Масло гидравлическое: движущая сила гидросистем

Гидравлические системы различного назначения широко используются на транспорте, в промышленности и многих других сферах. Во всех гидросистемах применяются специальные гидравлические масла — об этих маслах, их особенностях и характеристиках, российской и зарубежной классификации читайте в статье.

Назначение и сферы применения гидравлических масел

Гидравлические системы просты и надежны, имеют отличные характеристики и не зависят от электричества — благодаря всему этому они находит широчайшее применение во всех отраслях промышленности, в очень многих машинах, механизмах и транспортных средствах.

В автомобильном транспорте, тракторах, дорожных, строительных и иных машинах гидросистемы выполняют множество задач. В первую очередь, это привод различных механизмов — самосвальные платформы, бульдозерные отвалы, подъемники, выносные опоры и разнообразные рабочие механизмы. В некоторых автомобилях специальные гидравлические масла используются в системах ГУР.

В гидравлических системах, как понятно из названия, работают жидкие среды, которые за счет своей несжимаемости обеспечивают передачу усилия от насосов на рабочие механизмы. Роль такой рабочей среды сегодня играют специальные гидравлические масла. Они отличаются от моторных и трансмиссионных, так как смазка — это их второстепенная функция, а первостепенными для них являются вязкость, устойчивость к различным температурам, антикоррозионные и некоторые иные качества.

Ключевые характеристики гидравлических масел

Гидравлические масла характеризуются рядом качеств — вязкостно-температурными, антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными, антипенными, деэмульгирующими, а также фильтруемостью и совместимостью с материалами.

Вязкостно-температурные качества. Это ключевое свойство рассматриваемых типов масел, оно показывает зависимость степени вязкости от температуры и рабочий температурный режим. Кроме того, от этого параметра зависит возможность применения масла в различных по конструкции системах, совместимость с различными типами насосов и т.д. Вязкостно-температурные характеристики зависят от множества факторов — характеристик масляной фракции, ее химсостава и состава пакета присадок. Степень вязкости искусственно изменяется с помощью специальных загустителей (вязкостных присадок).

Антиокислительные качества. Этот параметр показывает степень устойчивости к окислению масла, подверженному воздействию различных неблагоприятных факторов. Окисление масла изменяет его вязкость (причем непредсказуемо), приводит к образованию посторонних соединений, которые ухудшают свойства масла, а также загрязняю систему. Для повышения устойчивости к окислению применяется специальный пакет присадок.

Антикоррозионные качества. Детали гидросистем, непосредственно контактирующих с маслом, подвержены химической и электрохимической коррозии. Для их защиты применяются ингибиторы коррозии и иные присадки.

Противоизносные качества. Гидравлические масла обеспечивают смазку трущихся деталей гидросистем и их защиту от износа, причем в первую очередь это важно для насосов. Это обеспечивается как самой масляной фракцией, так и введением в масло пакета специальных присадок.

Антипенные качества. Во время эксплуатации гидросистемы в нее может попадать воздух, что под действием нагрузок может приводить к вспениванию масла. Это ухудшает работу системы, так как пузырьки воздуха препятствуют передаче усилий и могут приводить к закупориванию трубопроводов малого сечения. Приемлемые антипенные качества достигаются двумя путями: очисткой масляной фракции от ПАВ (они приводят к интенсивному пенообразованию) и введением присадок, разрушающих пузырьки воздуха.

Деэмульгирующие качества. Масло может содержать воду, которая приводит ко многим негативным последствиям — изменяет вязкость, ускоряет интенсивность образования коррозии, ухудшает устойчивость масла к низким температурам и т.д. Причем проблемы начинаются при содержании воды в концентрациях от 0,05%. Поэтому важно обеспечитьэффективное отделение воды от масла в фильтре — для этого используются специализированные присадки.

Фильтруемость. Во время работы масло постоянно проходит через фильтр, поэтому важно, чтобы оно хорошо поддавалось очистке в фильтрах той или иной конструкции. Это качество зависит от химического состава масла, характеристик его масляной фракции, состава присадок и т.д.

Совместимость с материалами. Все детали гидравлической системы на протяжении многих лет контактируют с маслами, и если какая-либо делать изготовлена из неустойчивого к воздействию масла материала, то она вскоре выйдет из строя. Поэтому важно, чтобы масло по своему химическому составу и составу пакета присадок было совместимо со всеми материалами, из которых изготавливаются детали гидросистем. Особенно остро стоит проблема взаимодействия масел с резиновыми компонентами, которые разрушаются под воздействием ароматических углеводородов. Поэтому современные гидравлические масла имеют минимальное содержание этих и некоторых других классов веществ.

Для разных типов гидросистем, работающих в неодинаковых условиях, требуются масла с неодинаковыми свойствами. Поэтому сегодня существует большое количество типов и классов гидравлических масел, которые обладают своим набором характеристик.

Классификация и стандартизация гидравлических масел

Все гидравлические масла в первую очередь делятся по сферам их применения:

• Для всех типов транспортных средств, включая автомобили, трактора, водный транспорт, самолеты и вертолеты, и прочие;
• Для амортизаторов, гидротормозных и иных устройств разнообразных машин;
• Для гидравлических систем оборудования, используемого в различных сферах промышленности.

На текущий момент в России одинаково распространены три стандарта на гидравлические масла — ГОСТ 17479.3-85, DIN 51524 и ISO 3448. Многие качества и характеристики масел, определяемые этими стандартами, идентичны или похожи, что позволяет без затруднения определять зарубежные аналоги отечественных масел и наоборот.

Все три стандарта выделяют несколько групп гидравлических масел:

• Группа «А» («H» по DIN, HH по ISO) — минеральные масла без каких-либо присадок. Данная группа масел предназначена для малонагруженных гидросистем, давление в которых не превышает 15 МПа, а температура не более 80°C. Причем этим масла могут использоваться только в системах с насосами шестеренчатого и поршневого типа;
• Группа «Б» («HL» по DIN и ISO) — минеральные масла с присадками для повышения антиокислительных и антикоррозионных (ингибиторы коррозии) качеств. Данная группа масел предназначена для средненагруженных систем с рабочим давлением до 25 МПа и температурой до 80°C, оснащенных насосами любых типов;
• Группа «В» («HLP» по DIN, HM по ISO) — минеральные масла повышенной степени очистки с присадками для повышения антиокислительных, антикоррозионных и противоизносных качеств. Данные масла предназначены для гидросистем с рабочим давлением более 25 МПа и температурой до 90°C и выше, оснащенных насосами любых типов.

Стандарты DIN и ISO также выделяют еще одну группу масел (HLP-V и HV соответственно), в которых имеются загустители (присадки для повышения вязкостно-температурных качеств). Отечественный стандарт такие масла не выделяет в отдельную группу, но допускает добавление загустителей во все группы масел. Наличие в масле антипенных и ряда иных присадок никак не маркируется, но производитель обязательно указывает это на этикетке.

Необходимо отметить, что многие производители масел пишут на этикетке только одну букву L, P и V, что соответствует указанным выше группам по DIN и ISO.

Помимо групп, существует десять классов вязкости масел, которые относятся к трем категориям — маловязкие (классы 5, 7, 10 и 15), средневязкие (классы 22 и 32) и вязкие (классы 46, 68, 100 и 150). Масла малой вязкости могут работать при значительных низких температурах (вплоть до -70°C, поэтому их часто называют низкозастывающие), но плохо переносят нагрев свыше 65°C, средневязкие работают при температурах от -40°C до 80°C (реже до 100°C), вязкие — в диапазоне температур от -30°C до 100°C и более.

Интересно отметить, что отечественный ГОСТ устанавливает маркировку масел, которая состоит из трех элементов: индекса МГ (сокращение от «минеральное гидравлическое»), класса вязкости (цифровой индекс) и группы (буквенный индекс). Однако большинство производителей используют свою систему наименований, однако в сопроводительных документах всегда указывают на обозначение масла по действующему ГОСТ.

Правила выбора и использования гидравлических масел

Главное правило, которое следует соблюдать, очень простое — нужно выбирать именно то масло, которое рекомендовано производителем гидросистемы. Обычно каждый производитель указывает не только группу и вязкостный класс масла, но также и конкретные марки масел. При необходимости можно отклониться от рекомендаций по марке, но категорически не допускается использовать масла иных групп и классов. Неправильный выбор масла может кардинально ухудшить работу гидравлической системы, сделать недостижимыми рабочие характеристики, привести к ускоренному износу ее компонентов и даже к преждевременным поломкам.

Только правильный подбор масла и регулярное обслуживание гидросистемы гарантирует ее надежную работу в самых сложных условиях.