книги / Элементы гидравлических систем и объёмного гидропривода

цвет, фракционный состав и температура вспышки. Среди эксплуатационных свойств большинства масел наиболее важны стабильность к окислению, смазывающая способность, защитные и антикоррозионные свойства. К различным группам масел предъявляются и специфические требования в зависимости от назначения и условий применения масел.

В группу индустриальных масел общего назначения входят нефтяные масла без присадок и с присадками вязкостью 2,2...190 сСт

при 50 °C, получаемые из малосернистой и сернистой нефти. Такие

масла служат для смазывания наиболее распространенных узлов и механизмов оборудования во многих отраслях промышленности.

Эксплуатационные свойства индустриальных масел без приса-

док (ГОСТ 20799–88, ТУ 0253-005-58966428–2005) обеспечиваются естественной нефтяной природой. Эти масла применяют в машинах

имеханизмах промышленного оборудования, условия работы которых не предъявляют особых требований к антиокислительным и антикоррозионным свойствам масел, а также в качестве гидравлических жидкостей.

Масла И-Л-А-7 (И-5А), И-Л-А-10 (И-8А) – дистиллятные, из малосернистых и сернистых нефтей селективной очистки. Применяют в различных отраслях промышленности для смазывания наиболее широко распространенных легконагруженных, высокоскоростных узлов и механизмов, замасливания волокон и в производстве масел, смазок и резин. Ряд отраслей народного хозяйства используют эти масла в качестве рабочей жидкости для гидравлических систем строительных машин.

Масла И-ЛГ-А-15 (И-12А, И-12А1) – дистиллятные из сернистых нефтей селективной очистки. Служат для смазывания втулок, подшипников веретен ровничных и других машин, узлов коттонных

икеттельных машин, шпинделей металлорежущих станков, работающих с частотой вращения до 5000 мин–1, для направляющих бабок фильерно-расточных, фильерно-полировочных и других станков, для подшипников маломощных электродвигателей с кольцевой системой смазки, в качестве рабочих жидкостей в объемных гидропри-

41

водах, работающих в закрытом помещении и на открытом воздухе, для поршневой группы аммиачных компрессоров, а также для многих других видов оборудования. Эти масла используют для изготовления масел с присадками, пластичных антифрикционных и консервационных смазок, эмульгирующих составов, технологических смазок и жидкостей. В зависимости от требований их можно заменить смесью одного из масел И-Г-А-32 или И-Г-А-46 с маловязкими маслами И-Л-А-7 или И-Л-А-10.

Масла И-Г-А-32 (И-20А), И-Г-А-46 (И-30А), И-Г-А-68 (И-40А),

И-ГТ-А-100 (И-50А) – дистиллятные или смесь дистиллятного с остаточным маслом из сернистых и малосернистых нефтей селективной очистки. Их употребляют в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах станочного оборудования, автоматических линий, прессов, для смазывания легко- и средненагруженных зубчатых передач, направляющих качения и скольжения станков, где не требуются специальные масла, и других механизмов. Наиболее широко применяют масло И-Г-А-32 в гидравлических системах промышленного оборудования, для строительных, дорожных и других машин, работающих на открытом воздухе. Применение указанных масел в тех или иных механизмах зависит от их вязкости: по мере ее увеличения масла используют в более нагруженных и менее быстроходных механизмах. Указанные масла можно заменить маслами с присадками соответствующей вязкости.

Масла индустриальные общего назначения с присадками обладают комплексом свойств, обеспечивающих универсальность их применения, и представляют собой очищенные дистиллятные масла или смесь дистиллятных и остаточных масел. Масла с присадками – минеральные масла глубокой селективной очистки с антиокислительными, противоизносными, антикоррозионными, антипенными и депрессорными присадками, предназначенными для применения в гидросистемах станочного, прессового и другого промышленного оборудования, а также для смазывания зубчатых и червячных передач. Они имеют улучшенные антиокислительные и противоизносные свойства, обладают высокой фильтруемостью, водовытесняющими

42

и деэмульгирующими свойствами, стойкостью к гидролизу и термическому разложению. Эти масла оказывают высокую сопротивляемость старению. Они работоспособны при длительной эксплуатации при температуре от −5 до 70 °C.

Масла индустриальные с присадками И-Л-С и ИГП выпускают в соответствии с ТУ 38.1011191–97 и ТУ 38.101413–97. Это дистиллятные, остаточные масла или смесь дистиллятных и остаточных нефтяных масел из сернистых нефтей глубокой селективной очистки с антиокислительной, противоизносной, антикоррозионной и антипенной присадками. Применяют их в основном для смазывания современного отечественного и импортного оборудования в различных отраслях народного хозяйства, для эксплуатации которого необходимы рабочие жидкости с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Основными показателями, характеризующими эксплуатационные свойства масел ИГП, являются вязкость, стабильность против окисления, антикоррозионные свойства и стойкость к пенообразованию.

В производстве индустриальных масел И-Л-С и ИГП с присадками используют, как правило, высокоиндексные базовые масла серии ВИ (ТУ 38.101308–97), а также масла-компоненты селективной очистки и из продуктов глубокого гидрирования нефтяных фракций.

Масла И-Л-С-5, И-Л-С-10, И-Л-С-22 (взамен ИГП-4, ИГП-6, ИГП-8, ИГП-14) применяют для смазывания легконагруженных высокоскоростных механизмов (шпиндели, подшипники и сопряженные с ними соединения).

Масла И-Г-С-32 (ИГП-18), И-Г-С-46 (ИГП-30), И-Г-С-68 (ИГП-38, ИГП-49) служат рабочими жидкостями в гидравлических системах станков, автоматических линий, прессов. Используют для смазывания высокоскоростных коробок передач, мало- и средненагруженных редукторов и червячных передач, вариаторов, электромагнитных и зубчатых муфт, подшипниковых узлов, направляющих скольжения и качения и в других узлах и механизмах, где требуются масла с улучшенными антиокислительными и противоизносными свойствами.

43

Для гидросистем станков и автоматических линий может быть также использовано масло И-Г-В-46(п) (ВНИИ НП-403, ГОСТ 16728–78) – аналог масла ИГП-30. Масло ВНИИНП-403 представляет собой дистиллятное масло из сернистых и малосернистых нефтей, содержащее антикоррозионную присадку.

Масла И-Т-С-100 (ИГП-72), И-Т-С-150 (ИГП-91), И-Т-С-220 (ИГП-114) используют в гидравлических системах тяжелого прессового оборудования и для смазывания шестеренчатых передач, средненагруженных зубчатых и червячных редукторов, в циркуляционных системах смазки различного оборудования.

Масла И-Т-С-320 (ИГП-152, ИГП-182) используют для смазывания нагруженных зубчатых и червячных передач, коробок скоростей, редукторов и других узлов.

В связи с применением в гидравлических системах современного промышленного оборудования фильтров тонкой очистки (с тонкостью фильтрации 25, 10 и 5 мкм) большое значение приобретает такое свойство нефтяных масел, как фильтруемость, особенно в тех, где есть присадки.

Используемые в маслах ИГП присадки осаждаются на фильтроэлементах с тонкостью фильтрации 1...3 мкм. Поэтому разработана

серия индустриальных масел И-Г-С (И-Г-С-32, И-Г-С-46, И-Г-С-68; ГОСТ 17479.4–87) с присадками, обеспечивающими такую фильтрацию, а также введен деэмульгатор, в присутствии которого масло не утрачивает способность удерживать до 2 % массы воды в виде

устойчивой эмульсии во взвешенном состоянии. Масла серии И-Г-С обладают лучшими деаэрационными свойствами, так как индекс вязкости базовых масел глубокой селективной очистки для этой серии равен 95...110.

Масла И-Г-С (ИГП) можно эксплуатировать взамен соответствующих по вязкости масел общего назначения по ГОСТ 20799–88.

Срок службы легированных индустриальных масел (с присадками) выше, чем у масел без присадок, что позволяет повысить надежность и долговечность работы оборудования.

44

Индустриальные масла эксплуатируются при сравнительно низких температурах (50...60 °C), поэтому в соответствии с ГОСТ 4.24–84

нормирование индекса вязкости для этих масел не обязательно. Масла марок А, Р, МГТ относятся к категории трансмиссионных

масел для гидромеханических передач (ГОСТ 17479.2–85), однако благодаря высокому индексу вязкости, хорошим низкотемпературным и эксплуатационным свойствам и из-за отсутствия гидравлических масел такого уровня вязкости они также используются в гидрообъемных передачах и гидросистемах навесного оборудования наземной техники, а также их применяют в коробках передач, мостах, в раздаточных коробках и механизмах рулевого управления мобильных машин. В таких узлах вращающий момент передается зубчатыми парами, а масло предназначено только для смазки, или посредством самой рабочей жидкости, как, например, в гидромеханических передачах, где она является рабочим телом.

Зубчатые передачи и находящиеся внутри агрегатов подшипники смазываются погружением в масло и разбрызгиванием. Тяжелонагруженные или особо сложные механизмы с труднодоступными для капель и масляного тумана сопряжениями смазываются принудительно подводом смазки под давлением.

Для обеспечения работоспособности механизмов трансмиссионные масла должны:

1)предотвращать износ поверхностей трения за счет образования стойкой масляной пленки между ними;

2)снижать потери на трение в зубчатых зацеплениях;

3)отводить тепло от поверхностей трения;

4)удалять продукты износа из зон трения;

5)защищать детали от коррозии;

6)снижать ударные нагрузки на шестерни, вибрации и шум, уплотняя зазоры между поверхностями трения.

Трансмиссионные масла должны сохранять высокую вязкость при рабочих температурах, чтобы не разрушалась смазочная пленка

инормально уплотнялись зазоры, обеспечивать приемлемую вязкость при низких температурах окружающей среды, чтобы в начале

45

работы гидроагрегата холодное масло не препятствовало свободному вращению и перемещению деталей, отводить тепло, выделяющееся при дросселировании.

В основном трансмиссионные масла имеют минеральную основу, реже – синтетическую и полусинтетическую основу. Для придания маслам функциональных и специфических свойств в основу вводят присадки: противозадирные, загущающие, противокоррозионные и др.

Трансмиссионные масла классифицируют по вязкости и по уровню эксплуатационных свойств. Обозначение масел состоит из группы знаков, первые из которых «ТМ» – трансмиссионное масло. Вторая группа знаков – цифры, характеризующие принадлежность к группе по эксплуатационным свойствам (1, 2, 3, 4, 5). Третья группа знаков – цифры, указывающие среднее значение кинематической вязкости (мм2/с) при 100 °C (9, 12, 18, 34).

Рабочие жидкости для гидросистем мобильных объектов (ВМГЗ, МГ-30, АГМ, МГЕ-46В, ГТ-50, ЭШ), работающих на открытом воздухе, к которым можно отнести различные транспортные, сельскохозяйственные и строительные машины, палубные силовые установки, стационарные полевые сооружения и др., должны эксплуатироваться в зависимости от климатической зоны в диапазоне температуры окружающей среды ∆Θ =100...110 °C и собственной

температуре 150...160 °C. Рабочие жидкости этой категории имеют

пологую вязкостно-температурную характеристику.

Для обеспечения пуска насосов гидросистем при низких температурах минимальная вязкость должна быть не более

(4,0...5,0) 103 сСт, а нормальное функционирование гидроаппаратов возможно при вязкости не более 1,5 сСт. Минимальная вязкость по

условиям сохранения смазочной пленки и допустимым утечкам – не менее 3,0 сСт. Всесезонное масло, допускающее пуск гидросис-

темы в любой климатической зоне, не обеспечивает длительного ресурса при высоких температурах.

46

Масло Ангрол МГ-32АС (ТУ 0253-277-05742746–94) вырабаты-

вают на базе гидрированного полимеризата с добавлением полимерной (загущающей и депрессорной), антиокислительной, противоизносной, диспергирующей и антипенной присадок. В сравнении с маслом ЭШ масло Ангрол МГ-32АС обладает более низкой температурой застывания и более высоким потенциалом антиокислительных и противоизносных свойств. Масло разработано для гидросистем шагающих экскаваторов, эксплуатируемых в условиях низких температур.

Авиационные масла МГ-15-Б, МГ-15-В (АМГ-10, МГЕ-10А) применяются для гидросистем самолетов и наземной техники. Срок службы этих рабочих жидкостей составляет 2…3 года и определяется в основном снижением вязкости до ν50 = 7,0...8,0 сСт вследствие

деструкции вязкостной присадки при интенсивной работе гидросистемы при температуре окружающей среды ±55 °C. Температура мас-

ла кратковременно может составить 110 °C, а при наддуве инертным газом – 125 °C.

Для корабельных гидросистем, эксплуатируемых в диапазоне температуры окружающей среды от −25 до 50 °C, используются

смеси минеральных масел с присадками при температуре до 90 °C

МГ-22-Б, МГ-100-Б (АУП, ГЖД-14с).

При температурах выше 60 °C применяются турбинные масла,

имеющие более высокие эксплуатационные свойства (по сравнению с индустриальными маслами) и увеличенный срок службы. Турбинные масла выпускаются с присадками (Тп-22с, ТУ 38.101821–2001;

Тп-22, Тп-30, ГОСТ 9972–74; Тп-46Р, ТУ 0258-006-00151779–01)

и без присадок (Т22, Т30, Т46 и Т57, ГОСТ 32–74).

Турбинные масла с присадками предназначены для смазывания и охлаждения подшипников гидравлических, паровых и газовых турбин, турбонасосов и турбокомпрессорных машин, генераторов электрического тока с частотой вращения свыше 3000 мин–1. Их применяют в системах регулирования турбоагрегатов и в гидравлических

47

системах различных промышленных механизмов. Турбинные масла без присадок используют для смазки подшипников и вспомогательных систем паровых турбин с частотой вращения 2...3000 мин–1,

атакже в турбоагрегатах и гидросистемах.

Втабл. 9 приведена выборка наиболее распространенных рабочих жидкостей на нефтяной основе для гидроприводов и гидросистем разнообразного назначения по действующим стандартам и их аналоги по нормативной документации.

Таблица 9

Марки основных рабочих жидкостей на нефтяной основе по действующим стандартам и по нормативной документации

48

Моторные масла (ГОСТ 17479.1–85) применяются в системах смазки узлов и деталей двигателей. Основное назначение моторных масел:

1)уменьшение износа трущихся деталей и снижение коэффициента трения, уменьшение потерь мощности на трение;

2)охлаждение трущихся деталей;

3)уплотнение зазоров;

4)предохранение поверхностей от коррозии.

Современные моторные масла должны отвечать требованиям, основные из которых перечислены ниже:

•высокая моющая, диспергирующе-стабилизирующая, пептизирующая (расщепляющая) и солюбилизирующая (пластифицирующая) способность по отношению к различным нерастворимым загрязнениям, обеспечивающая чистоту деталей двигателя;

•высокая термическая и термоокислительная стабильность, позволяющая использовать масла для охлаждения поршней, повышать предельный нагрев масла в картере, увеличивать срок эксплуатации до замены;

•достаточные противоизносные свойства, обеспечиваемые прочностью масляной пленки, достаточной вязкостью при высокой

49

температуре и высоком градиенте скорости сдвига, способностью химически модифицировать поверхность металла при граничном трении и нейтрализовать кислоты, образующиеся при окислении масла и из продуктов сгорания топлива;

•отсутствие коррозионного воздействия на материалы деталей двигателя, как в процессе работы, так и при длительных перерывах;

•стойкость к старению, способность противостоять внешним воздействиям с минимальным ухудшением свойств;

•пологость вязкостно-температурной характеристики, обеспечение холодного пуска, прокачиваемости при холодном пуске и надежного смазывания в экстремальных условиях при высоких нагрузках и температуре окружающей среды;

• совместимость с материалами уплотнений, совместимость

скатализаторами системы нейтрализации отработавших газов;

•высокая стабильность при транспортировании и хранении

врегламентированных условиях;

•малая вспениваемость при высокой и низкой температурах;

•малая летучесть, низкий расход на угар (экологичность).

Моторные масла имеют букву «М» в обозначении, делятся на классы по вязкости и группы по назначению, а также уровню эксплуатационных свойств.

В зависимости от кинематической вязкости при различных температурах моторные масла разделяются на классы по вязкости:

•летние – 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24;

•зимние – 3з, 4з, 5з, 6з (буква «з» указывает на то, что масло загущенное), 6, 8;

•всесезонные – обозначаются дробным индексом «зимнее/летнее» (например, 5з/12, 6з/14).

Моторные масла российского производства по уровню эксплуатационных свойств разделены на 6 групп, обозначаемых первыми шестью буквами русского алфавита и цифровыми индексами

(например, А, Г2, Д1, Е, Е2). Чем дальше от начала алфавита отстоит буква в маркировке моторного масла, тем выше уровень его качества.

50