Ни одна система с гидроприводом не может работать без гидравлического масла. Его используют в разных видах промышленного оборудования, транспорта и спецтехники. От вязкости гидравлического масла и дополнительных свойств зависят эффективность, состояние и срок службы механизмов. В статье расскажем, зачем нужны рабочие жидкости для гидросистем, какими они бывают и по каким параметрам их нужно выбирать.
Назначение
В первую очередь гидравлические масла предназначены для того, чтобы управлять движением механизмов. Принцип работы зависит от системы. Например, в трансмиссии жидкость служит для передачи энергии от источника (двигателя) к точке применения (колесам). В системах промышленного оборудования рабочая среда, меняя скорость течения и давление, управляет положением исполнительных устройств: открывает и закрывает клапаны, перемещает цилиндры.
Но кроме основной функции, есть и другие:
-
смазывать детали механизмов, защищать их от трения и преждевременного износа;
-
отводить тепло, выделяющееся при работе гидравлической системы;
-
защищать металлические детали от коррозии.
Свойства гидравлического масла
Конструкции современных гидроприводов постоянно совершенствуются, благодаря этому расширяются пределы их эксплуатации. В результате гидравлическим жидкостям приходится работать в условиях повышенных нагрузок. Чтобы они успешно справлялись со своими функциями, им необходимы следующие свойства:
-
высокая стабильность — способность сохранять рабочие характеристики при любых условиях эксплуатации;
-
широкий диапазон вязкости — масло должно оставаться текучим при низкой температуре и при этом не терять смазывающих свойств при высокой;
-
устойчивость к окислению и тепловому разрушению;
-
антикоррозионные свойства;
-
стойкость к пенообразованию;
-
хорошая фильтруемость;
-
совместимость с материалами гидросистемы, прежде всего с уплотнителями, — это необходимо для поддержания герметичности.
Кроме того, важно, чтобы продукт был экологически безопасным, не содержал свинца и других примесей, вредных для окружающей среды и здоровья рабочих.
Свойства гидравлических жидкостей зависят от их состава. Два главных компонента продукта — базовое масло (основа) и пакет присадок.
По типу основы гидравлические масла бывают минеральными и синтетическими. Первые изготавливают из нефтепродуктов путем очистки, вторые производят в лаборатории методом органического синтеза. Синтетические масла считаются более качественными: они имеют стабильные параметры, меньше подвержены окислению, дольше служат. С другой стороны, продукты на минеральной основе дешевле и при оптовых закупках позволяют значительно сэкономить.
Присадки улучшают физико-химические свойства основы и придают ей дополнительные характеристики. По действию они бывают антиокислительными, противоизносными, антикоррозионными, антипенными, деэмульгирующими, моющими, загущающими и т. д. Благодаря добавлению специальных присадок получают масла с особыми свойствами: например, для применения в холодном климате, в условиях повышенной пожарной опасности или обводнения.
Нормы вязкости гидравлических масел
Вязкость — основная характеристика продукта. Если жидкость слишком густая, при низкой температуре она хуже прокачивается и затрудняет ход механизма. С другой стороны, недостаточно вязкое вещество при разогреве теряет смазывающие свойства и может давать утечку. Поэтому важно соблюдать баланс.
Степень вязкости определяют по стандарту ISO VG (Viscosity grade). Класс продукта обозначают числом, которое указывает на среднюю густоту в сантистоксах (мм2/с) при температуре 40 °C. Чем выше значение, тем больше вязкость.
Основные классы вязкости показаны в таблице.
| Класс по ISO VG | Средняя вязкость, мм2/с | Минимальная вязкость, мм2/с | Максимальная вязкость, мм2/с |
|---|---|---|---|
| 5 | 4,5 | 4,14 | 5,06 |
| 7 | 6,8 | 6,11 | 7,47 |
| 10 | 10 | 9,1 | 11,1 |
| 15 | 15 | 13,6 | 16,4 |
| 22 | 22 | 19,9 | 24,3 |
| 32 | 32 | 28,9 | 35,1 |
| 46 | 46 | 41,3 | 50,7 |
| 68 | 68 | 61,2 | 74,8 |
| 100 | 100 | 90,1 | 110,1 |
| 150 | 150 | 135,1 | 165,1 |
Продукты с классом вязкости до 15-го считаются маловязкими, с 22-го по 32-й — средневязкими, с 46-го и далее — вязкими.
Класс не стоит путать с индексом вязкости. Этот показатель характеризует способность жидкости сохранять оптимальную густоту в широком диапазоне температур. Продукты с индексом ниже 100 рассчитаны на эксплуатацию только внутри помещения. Если показатель выше 150, гидравлическая жидкость считается всесезонной и подходит для использования на открытом воздухе. Самый высокий индекс вязкости — 300 и более — у так называемых арктических масел для экстремально холодного климата.
Классификация гидравлических масел
Во всем мире для определения категории качества продукта используют стандарты двух организаций: международной ISO и немецкой DIN. В странах СНГ также широко применяется классификация по ГОСТ. При отнесении продукта к той или иной категории учитывают индекс вязкости и эксплуатационные характеристики, полученные за счет добавления присадок к минеральной или синтетической основе.
Классификация по ISO предусматривает шесть категорий качества:
-
HH — минеральная основа без присадок;
-
HL — минеральная основа с антиокислительными и антикоррозионными компонентами;
-
HM — те же свойства, что у предыдущего класса, но с добавлением противоизносных присадок;
-
HV — продукт категории HM с увеличенным индексом вязкости;
-
HG — продукт категории HM с добавлением противозадирных и антивибрационных присадок;
-
HS — гидравлическая жидкость на синтетической основе.
Специальная классификация ISO предусмотрена для огнеупорных масел.
Классификация по DIN делит масла на четыре категории:
-
H — аналог класса HH по ISO, простейший продукт на минеральной основе без присадок, не имеет специальных свойств;
-
HL (часть 1) — минеральное масло с антиокислительными добавками и ингибиторами коррозии, со средним индексом вязкости, подходит для гидросистем с невысоким давлением;
-
HLP (часть 2) — продукт широкой сферы применения, с добавлением противоизносных, антикоррозионных, антиокислительных, деэмульгирующих и других присадок, рассчитан на работу внутри помещений;
-
HVLP (часть 3) — продукт, предназначенный для гидросистем с высоким давлением, выдерживает перепады температур, обладает повышенным индексом вязкости (140 и более).
Классификация по ГОСТ выделяет три группы качества гидравлического масла:
-
А — жидкость на минеральной основе без модифицирующих добавок, рассчитана на эксплуатацию внутри помещения в системах с невысоким давлением и температурой;
-
Б — продукт с антикоррозионными и антиокислительными добавками;
-
В — отличается от масла группы Б добавлением противоизносных компонентов.
Расшифровка гидравлического масла
Чтобы сделать правильный выбор, нужно уметь читать обозначения на упаковке. Маркировка указывает на характеристики продукта и состоит из трех частей. Первая указывает на тип жидкости, вторая (в виде числа) — на класс вязкости, третья (буквенная) — на категорию по той или иной классификации.
В качестве примера расшифруем маркировку гидравлического масла Fastroil Hydraulic Oil 68 HFDU производства Hill Corporation:
- Hydraulic Oil прямо указывает на тип и назначение продукта;
- число 68 характеризует класс вязкости;
- буквы HFDU означают, что жидкость обладает огнестойкостью и произведена на основе сложных эфиров.
Подбор гидравлического масла
Главное при выборе продукта — учитывать рекомендации производителя оборудования. В инструкции должны быть указаны допустимые класс вязкости, уровень эксплуатационных свойств и другие технические характеристики. Например, если производитель рекомендует использовать в системе масло категории от HLP по DIN, не стоит покупать продукт класса HL: неоправданная экономия может привести к поломкам дорогостоящего оборудования.
Заключение
Виды гидравлического масла различаются по степени вязкости и эксплуатационным качествам. Чтобы гидросистемы служили долго и эффективно, важно выбирать рабочую среду с подходящими характеристиками. Гидравлические жидкости производства Hill Corporation совместимы с широким спектром спецификаций промышленного оборудования. При этом они обладают высоким индексом вязкости, стабильностью параметров, антикоррозионными, антиокислительными и противоизносными свойствами.