Рабочая жидкость и основные уравнения гидродинамики

Характеристика рабочих жидкостей

Температура вспышки эмульсола не ниже 170 °С.

Из минеральных масел в качестве рабочей жидкости в насосных безаккумуляторных гидроприводах наибольшее распространение получили индустриальные масла марок И-20А, И-ЗОА и И-40А. Они обладают высокой вязкостью, что позволяет упростить .конструкцию уплотнительных и распределительных устройств, однако опасны в пожарном отношении, так как имеют сравнительно низкую температуру вспышки.

Рабочие жидкости должны удовлетворять следующим требованиям:

а) не вызывать коррозии и не разрушать уплотнений;

б) не растворять значительного количества воздуха и других примесей, которые при изменении давления или температуры могут выделяться в виде паров;

в) обладать смазывающей способностью, быть химически стойкими;

г) не быть чрезмерно вязкими, чтобы не вызывать больших гидравлических потерь на трение;

д) удовлетворять условиям безопасности в пожарном отношении. Наиболее важные физические свойства жидкостей - плотность, упругость, вязкость и химическая стойкость.

Плотностью р называют отношение массы М жидкости к ее объему V:

- величина, обратная модулю объемной упругости:

где к - модуль объемной упругости.

МПа, для минеральных масел к = 1,3... 1,8 ГПа.

между двумя соседними слоями жидкости к градиенту скорости сдвига du/dr в направлении, перпендикулярном направлению течения. Для ламинарного потока (рис. 7.1)

0,001 Па-с.

к ее плотности р называют кинематической вязкостью V:

Единица измерения кинематической вязкости - квадратный метр на секунду (м /с).

Вязкость жидкости с повышением давления увеличивается. При высоких давлениях в несколько тысяч мегапаскалей все масла превращаются в твердые

тела. Изменение вязкости масла в пределах от 0 до 50 МПа можно определять по эмпирической формуле

- вязкость масла при атмосферном

давлении.

Вязкость минеральных масел и водных эмульсий резко уменьшается при дросселировании их с большим перепадом давлений.

Рабочая жидкость в приводе гидропрессовых установок одновременно является смазочным материалом для его деталей. Смазывающие свойства жидкости определяются ее способностью смачивать трущиеся поверхности, образуя прочную защитную пленку, которая предотвращает (особенно при высоких давлениях) сухое трение (см. § 5.4), приводящее к быстрому износу этих поверхностей. Чем выше вязкость рабочей жидкости, тем более прочную пленку она образует, т. е. тем лучше ее смазывающие свойства. Важное свойство рабочей жидкости -химическая стойкость к окислению. Некоторые минеральные масла и водные эмульсии нестойки к кислороду. При попадании воздуха в гидравлическую систему они окисляются и вспениваются. В результате их смазывающие свойства резко ухудшаются. Кроме того, когда рабочая жидкость окисляется, из нее выпадают отложения, загрязняющие гидравлическую систему. При попадании воздуха также происходит уменьшение модуля упругости жидкости, работа насосов ухудшается, а потери энергии возрастают.