 zat cair uji melalui pembukaan viskometer dengan waktu mengalirnya air suling dalam jumlah yang sama pada t = 20 C. Viskositas suatu 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 dengan rentang suhu dari t = +50 0 C sampai titik tuang, digunakan rumus: n f = n 50 exp (A / T f a) dimana n l adalah nilai viskositas kinematik pada suhu T l (° K), dalam cCm; A dan a adalah koefisien empiris. Untuk beberapa fluida kerja, nilai koefisien A dan a diberikan dalam tabel. 1. Tabel 1. Dengan menggunakan indeks viskositas (VI), yang merupakan karakteristik paspor oli modern, ketergantungan viskositas pada suhu, atau yang disebut sifat viskositas-suhu fluida kerja, dinilai. Minyak dengan indeks viskositas tinggi mengubah viskositasnya lebih sedikit seiring dengan perubahan suhu. Dengan indeks viskositas yang kecil, ketergantungan viskositas pada suhu menjadi kuat. VI ditentukan dengan membandingkan oli tertentu dengan dua standar. Salah satu standar ini dicirikan oleh karakteristik suhu-viskositas yang curam, yaitu ketergantungan viskositas yang kuat pada suhu, dan standar lainnya memiliki karakteristik datar. Baku dengan sifat curam diberi IV = 0, dan baku dengan sifat datar diberi IV = 100. Menurut GOST 25371-82, IV dihitung menggunakan rumus: IV =(n-n 1) /(n-n 2) IV=(n-n 1) / n 3 dimana n adalah viskositas kinematik oli acuan pada t = 40 0 C dengan IV = 0 dan pada t = 100 0 C viskositas kinematiknya sama dengan oli ini, cCm; n 1 - viskositas kinematik minyak ini pada t=40 0 C, cСm; n 2 - viskositas kinematik minyak referensi pada t=40 0 C, dengan IV=100 dan memiliki pada t=100 0 C viskositas yang sama dengan minyak ini, cСm; n 3 = n- n 2, cm. 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: dimana h 0 dan hp adalah viskositas dinamis pada tekanan atmosfer dan tekanan p. a adalah koefisien konstan; tergantung merk oli a = 1,002 - 1,004. Namun pada suhu rendah, minyak membeku. Titik tuang (GOST 20287-74) adalah suhu di mana minyak menjadi sangat kosong sehingga ketika tabung reaksi berisi minyak dimiringkan pada 45 0, kadarnya naik dalam waktu 1 menit. tetap tidak bergerak. Pada titik tuang, penggerak hidrolik tidak dapat beroperasi. Suhu pengoperasian minimum diasumsikan 10-15 0 di atas titik tuang. Penting untuk diketahui bahwa viskositas fluida kerja mempunyai pengaruh langsung terhadap proses kerja dan fenomena yang terjadi baik pada elemen individu maupun pada keseluruhan penggerak hidrolik. Pengaruh viskositas masih kontroversial dan penelitian yang cermat diperlukan untuk merekomendasikan viskositas optimal untuk penggerak hidrolik tertentu. Perubahan viskositas merupakan kriteria untuk mencapai keadaan batas fluida kerja. Namun, jika viskositasnya terlalu tinggi, gaya gesekan dalam fluida menjadi sangat besar sehingga dapat menyebabkan ketidakselarasan aliran. Dalam hal ini, ruang kerja pompa tidak terisi, terjadi kavitasi, laju aliran menurun, dan indikator keandalan menurun. Selain itu, viskositas fluida kerja yang tinggi mengurangi kebocoran melalui celah dan penutup celah, sekaligus meningkatkan efisiensi volumetrik. Tetapi viskositas yang tinggi secara bersamaan meningkatkan gesekan pada pasangan gesekan dan mengurangi efisiensi mekanik. Pada saat yang sama, efisiensi hidrolik menurun seiring dengan meningkatnya kerugian hidrolik. Pemilihan fluida kerja perlu dilakukan agar viskositas kinematik selama pengoperasian jangka panjang pada penggerak hidrolik dengan pompa roda gigi berada pada kisaran 18-1500 cCm, pada penggerak hidrolik dengan pompa baling-baling 10 - 4000 cCm dan pada pemandu. Besarnya fluida kerja berhubungan dengan kekuatan penggerak putar dengan pompa piston aksial 6- 2000 ccm. Pelumasan fluida kerja dikaitkan dengan pembentukan lapisan oli pada permukaan gosok dan kemampuannya untuk menahan pecah. Biasanya, semakin tinggi viskositasnya, semakin tinggi pula kekuatan oli tersebut. film di bawah geser. Fluida kerja dalam penggerak hidrolik harus mencegah kontak dan perebutan permukaan gesekan pada kecepatan geser rendah dalam kondisi gesekan batas. Dengan kata lain, fluida kerja harus, pertama, memiliki sifat tekanan ekstrim, dan kedua, mengurangi keausan permukaan gesekan, menciptakan sistem pelumasan hidrodinamik, yaitu memiliki sifat anti aus. Meningkatkan sifat tekanan ekstrim dan anti-aus dari fluida kerja dicapai dengan memasukkannya ke dalam komposisi aditif. Biasanya, beberapa aditif atau aditif kompleks diperkenalkan yang meningkatkan beberapa parameter fluida kerja sekaligus. Stabilitas sifat adalah kemampuan suatu fluida kerja untuk tetap beroperasi selama waktu tertentu ketika sifat awal berubah dalam batas yang dapat diterima. Stabilitas ditandai dengan kapasitas antioksidan dan keseragaman fluida kerja yang saling bergantung satu sama lain. Selama operasi jangka panjang, sebagai akibat dari reaksi hidrokarbon minyak dengan oksigen atmosfer, fraksi resin yang tidak larut muncul dalam fluida kerja, yang membentuk sedimen dan lapisan tipis pada permukaan bagian, menyebabkan penuaan pada fluida kerja. Akibatnya, fungsi normal elemen penggerak hidraulik presisi seperti distributor, throttle, dll. dapat terganggu. Laju oksidasi sangat dipengaruhi oleh suhu minyak, intensitas pencampuran, jumlah air dan udara dalam fluida kerja, serta kontaminan logam. Kehadiran komponen tembaga memiliki efek katalitik yang signifikan terhadap proses penuaan. Oksidasi fluida kerja ditandai dengan perubahan pH bilangan asam, yang ditentukan oleh jumlah miligram kalium hidroksida (KOH) yang diperlukan untuk menetralkan asam bebas dalam 1 g cairan. PH bilangan asam dan jumlah sedimen digunakan untuk menilai penuaan cairan (GOST 5985-79). Ini adalah salah satu parameter yang menentukan kinerja fluida kerja. Untuk meningkatkan sifat antioksidan pada fluida kerja, digunakan bahan aditif. 2 Sifat anti korosi -
mencirikan kemampuan suatu fluida kerja untuk melepaskan udara atau gas lain tanpa terbentuknya busa. Kemampuan ini ditentukan oleh waktu yang diperlukan busa untuk menghilang setelah udara dimasukkan ke dalam cairan atau pengadukan dihentikan. Kemampuan menahan busa ditingkatkan dengan menambahkan aditif anti busa. Mekanisme kerja bahan aditif adalah menurunkan tegangan permukaan zat cair. Dengan berkonsentrasi pada permukaan gelembung busa, aditif mendorong pecahnya gelembung tersebut, dan akibatnya, busa padam dengan cepat. Ketahanan fluida kerja terhadap pembentukan emulsi ditandai dengan kemampuannya memisahkan dan memisahkan diri dari air yang masuk. Dengan menambahkan pengemulsi (zat yang menghancurkan emulsi minyak) ke dalam cairan, mereka mengurangi tegangan permukaan film pada antarmuka air-minyak dan mencegah pencampuran fluida kerja dengan air. DENGAN kesesuaian fluida kerja dengan bahan Penggerak hidrolik ditandai dengan tidak adanya korosi logam, serta stabilitas sifat fisik dan kimia fluida. Penyebab korosifnya fluida kerja erat kaitannya dengan penumpukan senyawa kimia di dalamnya yang menyebabkan korosi pada logam. Di antara senyawa-senyawa tersebut, pengaruh utama terhadap korosi diberikan oleh peroksida yang terbentuk sebagai akibat dari penuaan fluida kerja, dan yang diperkirakan berdasarkan bilangan pH asam. Sifat anti korosi fluida kerja dinilai dengan uji 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 merupakan hasil positif dari ujian. Kompatibilitas dengan produk karet yang digerakkan secara hidrolik dinilai berdasarkan jumlah pembengkakan karet UIM-1 atau hilangnya massanya dalam fluida kerja selama durasi pengujian tertentu. Kapasitas kalor jenis suatu fluida kerja adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu satuan massa sebesar satu derajat Celcius. Satuan kapasitas kalor jenis adalah 1J/Kg*C°. Kapasitas panas spesifik fluida kerja merupakan indikator penting untuk penggerak hidrolik. Ini mencirikan intensitas kenaikan suhu dalam sistem hidrolik. Intensitas energi yang lebih besar berarti inersia termal yang lebih besar dari penggerak hidrolik dan, oleh karena itu, distribusi suhu yang lebih seragam dalam elemen sistem. Dengan meningkatnya suhu, kapasitas panas spesifik fluida kerja sedikit berubah. Konduktivitas termal fluida kerja adalah jumlah panas yang berpindah per satuan waktu melalui satu satuan permukaan per satuan ketebalan lapisan. Satuan konduktivitas termal adalah 1W/M¤°С. 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: ketika cairan dituangkan ke dalam tangki; sebagai produk aus dari permukaan gosok; melalui pernafasan dan segel penggerak hidrolik. Pengaruh kemurnian fluida kerja terhadap keandalan penggerak hidrolik sangat besar. Hingga saat ini, ini merupakan indikator utama yang membatasi ketahanan penggerak hidrolik. Peningkatan kontaminasi fluida kerja menyebabkan peningkatan keausan pada bagian penggerak hidrolik, penurunan karakteristiknya dan kegagalan dini. 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 kontaminan dibagi menjadi dua kelompok: partikel dan serat. Serat dianggap partikel dengan ketebalan tidak lebih dari 30 mikron dengan rasio panjang dan ketebalan minimal 10:1. Partikel kontaminan yang lebih besar dari 200 mikron (tidak termasuk serat) tidak diperbolehkan berada dalam fluida kerja. Massa pencemaran untuk kelas 0 sampai 5 tidak distandarisasi, dan untuk kelas 6 sampai 12 bukan merupakan parameter kontrol. Standarisasi kelas kebersihan menurut GOST 17216-71 juga memiliki kelemahan. Khususnya, dalam fluida kerja nyata, rasio jumlah partikel dengan ukuran tertentu untuk satu kelas kebersihan, sebagai suatu peraturan, tidak diperhatikan. Mungkin saja tidak terdapat partikel berukuran besar, namun partikel yang lebih kecil berada di atas tingkat yang dapat diterima. Pada saat yang sama, total massa kontaminan mungkin kurang dari yang diperbolehkan untuk kelas ini. Dalam situasi seperti itu, kinerja cairan tersebut tidak akan lebih rendah dari cairan yang sepenuhnya sesuai dengan kelas ini dalam hal indikator, namun harus diklasifikasikan menurut Gost dengan kelas kemurnian lain yang lebih kasar. Untuk menghilangkan kekurangan ini, beberapa industri telah memperkenalkan indikator tambahan yang lebih nyaman digunakan. Khususnya dalam industri peralatan mesin, parameter polusi W digunakan sesuai dengan standar industri RTM2 N06-32-84. Parameter ini dihitung menggunakan rumus: L=10^-10*n1*n2*n3*n4*n5 Dimana n1-n5 adalah jumlah partikel pencemaran masing-masing: 5-10; 10-25; 25-50; 50-100 dan lebih dari 100 mikron dalam volume cairan 100 cm 3 Parameter klasifikasi W disesuaikan dengan kelas frekuensi GOST 17216-71 Penggerak hidraulik sangat menuntut kemurnian fluida kerja Meja 2 Massa jenis fluida kerja adalah besaran fisis yang mencirikan perbandingan massa m fluida dengan volumenya: Dimensi kepadatan - kg/m3. Nilai kepadatan sangat penting untuk karakteristik energi penggerak hidrolik. Besarnya kerugian hidrolik tergantung padanya, yang didefinisikan sebagai p keringat =rC 2 /2, dimana C adalah kecepatan pergerakan fluida. Perubahan massa jenis fluida kerja ketika suhu berubah dari t1 ke t2 dijelaskan dengan persamaan: r t2 =r n1 / 1+b(t2-t1). dimana b adalah koefisien muai volumetrik. Perubahan relatif volume zat cair dengan perubahan suhu ditandai dengan koefisien suhu muai volumetrik b. dimana V dan DV adalah volume awal dan pertambahan volume seiring kenaikan suhu sebesar Dt. Dimensi 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 rusaknya elemen penggerak hidraulik saat dipanaskan. Kemungkinan rusaknya bagian penggerak hidrolik disebabkan oleh perbedaan koefisien temperatur muai volumetrik fluida kerja dan logam bagian penggerak hidrolik. Kenaikan tekanan akibat pemanasan biasanya diperkirakan dengan rumus: Dp = (b-b m)DtE / k di mana bm adalah koefisien muai volumetrik material bagian penggerak hidrolik; E adalah modulus elastisitas zat cair; k adalah koefisien yang mencirikan elastisitas volumetrik material elemen penggerak hidrolik. Perkiraan kasar kenaikan tekanan dalam bejana tertutup ketika dipanaskan 10°C dan nilai rata-rata yang diterima 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, pada penggerak hidrolik dengan sirkulasi tertutup, yang dioperasikan pada berbagai perubahan suhu fluida kerja, katup pengaman atau perangkat lain harus dipasang untuk mengimbangi kenaikan suhu volume fluida. Kompresibilitas suatu cairan adalah kemampuannya untuk mengubah volumenya secara reversibel di bawah pengaruh tekanan eksternal, yaitu. sehingga setelah tekanan eksternal berhenti, volume aslinya dikembalikan. Kompresibilitas suatu zat cair ditandai dengan modulus elastisitas zat cair E dengan dimensi Pa (atau MPa). Penurunan volume cairan di bawah pengaruh tekanan ditentukan oleh rumus Dengan meningkatnya tekanan, modulus elastisitas meningkat, dan ketika cairan dipanaskan, modulus elastisitasnya menurun. Biasanya, oli penggerak hidraulik yang berfungsi mengandung hingga 6% udara yang tidak larut. Setelah didiamkan selama 24 jam, kadar udara berkurang menjadi 0,01-0,02%. Dalam hal ini fluida kerja merupakan campuran gas-cair yang modulus elastisitasnya dihitung dengan rumus: E gzh = E(V w /V p +1)/(V w /V p +E p 0 /p 2) di mana V l, V p masing-masing adalah volume fase cair dan gas pada tekanan atmosfer P 0 . Fluida kerja juga mengandung sejumlah udara terlarut (sebanding dengan tekanan), yang praktis tidak mempengaruhi sifat fisik dan kimia minyak, tetapi berkontribusi terhadap terjadinya kavitasi, terutama pada saluran hisap pompa, pada tersedak. dan tempat lain dalam penggerak hidrolik di mana terjadi perubahan tekanan yang tajam. Fluida kerja berbahan dasar minyak bumi dibuat dari produk penyulingan minyak bumi yang tersisa setelah fraksi bahan bakar. Produk tersebut merupakan campuran berbagai hidrokarbon yang biasa disebut bahan bakar minyak. Ketika bahan bakar minyak dipanaskan pada tekanan rendah, titik didih masing-masing hidrokarbon menurun, yang memungkinkan untuk memisahkan fraksi individu dari bahan bakar minyak. Proses ini disebut sublimasi vakum. Ada dua skema pemrosesan bahan bakar minyak - bahan bakar dan minyak. Bila bahan bakar yang digunakan hanya diperoleh satu fraksi (350-500 0 C), yang biasanya digunakan sebagai produk dasar perengkahan katalitik atau perengkahan air untuk menghasilkan bahan bakar berat. Selama pemrosesan minyak, tiga fraksi dipisahkan: minyak sulingan ringan, mendidih pada 300-400 0 C, minyak sulingan sedang (400-450 0 C) dan minyak sulingan berat (450-500 0 C). Distilasi vakum menghasilkan minyak sulingan dasar, dan produk sisanya (semitar dan tar) digunakan untuk mendapatkan minyak sisa. Salah satu ciri minyak sulingan adalah sifat suhu-viskositasnya yang baik (VI tinggi) dan stabilitas termal-oksidatif yang tinggi. Namun minyak ini tidak memiliki sifat manis mulut yang memuaskan, yaitu. kekuatan lapisan oli rendah, sehingga mengurangi pelumasannya. Sebaliknya, minyak sisa memiliki sifat berminyak alami yang tinggi, tetapi sifat suhu-viskositasnya buruk dan titik tuangnya tinggi. Penting bahwa untuk mendapatkan minyak komersial dasar, teknologi kompleks digunakan, berdasarkan pemilihan campuran minyak sulingan dan sisa minyak dan pemurnian dari kotoran berbahaya. Yang terakhir ini meliputi 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 rumit dan tidak aman bagi lingkungan. Metode pemurnian minyak berikut saat ini digunakan: Minyak diolah dengan larutan alkali (NaOH), yang menetralkan asam organik. Produk polimerisasi oksidatif (resin minyak bumi dan kotoran berbahaya lainnya) tidak dihilangkan selama pembersihan basa, sehingga metode ini penggunaannya terbatas. 2) Pembersihan asam-basa dan kontak asam. Dengan metode pembersihan ini, reagen utama yang termasuk dalam senyawa dengan pengotor yang tidak diinginkan adalah asam sulfat, yang ditambahkan ke minyak sulingan hingga 6%, dan ke sisa minyak - hingga 10% berat cairan yang diolah. Asam sulfat menghancurkan aspal resin dan hidrokarbon tak jenuh. Produk reaksi, bersama dengan bagian asam sulfat yang tidak terpakai, membentuk endapan yang disebut tar asam. Hidrokarbon siklan yang paling berharga, yang menjadi dasar minyak, tidak terpengaruh oleh asam sulfat. Setelah menghilangkan sedimen, minyak dicuci dengan larutan alkali berair, yang menetralkan sisa asam sulfat dan lumpur asam. Pembersihan diakhiri dengan mencuci minyak dengan air dan mengeringkannya dengan uap panas atau udara panas. Dengan metode menetralkan sisa keasaman ini, pembentukan emulsi air-minyak yang persisten dimungkinkan. Oleh karena itu, alih-alih perlakuan alkali, digunakan filtrasi kontak menggunakan tanah liat pemutih. Yang terakhir ini 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, diperlukan asam sulfat dalam jumlah besar, yang produksinya mahal dan berbahaya bagi lingkungan; Tar asam, yang merupakan produk limbah dari metode pembersihan ini, merupakan produk yang sangat beracun dan berbahaya bagi lingkungan. Penggunaannya kembali berbahaya bagi lingkungan, dan daur ulangnya sulit serta mahal. Ciri khusus dari metode ini adalah kemampuannya untuk berulang kali menggunakan pelarut pengotor berbahaya selama proses pembersihan. Fenol, furfural dan zat lain digunakan sebagai pelarut. Prinsip pemurnian selektif adalah sebagai berikut. Suatu pelarut dipilih yang, pada suhu dan perbandingan kuantitatif tertentu dengan minyak yang dimurnikan, secara selektif (selektif) melarutkan semua pengotor berbahaya dan dengan buruk atau tidak melarutkan produk yang dimurnikan sama sekali. Saat mencampurkan minyak yang akan dimurnikan dengan pelarut selektif, bagian utama dari pengotor berbahaya larut dan masuk ke dalam pelarut, yang, tanpa tercampur dengan minyak, mudah dipisahkan darinya saat mengendap. Hal ini menghasilkan lapisan minyak yang dimurnikan (refined layer) dan lapisan pelarut dengan kotoran berbahaya dihilangkan dari minyak. Lapisan ini disebut ekstrak. Lapisan-lapisannya dipisahkan. Lapisan yang telah dihaluskan kemudian dimurnikan lebih lanjut dengan lempung pemutih, dan ekstraknya 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 serta 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. Prosesnya terdiri dari hidrogenasi (saturasi) hidrokarbon tak jenuh dengan hidrogen dengan adanya katalis. Dalam hal ini, belerang dan zat yang mengandung belerang dihilangkan seluruhnya. Prosesnya berlangsung di instalasi khusus pada tekanan ~2 MPa pada suhu 380-400 0 C. Deasphalting dilakukan dengan menggunakan propana cair, yang dicampur pada tekanan 2-4 MPa dengan minyak murni dengan perbandingan hingga 10:1. Limbah produksinya adalah aspal. Propana dapat digunakan kembali setelah dibersihkan. Dewaxing minyak, mis. Ekstraksi parafin dan ceserine dilakukan dalam beberapa tahap. Pertama, pelarut ditambahkan ke dalam minyak dan campuran dipanaskan sampai suhu 15-20 0 C di atas suhu pelarutan parafin dan ceserine. Campuran kemudian didinginkan dan disaring. Parafin dan ceserine yang mengeras tetap berada di filter. Pelarut dan minyak dipisahkan dengan pengendapan. Cairan berbahan dasar minyak bumi paling sering digunakan dalam penggerak hidrolik. Namun, oli dasar, dengan pengecualian yang jarang (spindel AC, turbin, dan beberapa oli lainnya), tidak digunakan karena tidak memiliki properti yang diperlukan untuk penggerak hidrolik. Untuk mendapatkan fluida kerja dengan sifat kinerja yang diinginkan, oli dasar dimodifikasi menggunakan berbagai aditif. Dibuat dari minyak dasar emulsi, yang terkadang digunakan dalam penggerak hidrolik sebagai fluida kerja. Emulsi adalah campuran minyak berbahan dasar minyak bumi dan air yang dilunakkan. Ada emulsi “minyak dalam air” dan “air dalam minyak”. Yang pertama adalah campuran halus air dan 2-3% emulsi, yang meliputi minyak mineral dengan penambahan 12-14% asam oleat dan 2,5% natrium hidroksida. Mereka memiliki viskositas rendah, pelumasan rendah, korosifitas tinggi dan kisaran 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 dengan bahan tambahan yang menjamin kestabilan emulsi (pengemulsi). Fluida kerja seperti itu sedikit lebih rendah daripada minyak mineral dalam hal ketahanan terhadap korosi dan sifat pelumas pada tekanan rendah. Namun, dengan meningkatnya tekanan, sifat-sifat ini menurun. Emulsi digunakan sebagai fluida kerja dalam penggerak hidrolik mesin tempa dan pertambangan, di mana persyaratan keselamatan kebakaran meningkat. Fluida kerja berbahan dasar minyak bumi tidak dapat memenuhi seluruh persyaratan yang diterapkan pada penggerak hidrolik. Untuk penggerak hidraulik yang beroperasi dalam kondisi yang berbeda dari normal (t kerja > 100 0 C, peningkatan persyaratan keselamatan kebakaran, suhu lingkungan yang sangat rendah, dll.), atau yang memerlukan peningkatan stabilitas karakteristik, digunakan fluida kerja sintetis. Memiliki sifat individual yang ditingkatkan, fluida kerja sintetik memiliki beberapa kelemahan yang menghalangi penggunaannya secara luas. Hal ini terutama disebabkan oleh tingginya biaya dan terbatasnya bahan baku yang digunakan untuk pembuatan cairan sintetis. Selain itu, sejumlah cairan tersebut kurang kompatibel dengan bahan dasar penggerak hidrolik, beracun dan memiliki kinerja yang lebih buruk dalam sifat-sifat tertentu dibandingkan dengan minyak mineral. Ada banyak jenis cairan sintetik, yang berikut ini digunakan dalam penggerak hidrolik: diester, siloksan, fosfat, cairan berair, cairan kerja fluor dan organoklorin. Semua jenis cairan organik memiliki sifat pemadaman api yang lebih tinggi dibandingkan dengan minyak mineral. Yang terbaik dalam hal ini adalah cairan organofluorin, yang sama sekali tidak mudah terbakar. Selain itu, bahan ini sangat inert secara kimia dan stabil secara termal. Cairan yang mengandung air tidak mudah terbakar ketika disemprotkan ke api atau ke permukaan yang dipanaskan hingga suhu 700 0 C. Cairan lain memiliki ketahanan api yang lebih tinggi dibandingkan minyak bumi, tetapi mudah terbakar dan terbakar jika terkena api. atau benda panas. Mari kita perhatikan karakteristik fluida kerja sintetik. Diester adalah cairan berbahan dasar ester, yang merupakan produk reaksi asam dibasa (adipat, sebacic, dll.) dengan alkohol primer atau polihidrat (misalnya pentaeritritol). 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 aditif antioksidan dan anti aus dimasukkan ke dalamnya. Di lingkungan diester, cangkang dan segel yang terbuat dari karet nitrit, bahan isolasi listrik, logam yang mengandung lapisan timbal, kadmium, dan seng tidak berfungsi dengan baik. Diester kompatibel dengan siloksan, sehingga diester ditambahkan ke siloksan untuk meningkatkan sifat pelumas. Suhu pengoperasian diester dibatasi hingga 200 0 C, karena pada suhu 230 - 260 0 C mulai terurai. Diester digunakan dalam penggerak hidrolik mesin turboprop. Siloksan dan polisiloksan adalah cairan yang berbahan dasar polimer silikon-organik. Mereka mempunyai karakteristik suhu-viskositas paling rata dari semua fluida kerja, yaitu viskositasnya sedikit bergantung pada suhu. Viskositas polisiloksan meningkat seiring dengan peningkatan berat molekul polimer, yang memungkinkan terciptanya berbagai macam cairan basa siloksan dengan peningkatan viskositas secara berturut-turut. Kisaran viskositas siloksan adalah dari 10 hingga 3000 cSt pada 25 0 C. Siloksan dicirikan oleh kompresibilitas yang tinggi dan ketahanan terhadap oksidasi. Mereka memiliki tegangan permukaan terendah dari semua fluida kerja yang diketahui. Siloxanes dapat menahan suhu hingga 190 0 C, tetapi sudah pada 200 0 C mulai terurai dengan pembentukan silikon oksida (silika), yang merupakan bahan abrasif yang baik, sehingga suhu pengoperasian tidak melebihi 175 0 C. Pelumasan dari siloksan kurang memuaskan (terutama untuk baja), sehingga digunakan untuk fluida kerja penggerak hidrolik hanya dalam campuran dengan diester atau minyak mineral. Titik tuang siloksan murni adalah -80...-90 0 C, tetapi bila dicampur dengan komponen lain dalam urat kerja, suhunya meningkat dan tidak turun di bawah -70 0 C. Fosfat - cairan berdasarkan ester asam fosfat - ditandai dengan peningkatan ketahanan terhadap api dan pelumasan yang baik. Triaril fosfat adalah yang paling termostabil, namun 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 dapat digunakan dalam sistem yang memungkinkan masuknya air. Banyak fosfat yang beracun. Fosfat digunakan dalam penggerak hidrolik pembangkit listrik tenaga panas (termasuk pembangkit listrik tenaga nuklir) dan peralatan metalurgi, serta pada pesawat terbang. Cairan yang mengandung air (air-glikol dan air-gliserin) adalah kelas cairan kerja tahan api, yang keamanan kebakarannya dijamin dengan adanya air di dalamnya. Komponen utama cairan air-glikol adalah glikol (biasanya etilen glikol) - 50-60% dan air -35-45%. Cairan kerja juga mengandung pengental yang larut dalam air dan bahan tambahan 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 (pada penyebaran). Minyak IGP, yang dibuat dari minyak yang mengalami pemurnian selektif mendalam, seharusnya memiliki keunggulan. Selama pengoperasian normal, oli jenis IGM dapat digunakan secara normal selama 6-8 ribu jam. Jika persyaratan yang diperlukan untuk kebersihan sistem hidraulik terpenuhi, keandalan penggerak hidraulik dapat ditingkatkan dan biaya pengoperasian dapat dikurangi rata-rata 50%. Filter memastikan kebersihan oli yang diperlukan selama pengoperasian penggerak hidraulik, beroperasi di mode filtrasi aliran penuh atau proporsional dalam saluran hisap, tekanan, atau pembuangan sistem hidrolik. Paling sering, kombinasi filter dipasang. Filter penerima yang dipasang di sistem hidrolik alat berat: Jala menurut OST2 C41-2; Ruang penerima tamu tipe FVSM menurut TU2-053-1855-87; Filter pembuangan: Tipe mesh AS42-5 atau VS42-5 menurut TU2-053-1614-82; Filter tekanan: Ditempatkan menurut Gost 21329-75; Tipe tekanan FGM32 menurut TU2-053-1778-86; Tipe FV bawaan menurut TU2-053-1854-87; Filter tipe F10 menurut TU2-053-1636-83; FMP tipe berpori magnetik menurut TU2-053-1577-81. Pembersih magnetik juga dipasang di sistem penggerak hidrolik peralatan mesin. Mereka biasanya ditempatkan di bukaan partisi tangki. Filter ini meliputi: Pemisah pembersih magnetik tipe FMM menurut TU2-053-1838-87; Kartrid magnetik menurut OST2 G42-1-73; Penangkap magnet menurut TU2-053-1788-86. Filter udara dan pengisian melindungi tangki unit pompa dari kontaminasi. Ini termasuk: Filter G45-27 (nafas 20); Saring G42-12F menurut TU2-053-1294-77; Filter tipe FZ menurut TU2-053-1575-81. SEGEL PADA GARIS HIDROLIK MESIN DRIVE HIDROLIK. Kondisi yang diperlukan adalah: kekencangan, keandalan, kemudahan pemasangan, gesekan minimal, ukuran kecil, biaya rendah dan kesesuaian dengan lingkungan kerja. Segel berikut biasanya digunakan: Cincin penyegel karet dengan penampang melingkar sesuai dengan Gost 9833-73; Segel kain karet Chevron menurut GOST 22704-77; Manset penyegel karet untuk perangkat hidrolik sesuai dengan Gost 14896-84;
, (2.8)
, (2.13)
(2.14).
(2.15)
Materi sebelumnya: 
.
,
(2.2)
pada
koefisien viskositas piezoelektrik. Pernyataan ini berlaku untuk: Kehadiran udara dalam fluida kerja menyebabkan sedikit penurunan viskositas.
,
(2.13)
(2.14)
.
(2.15)
VMG3
AMG-10
MG-20
MG-30
SEBUAH* 10-8
10,98
10,82
40
94
A
3,06
3,06
3,77
3,91
Sebutan yang ada
Penunjukan menurut Gost
Penunjukan MS ISO
Saya-12A
I-LG-A -15
L-HH-15
Saya-20A
I-GA-32
L-HH-32
Saya-30A
IGA-46
L-HH-46
Saya-40A
IGA-68
L-HH-68
Saya-50A
IGA-100
L-HH-100
IHIDROPRIVOD-18
IGS-32
L-HM-32
IHIDROPRIVOD-30
IGS-46
L-HM-46
IHIDROPRIVOD-38
IGS-68
L-HM-68
IHIDROPRIVOD-49
IGS-100
L-HM-100
LZ-MG-2
MG-5-B
L-HM-5
RM
MG-7-B
L-HM-7
MGE-4A
MG-5-B
L-HL-5
MGE-10A
MG-15-V
L-HM-15
VMG3
MG-15-V
L-HV-15
AMG-10
MG-15-B
L-HM-15
AU
MG-22-A
L-HH-22
AUP
MG-22-B
L-HM-22
R
MG-22-V
L-HR-22
ITU
MG-32-A
L-HL-32
MG-30
MG-46-B
L-HM-46
MGE-46V
MG-46-V
L-HR-46
