Об’ємний гідропривод: Конспект лекцій (Лекції 1-36: Загальні відомості про об’ємний гідропривод. Нові прогресивні технології і перспективи розвитку гідроприводів), страница 5

Інтенсивність розчинення кисню вище ніж азоту. Час насичення рідини газом залежить від поверхні розділу, яка приходиться на одиницю об’єму рідини, а також від стану збудження цієї поверхні.

Розчин малих міхурців при різкому збільшенні тиску відбувається миттєво. Основною причиною виділення газу в гідросистемах є різке зниження тиску, котре може відбуватись при зміні напрямку потоку і швидкості. Виділення відбувається до тих пір, доки не наступить нова рівновага. При цьому час вимірюється долями секунди і може бути причиною появи кавітації. Мілкі міхурці з’єднуючись, створюють газові пробки.

2. Механічна суміш повітря і рідини

Повітря (газ) може знаходитись у рідині у механічній суміші. В залежності від розміру міхурців така суміш має більшу або меншу стійкість. Розміри міхурців 0,4-0,8мкм.

Наявність в рідині нерозчиненого повітря у вигляді міхурців збільшує її в’язкість

, де mb – коефіцієнт динамічної в’язкості з повітрям;

m0 - коефіцієнт динамічної в’язкості без повітря;

b – вміст міхурців повітря в %.

Наявність міхурців сприяє піноутворенню і знижує модуль об’ємної пружності.

Для АМГ-10 наявність 0,1% повітря знижує модуль об’ємної пружності в 8 раз. При збільшенні тиску об’єм газових включень в результаті розчинення газу в рідині і стиснення зменшується настільки, що практично не впливає на стиснення.

Приведений модуль об’ємної пружності

, де Vг – об’єм розчиненого газу, приведений до атмосферного тиску;

Vр – об’єм рідини;

р0 – атмосферний тиск;

р – заданий тиск.

В робочій рідині гідросистеми звичайно міститься від 0,5-5% по об’єму нерозчиненого повітря.

5 зал між модул об пруж

Рис. 1.5. Залежність між модулем об’ємної пружності та тиском

Наявність повітря погіршує умови роботи гідроприводу, а саме:

1)  порушується плавність руху;

2)  погіршується змащуваність;

3)  посилюється корозія;

4)  знижується витрата насоса;

5)  скорочується строк служби рідини.

В зв’язку з пониження модуля об’ємної пружності знижується жорсткість гідравлічної системи, що приводить до зміщення поршня під тиском навантаження.

3. Рідини, які застосовуються в гідроприводі

В гідроприводі звичайно використовують спеціальні рідини мінерального походження з діапазоном густини при температурі 50˚С від 10 до 75 сСт. Ці рідини містять різні присадки для надання їм спеціальних властивостей. При більш високих тисках застосовують рідини із збільшеною в’язкістю.

Рекомендації:

при р≤10МПа - μ=(20...40)сСт;

при р≤20МПа - μ=(40...60)сСт;

при р≤50МПа - μ=(110...175)сСт;

Строк служби рідини складає 0,5-2 роки.

В авіаційних системах застосовують рідину АМГ-10, яка працює в широкому діапазоні температур і морозостійка.

Таблиця 1.1                              Характеристики деяких рідин

Рідина

Густина ρ, кг/м3

Коефіцієнт динамічної в’язкості μ при 50˚С, сСт

Температура

застигання

займання

АМГ-10

850

10

-70

92

Трансформа-торне МО

884-960

9,6

-45

135

Індустріальне:

І12А

І20А

І30А

І50А

876-891

881-901

886-916

890-930

10-14

17-23

28-33

47-55

-15

-15

-15

-20

165

180

180

200

Турбінне:

22

30

46

900

900

900

22-31

28-32

44-48

-15

-10

-10

180

180

195

4. Рідинна пружина

Властивість рідини стискатися використовується у вигляді своєрідної пружини в амортизаторах, буферних пристроях гальмування великих мас на малих ділянках шляху. Рідинні пружини мають високу надійність і швидкодію (рис. 1.6.).

        Рис. 1.6. Принцип дії рідинної пружини6 прин дії рід пруж

маємо рівняння для переміщення поршня

Припустимо, що попереднє стиснення відсутнє, то з визначення модуля об’ємної пружності слідує:

;

враховуючи, що

,  і

  ,