Что относится к техническим жидкостям
Характеристика технических жидкостей: виды, свойства, применение
Механика жидкостей, отрасль науки, которая занимается изучением жидкостей в состоянии покоя или движения, является важным предметом гражданской, механической и химической инженерии. Технические жидкости, которые изучает эта наука, очень важны в нашей повседневной жизни, поскольку используются для различных целей. Например, для выработки электроэнергии, в качестве охлаждающего агента, для смазки автомобилей и т. д.
Независимо от того, находится ли рабочая среда в состоянии покоя или в движении, она подвергается воздействию различных сил и различных климатических условий, поэтому ведёт себя соответственно своим физическим свойствам. Правильный выбор вида технической жидкости определяет работоспособность использующей её системы.
Требования к техническим жидкостям
Технология использования характеристик потока жидкой рабочей среды для работы системы управления является одна из новейших технологий управления, что позволяет успешно применять технические жидкости в различных производственных и бытовых системах.
Такие системы по своему быстродействию уступают электронным, поэтому в ближайшее время вряд ли смогут конкурировать в областях, требующих сверхвысоких скоростей. С другой стороны, во многих применениях предпочтительны жидкостные системы, не требующие таких сложных условий наладки как электронные или электрические.
Исключение электрических контактов предотвращает возможную опасность пожара, но возможность обнаружения, блокировки и управления сложными операциями остаётся на прежнем уровне.
Основные свойства и требования к техническим жидкостям определяются сферой их применения. Однако можно выделить и общие физические параметры:
Технологическое применение жидких рабочих сред постоянно расширяется. Например, для так называемой «зелёной» энергетики всё более характерным является использование биодизелей – технических жидкостей, предназначенных в качестве топлива для транспортных средств.
Классификация по назначению
Технические жидкости, ГОСТ на которые устанавливает их состав и свойства, предназначены для выполнения следующих функций:
Важно: гидравлические жидкости, использующиеся для транспортировки, обладают минимальной сжимаемостью, что позитивно влияет на производительность процесса и позволяет снизить утечки.
Воздействие технических жидкостей на рабочую среду — это вопрос ужесточающегося законодательства, которому также следует уделять внимание. Эти опасения касаются:
Сравнительные физико-механические показатели ряда технических сред, при нормальных показателях давления и температуры представлены ниже:
| Свойство | Символ | Единицы измерения | Масло | Вода | Воздух |
| Плотность | ρ | кг/м 3 | 900 | 1000 | 1.2 |
| Удельная теплоёмкость | cp | Дж/кг·К | 1900 | 4200 | 1000 |
| Теплопроводность | k | Вт/м·К | 0,13 | 0,6 | 0,026 |
| Теплота испарения | р | кДж/кг | 210 | — | — |
Приведенные результаты показывают границы оптимального применения большинства видов технических рабочих сред. Соответствующий обзор приводится далее.
Амортизаторные
Амортизатор представляет собой механическое или гидравлическое устройство, предназначенное для поглощения и гашения ударных импульсов. Это достигается путем преобразования кинетической энергии удара в другую форму энергии (обычно тепло), которая затем рассеивается. Чаще всего в качестве амортизаторные жидкостей используют:
Наиболее распространенными жидкими рабочими средами являются масла на нефтяной основе. Они содержат присадки для защиты от окисления (антиоксиданты), для предохранения от коррозии, для повышения вязкости, а также для снижения склонности к пенообразованию. Горючи при нормальных условиях и могут стать взрывоопасными при воздействии высокого давления и/или источника пламени.
Негорючие синтетические жидкости, которые были специально разработаны для использования в гидравлических системах, где существует опасность возгорания. Созданы на основе эфиров фосфорной кислоты. Не используются в закрытых технических системах, поскольку могут содержать токсичные химические вещества.
Охлаждающие
Применяются в механических системах обработки металлов и сплавов. Технические охлаждающие жидкости понижают температуру при мелком шлифовании, волочении, выдавливании, главным образом за счет уменьшения трения. Они способствуют снижению усилия обработки и интенсивности износа инструмента. За счет уменьшения трения уменьшается выделяемое тепло, следовательно, снижается и мощность, потребляемая технологическим агрегатом.
Качество применения зависит от того количества жидкости, которое фактически попадает в область контакта между инструментом и заготовкой.
Для значительного снижения износа не обязательно требуется большое количество охлаждающего состава, важен фактор его точной подачи в зону обработки.
В качестве смазочно-охлаждающих технологических сред используют:
Технические требования к данным рабочим средам отечественного производства регламентируется ГОСТ Р 50558-93.
Промывочные
Разрабатываются для эффективной промывки систем теплопередачи с целью удаления застрявших остаточных жидкостей, продуктов распада и другого мусора. Должны быть эффективными с целью разрыхления шлама, удаления продуктов износа и их последующего растворения.
Предпочтение отдают таким техническим жидким средам, которые подлежат последующей регенерации в специальных установках.
Пусковые
Применяются в качестве вспомогательного средства, которое облегчает запуск двигателя автомобиля. Применяются при отрицательных температурах окружающего воздуха, когда эксплуатационные характеристики основного топлива не позволяют его эффективно использовать.
В состав данных рабочих сред входят углеводороды, которые интенсифицируют испаряемость топлива (для бензиновых двигателей) или в повышении температуры, соответствующей моменту начала сжатия рабочей смеси (для дизельных двигателей). Чаще всего это легколетучие эфиры, имеющие противозадирные присадки.
Тормозные
Свойства тормозной жидкости предполагают мгновенность описанного процесса – если педаль тормоза задерживается, в первую очередь необходимо проверять именно жидкость.
Со временем тормозная жидкость загрязняется водой, что может вызвать коррозию металлических элементов магистрали. Тормозные жидкости выпускаются нескольких разновидностей и цветов, но обязательно должны быть полупрозрачными, а не мутными или тёмными. Основной компонент таких составов – полиэтиленгликоли и эфиры на их основе.
Характеристика технических жидкостей: виды, свойства, применение
Механика жидкостей, отрасль науки, которая занимается изучением жидкостей в состоянии покоя или движения, является важным предметом гражданской, механической и химической инженерии. Технические жидкости, которые изучает эта наука, очень важны в нашей повседневной жизни, поскольку используются для различных целей. Например, для выработки электроэнергии, в качестве охлаждающего агента, для смазки автомобилей и т. д.
Независимо от того, находится ли рабочая среда в состоянии покоя или в движении, она подвергается воздействию различных сил и различных климатических условий, поэтому ведёт себя соответственно своим физическим свойствам. Правильный выбор вида технической жидкости определяет работоспособность использующей её системы.
Требования к техническим жидкостям
Технология использования характеристик потока жидкой рабочей среды для работы системы управления является одна из новейших технологий управления, что позволяет успешно применять технические жидкости в различных производственных и бытовых системах.
Такие системы по своему быстродействию уступают электронным, поэтому в ближайшее время вряд ли смогут конкурировать в областях, требующих сверхвысоких скоростей. С другой стороны, во многих применениях предпочтительны жидкостные системы, не требующие таких сложных условий наладки как электронные или электрические.
Исключение электрических контактов предотвращает возможную опасность пожара, но возможность обнаружения, блокировки и управления сложными операциями остаётся на прежнем уровне.
Основные свойства и требования к техническим жидкостям определяются сферой их применения. Однако можно выделить и общие физические параметры:
Технологическое применение жидких рабочих сред постоянно расширяется. Например, для так называемой «зелёной» энергетики всё более характерным является использование биодизелей – технических жидкостей, предназначенных в качестве топлива для транспортных средств.
Классификация по назначению
Технические жидкости, ГОСТ на которые устанавливает их состав и свойства, предназначены для выполнения следующих функций:
Важно: гидравлические жидкости, использующиеся для транспортировки, обладают минимальной сжимаемостью, что позитивно влияет на производительность процесса и позволяет снизить утечки.
Сравнительные физико-механические показатели ряда технических сред, при нормальных показателях давления и температуры представлены ниже:
| Свойство | Символ | Единицы измерения | Масло | Вода | Воздух |
| Плотность | ρ | кг/м 3 | 900 | 1000 | 1.2 |
| Удельная теплоёмкость | cp | Дж/кг·К | 1900 | 4200 | 1000 |
| Теплопроводность | k | Вт/м·К | 0,13 | 0,6 | 0,026 |
| Теплота испарения | р | кДж/кг | 210 | — | — |
Приведенные результаты показывают границы оптимального применения большинства видов технических рабочих сред. Соответствующий обзор приводится далее.
Амортизаторные
Амортизатор представляет собой механическое или гидравлическое устройство, предназначенное для поглощения и гашения ударных импульсов. Это достигается путем преобразования кинетической энергии удара в другую форму энергии (обычно тепло), которая затем рассеивается. Чаще всего в качестве амортизаторные жидкостей используют:
Наиболее распространенными жидкими рабочими средами являются масла на нефтяной основе. Они содержат присадки для защиты от окисления (антиоксиданты), для предохранения от коррозии, для повышения вязкости, а также для снижения склонности к пенообразованию. Горючи при нормальных условиях и могут стать взрывоопасными при воздействии высокого давления и/или источника пламени.
Негорючие синтетические жидкости, которые были специально разработаны для использования в гидравлических системах, где существует опасность возгорания. Созданы на основе эфиров фосфорной кислоты. Не используются в закрытых технических системах, поскольку могут содержать токсичные химические вещества.
Охлаждающие
Применяются в механических системах обработки металлов и сплавов. Технические охлаждающие жидкости понижают температуру при мелком шлифовании, волочении, выдавливании, главным образом за счет уменьшения трения. Они способствуют снижению усилия обработки и интенсивности износа инструмента. За счет уменьшения трения уменьшается выделяемое тепло, следовательно, снижается и мощность, потребляемая технологическим агрегатом.
Качество применения зависит от того количества жидкости, которое фактически попадает в область контакта между инструментом и заготовкой.
Для значительного снижения износа не обязательно требуется большое количество охлаждающего состава, важен фактор его точной подачи в зону обработки.
В качестве смазочно-охлаждающих технологических сред используют:
Технические требования к данным рабочим средам отечественного производства регламентируется ГОСТ Р 50558-93.
Промывочные
Разрабатываются для эффективной промывки систем теплопередачи с целью удаления застрявших остаточных жидкостей, продуктов распада и другого мусора. Должны быть эффективными с целью разрыхления шлама, удаления продуктов износа и их последующего растворения.
Предпочтение отдают таким техническим жидким средам, которые подлежат последующей регенерации в специальных установках.
Пусковые
Применяются в качестве вспомогательного средства, которое облегчает запуск двигателя автомобиля. Применяются при отрицательных температурах окружающего воздуха, когда эксплуатационные характеристики основного топлива не позволяют его эффективно использовать.
В состав данных рабочих сред входят углеводороды, которые интенсифицируют испаряемость топлива (для бензиновых двигателей) или в повышении температуры, соответствующей моменту начала сжатия рабочей смеси (для дизельных двигателей). Чаще всего это легколетучие эфиры, имеющие противозадирные присадки.
Тормозные
Свойства тормозной жидкости предполагают мгновенность описанного процесса – если педаль тормоза задерживается, в первую очередь необходимо проверять именно жидкость.
Со временем тормозная жидкость загрязняется водой, что может вызвать коррозию металлических элементов магистрали. Тормозные жидкости выпускаются нескольких разновидностей и цветов, но обязательно должны быть полупрозрачными, а не мутными или тёмными. Основной компонент таких составов – полиэтиленгликоли и эфиры на их основе.
Технические жидкости
Классификация технических жидкостей. Назначение, свойства и условия применения охлаждающих жидкостей.
Жидкости для гидросистем: назначение, свойства, условия применения.
Амортизаторные жидкости используют для заливки телескопических, рычажно-кулачковых и др. гидравлических амортизаторов колесных и гусеничных транспортных машин с целью гашения механических колебаний путем поглощения кинетической энергии движущихся масс. Приготовляют из нефтяных дистиллятов селективной очистки смешением с кремнийорганическими жидкостями (8-10% по массе). Вязкость при 100°С для колесных машин 3-4, для гусеничных машин 4-5 мм 2 /с. Разновидность амортизаторных жидкостей-применяемые в артиллерии противооткатные жидкости.
Охлаждающие жидкости применяют в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиоэлектронных системах и др. для поглощения и отвода 25-35% выделяющейся при работе теплоты и предупреждения перегрева деталей. В качестве охлаждающих жидкостей используют воду и антифризы.
Промывочные жидкости служат для очистки деталей и масляных систем и иных внутренних полостей механизмов от органических загрязнений. При контакте с загрязненными поверхностями промывочные жидкости растворяют или размягчают лаковые и смолистые отложения. Как правило, эти жидкости состоят из смеси нефтяных дистиллятов (легких масел, керосина, газойля и т. п.) с растворителями и моющими средствами (фенолы, кетоны, гликолевые эфиры, толуол, ксилол, тетралин, хлорсодержащие соед. и т. д.). Широко распространены также негорючие жидкости на водной основе.
Пусковые жидкости, впрыскиваемые в топливную систему двигателей внутренне сгорания, предназначены для облегчения их пуска при низких температурах. Характеризуются высокой испаряемостью и образуют в цилиндрах двигателей горючую смесь. Получают смешением диэтилового эфира с низкокипящими углеводородами (петролейным эфиром и др.), изопропилнитратом и небольшим кол-вом (до 10% по массе) смазочного масла. Пусковые жидкости обладают высоким давлением паров, низкой температурой самовоспламенения и широкими пределами воспламеняемости.
Во все технические жидкости вводят, как правило, антикоррозионные присадки, в амортизационные, гидравлические и тормозные, кроме того, вязкостные, противоизносные и антиокислительные присадки, а в охлаждающие-антипенные присадки.
По назначению технические жидкости подразделяют на:
| · амортизационные | для заливки телескопических, рычажно-кулачковых и др. гидравлич. амортизаторов колесных и гусеничных транспортных машин с целью гашения мех. колебаний путем поглощения кинетич. энергии движущихся масс |
| · антиобледенительные | для предотвращения обледенения передних кромок крыльев и лопастей винтов, стекол пилотских кабин и иных элементов самолетов и вертолетов, а также стекол автомобилей, тепловозов и т. п. |
| · охлаждающие | применяют в системах охлаждения двигателей внутр. сгорания, радиоэлектронных системах и др. для поглощения и отвода 25-35% выделяющейся при работе теплоты и предупреждения перегрева деталей. |
| · промывочные | для очистки деталей и масляных систем и иных внутр. полостей механизмов от орг. загрязнений. При контакте с загрязненными пов-стями промывочные жидкости растворяют или размягчают лаковые и смолистые отложения. |
| · пусковые | впрыскиваемые в топливную систему двигателей внутр. сгорания, предназначены для облегчения их пуска при низких т-рах. |
| · разделительные | применяют в измерит. приборах (манометры, мановакуумметры, расходомеры и т. д.) с целью предотвращения контакта рабочих жидкостей с агрессивными средами |
| · тормозные | используют в гидравлич. тормозных системах транспортных машин. Выполняют ф-ции гидравлич. тела и смазочной среды при перемещении поршня в главном тормозном цилиндре. |
Амортизаторные жидкости используют для заливки телескопических, рычажно-кулачковых и др. гидравлич. амортизаторов колесных и гусеничных транспортных машин с целью гашения мех. колебаний путем поглощения кинетич. энергии движущихся масс. Приготовляют из нефтяных дистиллятов селективной очистки смешением с крем-нийорг. жидкостями (8-10% по массе). Вязкость при 100 °С для колесных машин 3-4, для гусеничных машин 4-5 мм 2 /с. Разновидность амортизаторных жидкостей-применяемые в артиллерии противооткатные жидкости.
Антиобледенительные жидкости предназначены для предотвращения обледенения передних кромок крыльев и лопастей винтов, стекол пилотских кабин и иных элементов поверхности самолетов и вертолетов, а также стекол автомобилей, тепловозов и т. п. Такие жидкости растворяют влагу и кристаллы льда на защищаемой поверхности с образованием раствора с низкой температурой замерзания; кроме того, пленка жидкости ослабляет сцепление льда с поверхностью, что облегчает его удаление встречным потоком воздуха. Антиобледенит. жидкостями чаще всего служат водные растворы спиртов (этилового, изопропилового, этиленгликоля и др.).
Охлаждающие жидкости применяют в системах охлаждения двигателей внутр. сгорания, радиоэлектронных системах и др. для поглощения и отвода 25-35% выделяющейся при работе теплоты и предупреждения перегрева деталей. В качестве охлаждающих жидкостей используют воду и антифризы.
Промывочные жидкости служат для очистки деталей и масляных систем и иных внутр. полостей механизмов от орг. загрязнений. При контакте с загрязненными поверхностями промывочные жидкости растворяют или размягчают лаковые и смолистые отложения. Как правило, эти жидкости состоят из смеси нефтяных дистиллятов (легких масел, керосина.газойля
и т. п.) с растворителями и моющими ср-вами (фенолы, кетоны. гликолевые эфиры, толуол. ксилол. тетра-лин, хлорсодержащие соед. и т. д.). Широко распространены также негорючие жидкости на водной основе.
Пусковые жидкости, впрыскиваемые в топливную систему двигателей внутр. сгорания, предназначены для облегчения их пуска при низких температурах. Характеризуются высокой испаряемостью и образуют в цилиндрах двигателей горючую смесь. Получают смешением диэтилового эфира с низкокипящими углеводородами (петролейным эфиром и др.), изопропилнитратом и небольшим кол-вом (до 10% по массе) смазочного масла. Пусковые жидкости обладают высоким давлением паров, низкой температурой самовоспламенения и широкими пределами воспламеняемости.
Разделительные жидкости применяют в измерит. приборах (манометры, мановакуумметры, расходомеры и т. д.) с целью предотвращения контакта рабочих жидкостей с агрессивными средами (напр., H2SO4, HNO3, H2O2, C12, Вr2). Приготовляют на основе хлор- и хлорфторуглеродов, а также полисилоксанов; вязкость 7-27 мм 2 /с при 50 °С. Характеризуются высокой стабильностью против окисления.
Во все технические жидкости вводят, как правило, антикоррозионные присадки, в амортизационные, гидравлич. и тормозные, кроме того,-вязкостные, противоизносные и антиокислительные, а в охлаждающие-антипенные присадки. См. также Смазочно-охлаждающие жидкости.
Лит.: Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочное издание, под ред. В. М. Школьникова, М., 1989.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ
маловязкие жидкости, предназначенные для обеспечения выполнения машинами и механизмами рабочих ф-ций. Общее для всех Т. ж.-отсутствие требований к смазывающим св-вам. По назначению Т. ж. подразделяют на амортизаторные, антиобледе-нительные, гидравлические (см. Гидравлические жидкости), охлаждающие, промывочные, пусковые, разделительные, смазочно-охлаждающие и тормозные.
Амортизаторные жидкости используют для заливки телескопических, рычажно-кулачковых и др. гидравлич. амортизаторов колесных и гусеничных транспортных машин с целью гашения мех. колебаний путем поглощения кинетич. энергии движущихся масс. Приготовляют из нефтяных дистиллятов селективной очистки смешением с крем-нийорг. жидкостями (8-10% по массе). Вязкость при 100 °С для колесных машин 3-4, для гусеничных машин 4-5 мм 2 /с. Разновидность амортизаторных жидкостей-применяемые в артиллерии противооткатные жидкости.
Антиобледенительные жидкости предназначены для предотвращения обледенения передних кромок крыльев и лопастей винтов, стекол пилотских кабин и иных элементов пов-сти самолетов и вертолетов, а также стекол автомобилей, тепловозов и т. п. Такие жидкости растворяют влагу и кристаллы льда на защищаемой пов-сти с образованием р-ра с низкой т-рой замерзания; кроме того, пленка жидкости ослабляет сцепление льда с пов-стью, что облегчает его удаление встречным потоком воздуха. Антиобледенит. жидкостями чаще всего служат водные р-ры спиртов (этилового, изопропилового, этиленгликоля и др.).
Охлаждающие жидкости применяют в системах охлаждения двигателей внутр. сгорания, радиоэлектронных системах и др. для поглощения и отвода 25-35% выделяющейся при работе теплоты и предупреждения перегрева деталей. В качестве охлаждающих жидкостей используют воду и антифризы.
Промывочные жидкости служат для очистки деталей и масляных систем и иных внутр. полостей механизмов от орг. загрязнений. При контакте с загрязненными пов-стями промывочные жидкости растворяют или размягчают лаковые и смолистые отложения. Как правило, эти жидкости состоят из смеси нефтяных дистиллятов (легких масел, керосина, газойля и т. п.) с р-рителями и моющими ср-вами (фенолы, кетоны, гликолевые эфиры, толуол, ксилол, тетра-лин, хлорсодержащие соед. и т. д.). Широко распространены также негорючие жидкости на водной основе.
Пусковые жидкости, впрыскиваемые в топливную систему двигателей внутр. сгорания, предназначены для облегчения их пуска при низких т-рах. Характеризуются высокой испаряемостью и образуют в цилиндрах двигателей горючую смесь. Получают смешением диэтилового эфира с низкокипящими углеводородами (петролейным эфиром и др.), изопропилнитратом и небольшим кол-вом (до 10% по массе) смазочного масла. Пусковые жидкости обладают высоким давлением паров, низкой т-рой самовоспламенения и широкими пределами воспламеняемости.
Во все Т. ж. вводят, как правило, антикоррозионные присадки, в амортизационные, гидравлич. и тормозные, кроме того,-вязкостные, противоизносные и антиокислительные, а в охлаждающие-антипенные присадки. См. также Сма-зочно-охлаждающие жидкости.
Лит.: Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочное издание, под ред. В. М. Школьникова, М., 1989.