Свойства гидравлических жидкостей   

   ОБЩЕФИЗИЧЕСКИЕ   СВОЙСТВА

   Плотность рабочей жидкости — физическая величина, характеризующая отношение массы m жидкости к её объёму :

r    = m / V.

Размерность плотности — кг / м3.

Величина плотности имеет большое значение для энергетических характеристик гидропривода.  От неё зависит  величина гидравлических потерь, определяемая, как

pпот=rC2/2 ,

где С  —  скорость движения жидкости.

   Изменение плотности рабочей жидкости при изменении темпе-ратуры  от t1 до t2  описывается выражением:

rt2 =r n1 / 1+b(t2-t1) .

где b — коэфициент объемного расширения.

Относительное изменение объема жидкости при изменении температуры характеризуется температурным коэффициентом объёмного расширения   b .

b=  DV/ V Dt,

где  V и  DV  — начальный объём и приращение объёма при повышении температуры  на Dt. Размерность коэффициента b — 1/°c.

   Изменение объёма DV и объём рабочей жидкости при изменении температуры с t1 до t2 может быть определено по формулам :

DV=b V (t2-t1),

Vt2= Vt1[1+b(t2-t1)].

Величина коэффициента объёмного расширения невелика. Однако , это изменение следует всё же учитывать при расчёте гидроприводов с замкнутой циркуляцией потока , чтобы избежать разрушений элементов гидропривода при нагреве.

   Возможность разрушения деталей гидропривода обусловлена разницей в значениях температурного коэффициента объёмного расширения рабочей жидкости и металла деталей гидропривода. Повышение давления ,обусловленное нагревом , принято оценивать по формуле:

Dp = (b-bм)DtE / k

где bм —  коэффициент объёмного расширения материала деталей гидропривода;

E  — модуль упругости жидкости;

k- коэффициент , характеризующий объёмную упругость материала   элементов гидропривода.

   Грубая оценка повышения давления в замкнутом сосуде при нагреве   на 10°C  и  принятых  средних  значениях     b=8.75 10-4,  bм=5.3 10-5,  E=1.7 103 Мпа и k=1 дает величину около 15 Мпа. Поэтому в гидроприводе  с    замкнутой циркуляцией, эксплуатируемых при широком диапазоне    изменения температуры рабочей жидкос-           ти, должны быть установлены предохранительные    клапаны или другие устройства , компенсирующие температурное  увеличение   объёма жидкости .

   Сжимаемость жидкости — это её способность под  действием внешнего     давления изменять свой объём обратимым образом , т.е. так, что после  прекращения действия внешнего давления восстанав-   ливается первоначальный   объём .

   Сжимаемость жидкости характеризуется модулем упругости  жидкости Е с    размерностью Па   ( или Мпа) .

   Уменьшение объёма жидкости под действием давления определяется  по   формуле

DV=DV Dp / E .

При повышении давления модуль упругости увеличивается , а при нагреве жидкости — уменьшается .

   Обычно  в масле работающего гидропривода содержится до 6% нерастворённого воздуха. После  отстаивания  в течение суток содержание воздуха уменьшается до 0.01-0.02%. В этом случае рабочая жидкость представляет собой газожидкостную смесь , модуль упругости которой подсчитывается по формуле :

Егж = Е(Vж/Vp+1)/(V ж/Vp+E p0/p 2)

где Vж,  Vp — объёмы соответственно жидкостной и газовой фаз при атмосферном давлении Р0.

   В рабочей жидкости содержится также определённое количество растворённого воздуха (пропорциональное величине давления), который практически не влияет на физико-химические свойства масла, однако способствует возникновению кавитации , особенно во всасывающих линиях насосов, в дросселях и других местах гидропривода, где происходит резкое изменение давления.

Похожие записи: