Чиста, як сльоза

/ Механізація АПК / Вівторок, 21 травня 2013 14:06

Анатолій АНТИПЕНКО, професор 

Микола МАКАРЕНКО, доцент
Харківський НТУ сільського господарства ім. П. Василенка
Забруднення робочої рідини гідросистем тракторів у 3-12 разів знижує термін служби гідроагрегатів, призводить до поломок машин. Надійність гідросистем сільськогосподарської техніки напряму залежить від якості олив.

Кожен механізатор знає і здебільшого виконує правила технічного обслуговування двигунів. Бо відомо: якщо своєчасно не замінити оливу або використати неякісну, то ремонт дешевим не виявиться.
 
Інша річ з гідросистемою. На жаль, непоодинокі випадки, коли в гідросистему заливають відпрацьовану моторну оливу, або таку, яку важко назвати оливою.
 
Важливість кінематичної ланки
Гідросистеми сучасної сільськогосподарської техніки є досить складними і «не вибачають» поганого ставлення до них. Раптові відмови, відхилення параметрів від заданих - ось далеко не всі наслідки недбалого відношення до їх обслуговування. А це, у свою чергу, призводить до зниження продуктивності агрегату, втомлюваності оператора, а іноді навіть до нещасних випадків.
 
altНадійність роботи гідросистем насамперед залежить від якості олив, що використовуються в них. Оливи в гідросистемах, на відміну від роботи в інших механізмах, виконують функції не тільки змащування, але і кінематичної ланки, тому вони розглядаються як робочі рідини.
 
Здатність різних олив виконувати функції робочої рідини значною мірою залежить від їх фізико-хімічних властивостей і стійкості до дії зовнішніх факторів: повітря, води, температури і тиску. Оливи при роботі насичуються різними механічними домішками і водою, зазнають міжмолекулярного і механічного тертя. Під впливом тієї чи іншої сукупності вказаних факторів в робочих рідинах гідросистем можуть відбуватись процеси, які суттєво змінюють їх експлуатаційні властивості. Вони пов’язані в основному з забрудненням робочої рідини і спрацьовуванням компонентів присадок та розглядаються як процеси старіння оливи.
 
Найбільш важкою проблемою, пов'язаною з використанням рідин для гідравлічних систем, є визначення умов і термінів їх роботи, що необхідне для правильної експлуатації гідравлічної системи і розрахунку вартості її використання.
 
Під терміном служби рідини зазвичай розуміється час, протягом якого рідина може експлуатуватися без істотних змін властивостей, не викликаючи порушень у роботі гідравлічної системи.
 
Очевидно, є багато чинників, які можуть так або інакше впливати на термін служби рідин для гідравлічних систем. Найбільш важливими є умови експлуатації. Наприклад, обводнення, перегрів, сильне окислення, спрацьовування компонентів присадок є чинниками, що істотно скорочують термін служби олив та мастил. На тривалість роботи гідросистеми значно впливають забруднення, що потрапляють у рідину.
 
Шкідливі механічні домішки
Під загальним поняттям «забруднення» розуміють сумарну кількість усіх продуктів, які утримуються в робочій рідині - як розчинених, або частково розчинених, так і нерозчинених у ній. Останні отримали назву механічних домішок. До них відносяться продукти зношування, частки ґрунтового пилу та інше.
 
Трактори та інша складна сільськогосподарська техніка експлуатуються зазвичай в умовах високої запиленості навколишнього повітря. Причиною цього здебільшого є робота самого машинно-тракторного агрегату, а також вид робіт, механічні властивості і структура ґрунту, вологість ґрунту і повітря, сила і напрям вітру та інші фактори. Дослідження показують, що запиленість повітря при роботі тракторного агрегату може становити від 50 до 3500 мг/м3 на висоті 1,5…2 м від поверхні землі.
 
Ступінь можливого забруднення робочої рідини гідросистеми визначається не тільки рівнем запиленості навколишнього повітря, але й ефективністю фільтрувальної набивки сапуна та кількістю повітря, що надходить у бак гідросистеми, інакше кажучи, окремими конструктивними її показниками і режимом роботи.
 
Одним із суттєвих конструктивних показників ефективності дії сапунів гідросистем тракторів є коефіцієнт фільтрування набивок сапунів в експлуатації.
 
Згідно з вимогами стандартів в оливах, які використовують як робочу рідину в гідросистемі трактора, вміст механічних домішок при поставці споживачу не повинен перевищувати 0,005…0,01%. При цьому стандартом передбачена неможливість знаходження в гідравлічній оливі абразивних часток типу піску. Однак обстеження показують, що забрудненість робочої рідини часто перевищує допустиму в 4-8 разів, що в 3-12 разів знижує термін служби гідроагрегатів. Причини потрапляння механічних домішок в гідросистему різні: заправка машин вже забрудненими робочими рідинами, попадання домішок через сапун і виконавчі органи робочих механізмів в процесі експлуатації машин, при ремонті гідроапаратури, а також в результаті зносу і окислення деталей гідроприводу.
 
Основною причиною забруднення гідравлічної оливи в гідроприводах тракторів вважається причинно-наслідковий зв'язок: при значних її витоках виникає необхідність частих дозаправок гідросистеми оливами, що містять значну кількість механічних домішок.
 
Забруднення робочої рідини гідросистем тракторів в експлуатації характеризується наявністю високої і гранично стійкої концентрації механічних домішок на рівні 0,08%, яка обумовлена не тільки технічними показниками фільтру, але і прийнятою періодичністю його обслуговування.
 
altОсновну частину механічних домішок складають мінеральні частки двоокису кремнію і окисли алюмінію, твердість яких значно перевищує твердість більшості конструкційних матеріалів, що дозволяє розглядати їх як джерело абразивного зношування гідроагрегатів. Розмір частинок механічних домішок в робочій рідині гідросистем, як правило, не перевищує 60-70 мк.
 
Забруднення гідравлічних олив цими компонентами можуть викликати і прискорювати розкладання рідин, що негативно впливає на функціонування гідросистем - зменшується термін роботи гідравлічних олив і експлуатаційні характеристики гідроприводу.
 
Підвищення температури оливи з поєднанням активної дії металевих поверхонь призводить до підвищеного її окиснення, утворенню нерозчинних речовин, які випадають в осад і відкладаються на деталях і каналах гідросистеми. Безперервне утворення продуктів окиснення викликає різке сумарне зростання їх вмісту в робочій рідині за наявності в гідросистемі домішків дизельного палива. Тому доцільно виключити промивку гідросистеми дизельним паливом або передбачати повний злив палива з гідросистеми після її промивки.
 
Продукти окиснення і старіння, що створюються в оливі при експлуатації, закупорюють фільтрувальні елементи, знижуючи їх пропускну здатність. А, відповідно, збільшується перепад тиску в фільтрі, спрацьовує перепускний клапан і весь бруд іде до прецизійних (щільно підігнаних) деталей гідросистеми. Наявність механічних домішок в робочій рідині викликає завчасний знос деталей розподільних пристроїв, насосів і гідромоторів, порушення герметичності клапанів і інші відмови.
 
Забруднення водою і повітрям
Трапляється, що до гідросистеми потрапляє вода. Обстеження показують, що бувають випадки, коли в робочих рідинах міститься 2…5%, а інколи навіть - до 5% води. Її наявність призводить до утворення продуктів окислення, які осідають на деталях і збільшують втрати на тертя, а в зимовий час провокують утворення крижаних пробок в трубопроводах.
 
Наявність в оливі повітря і води помітно погіршує її змащувальні властивості і впливає на стисливість робочої рідини. Найбільший вміст розчиненої води при звичайних умовах не перевищує десятих часток відсотка залежно від типу оливи. Однак при підвищенні температури розчинність води в оливі збільшується. Вміст води, яка знаходиться в рідині у вигляді емульсії особливо високої дисперсності, може досягати кількох відсотків.
 
Присутність в робочій рідині розчиненого і особливо нерозчиненого повітря негативно впливає на вихідні параметри гідроагрегатів і гідросистеми в цілому. Значно погіршуються такі показники, як коефіцієнт об’ємної подачі насоса, витратні характеристики дросельних приладів, швидкодія, рівномірність пересування виконавчого механізму. Зокрема, вміст повітря і пари води в зонах змінного тиску підсилюють кавітаційну ерозію деталей насоса і гідроапаратури, значно підвищують шум і вібрацію гідросистеми, сприяють підвищенню температури робочої рідини.
 
Присутність в робочих рідинах повітря і води суттєво зменшує термін роботи гідравлічних олив і експлуатаційні характеристики гідроприводу. Під впливом цих домішок в оливі прискорено зростає кислотне число, інтенсивно спрацьовуються присадки, погіршується деемульгуюча здатність і підвищується піноутворення, яке знижує змащувальні властивості оливи, викликає ржавіння, підвищує зношування тертьових поверхонь деталей і утворення стійких емульсій. В цих умовах олива значно швидше, ніж це передбачено технічними умовами на експлуатацію гідрообладнання, втрачає свої експлуатаційні властивості (до 25…30% часу встановленого ресурсу), що негативно впливає в цілому на роботу гідроприводу. З часом в результаті хімічних процесів стійкі емульсії перетворюються у в’язкі включення. Вони відкладаються на поверхні фільтрів, золотникових пар, на запобіжних клапанах і інших деталях, що порушує їх нормальну роботу. Внаслідок цього виникає підвищення зношування тертьових поверхонь, спостерігаються випадки заклинювання і забивання дросельних щілин лакоподібними відкладеннями. В оливі утворюються продукти окислення і старіння, які закупорюють фільтруючі елементи, знижуючи їх пропускну здатність.
 
Ще деякі негативні фактори
До параметрів гідросистеми, які суттєво впливають на фізико-хімічні зміни властивостей оливи, можна віднести ступінь аерації і вентиляції гідравлічного бака, температурний і силовий режими навантаження гідросистеми.
 
З аерацією і вентиляцією (природнім і примусовим обміном повітря над поверхнею робочої рідини) пов’язане збільшення надходження і дифузії повітря в робочу рідину. Це збільшує його розчинність в робочій рідині і, отже, прискорює окислення оливи з утворюванням продуктів окислювальної полімеризації.
 
altПідсмоктування повітря в гідросистему через ущільнення викликає підвищений вміст розчинного повітря в оливі і присутність в ньому нерозчинених бульбашок повітря, які стискаються в певних магістралях гідросистеми. Проходження повітря через оливу значно прискорює процес його окислення внаслідок інтенсивного насичення оливи киснем повітря.
 
Крім того, стиснення повітряних бульбашок супроводжується виділенням тепла, яке попри незначну його абсолютну величину може значно підвищитись внаслідок незадовільного зберігання оливи або виникнення в бакові конденсації водяних парів, що знаходяться в повітрі.
 
Наявність в робочій рідині продуктів окиснення пояснює випадки так званого «засмолювання» сіток фільтрувальних елементів фільтрів гідросистем в процесі експлуатації. В цьому випадку поверхня сіток покрита цільним шаром смолистих відкладень, вилучити які важко навіть промивкою елементів у бензині або у спиртово-бензольному розчині. Крім того, фільтрувальна сітка обволікається частками відкладень при утворені осаду на каркасній сітці фільтрувального елементу.
 
Отже, підвищення технічних, технологічних, екологічних та економічних вимог до якості робочих рідин цілком закономірне. Тому створення умов ефективного використання якісних робочих рідин з метою покращення роботи гідроприводів є особливо актуальною проблемою, вирішення якої забезпечить підвищення їх функціональної надійності.
 
Також є актуальними і питання продовження терміну дії робочих рідин, оскільки присутність в них повітря і води суттєво впливає на окислювальну дію в гідравлічних оливах.

1

 14 вересня 2019
Проведені консалтинговою компанією Pro-Consulting маркетингові дослідження показують, що інвестувати у вирощування нуту в Україні вигідно вже сьогодні. За даними розрахунків, рентабельність такого виробництва становитиме 52%.
Проведені консалтинговою компанією Pro-Consulting маркетингові дослідження показують, що інвестувати у вирощування нуту в Україні вигідно вже сьогодні. За даними розрахунків, рентабельність такого виробництва становитиме 52%.
14 вересня 2019
 14 вересня 2019
Європейський Союз анонсував проект щодо покращення законодавства України у сфері тваринництва, включаючи питання здоров'я та благополуччя тварин.
Європейський Союз анонсував проект щодо покращення законодавства України у сфері тваринництва, включаючи питання здоров'я та благополуччя тварин.
14 вересня 2019
 13 вересня 2019
Для фермерів стали доступними удосконалені обприскувачі KUHN, що збільшують ефективність внесення робочого розчину пестицидів і добрив.
Для фермерів стали доступними удосконалені обприскувачі KUHN, що збільшують ефективність внесення робочого розчину пестицидів і добрив.
13 вересня 2019
 13 вересня 2019
У Верховній Раді України зареєстровано законопроект №2140 від 12 вересня «Про внесення змін до деяких законодавчих актів України щодо вжиття заходів стосовно захисту бджільництва».
У Верховній Раді України зареєстровано законопроект №2140 від 12 вересня «Про внесення змін до деяких законодавчих актів України щодо вжиття заходів стосовно захисту бджільництва».
13 вересня 2019
 13 вересня 2019
Вартість використання вагонів-зерновозів «Укрзалізниці» в 2019/20 МР на аукціонах «ProZorro.Продажі» при групових відправленнях становить на 51% більше базової ставки і на 6% вище маршрутної.
Вартість використання вагонів-зерновозів «Укрзалізниці» в 2019/20 МР на аукціонах «ProZorro.Продажі» при групових відправленнях становить на 51% більше базової ставки і на 6% вище маршрутної.
13 вересня 2019
 13 вересня 2019
Апеляційний орган Світової організації торгівлі (СОТ) відхилив апеляцію України щодо програної РФ суперечці про мита на нітрат амонію.
Апеляційний орган Світової організації торгівлі (СОТ) відхилив апеляцію України щодо програної РФ суперечці про мита на нітрат амонію.
13 вересня 2019

Please publish modules in offcanvas position.