Минеральные масла получают в результате переработки высококачественных сортов нефти с введением в них присадок, улучшающих их физические свойства. Присадки добавляют в количестве 0,05…10%. Присадки могут быть многофункциональными, т.е. влиять на несколько физических свойств сразу. Различают присадки антиокислительные, вязкостные, противоизносные, снижающие температуру застывания жидкости, антипенные и т.д.
Удельным весом масла называется отношение веса данного объема масла при температуре +20°С к весу такого же объема воды при температуре +4° С.Удельный вес масла с изменением давления и температуры изменяется незначительно. Практически для гидросистем он может быть принят γ = 0,9 Г/см3.
Вязкость масла является его важнейшей характеристикой. Неправильно выбранное по вязкости масло снижает коэффициент полезного действия гидросистемы: при низкой вязкости повышаются утечки, при высокой - увеличиваются потери на трение.Вязкость масла обычно измеряется в условных единицах- градусах Энглера. Определяют вязкость при помощи специального прибора, представляющего собой колбу с отверстием.
Условные градусы определяются как частное от деления времени истечения 200 см3 масла при температуре 50° С (или 100° С) через отверстие диаметром 2,8 мм на время истечения через это же отверстие 200 см3дистиллированной воды при 20° С.
Вязкость обозначается °E50 (или °Е100) и называется числом вязкости по Энглеру при 50°С (или при 100°С). Так как вязкость масла с изменением температуры существенно изменяется, то значение вязкости для одного и того же масла при 50 и 100° С будет различно. В таблицах свойств масел приводится вязкость при 50° С, так как рабочая температура масла в гидросистемах не должна превышать этой величины. Вязкость масла зависит от давления. При давлениях выше 50 кгс/см2 вязкость заметно увеличивается.
Температурой вспышки называется температура, при которой пары масла при поднесении открытого огня воспламеняются. Температурой застывания называется температура, при которой масло застывает, т. е. не стекает под действием собственной силы тяжести.
Водомасляные эмульсиипредставляют собой смеси воды и минерального масла в соотношениях 100:1, 50:1 и т.д. Минеральные масла в эмульсиях служат для уменьшения коррозионного воздействия рабочей жидкости и увеличения смазывающей способности. Эмульсии применяют в гидросистемах машин, работающих в пожароопасных условиях и в машинах, где требуется большое количество рабочей жидкости (например, в гидравлических прессах). Применение ограничено отрицательными и высокими (до 60 С) температурами.
Водомасляные эмульсии (дисперсионные системы масла и воды) в зависимости от способа диспергирования подразделяются на эмульсии, стабилизированные эмульгатором, и без него. По степени устойчивости против расслоения фаз эмульсии могут быть стабильными, полустабильными и нестабильными. Описание свойств эмульсий и их специфических особенностей применения в прокатном производстве достаточно широко содержится в исследованиях советских ученых. При концентрации дисперсной фазы до 0,1—0,15 % эмульсии могут быть стабильны и без эмульгаторов, однако такой способностью обладают далеко не все масла. Для обеспечения равномерного распределения частиц дисперсной фазы необходимы либо эмульгаторы, обеспечивающие получение стабильной эмульсии, либо специальные условия приготовления и подачи. Минеральные масла не смешиваются с водой, хотя при механическом перемешивании можно получить эмульсию. При прекращении перемешивания эта эмульсия быстро разлагается вследствие разной плотности масла и воды. Образование и стабильность водо-масляных смесей обеспечиваются тщательным перемешиванием компонентов в мешалках при температуре смеси 60—80°С и достаточной скоростью потока в системах подачи (Rе > 1000).
Синтетические жидкости
Рабочие жидкости на нефтяной основе не могут обеспечить весь диапазон требований, которые предъявляет к гидроприводам практика. Для гидроприводов, работающих в условиях, отличающихся от нормальных (tраб > 1000° С, повышенные требования к пожаробезопасности, чрезмерно низкие температуры окружающей среды и т.п.), или от которых требуется повышенная стабильность характеристик, применяются синтетические рабочие жидкости. Синтетические жидкости на основе силиконов, хлор- и фторуглеродистых соединениях, полифеноловых эфиров и т.д. негорючи, стойки к воздействию химических элементов, обладают стабильностью вязкостных характеристик в широком диапазоне температур. Обладая повышенными отдельными свойствами, синтетические рабочие жидкости имеют некоторые недостатки, препятствующие их широкому применению. Это в первую очередь высокая стоимость и ограниченность сырьевых ресурсов, используемых для изготовления синтетических жидкостей. Но последнее время, несмотря на высокую стоимость синтетических жидкостей, они находят все большее применение в гидроприводах машин общего назначения. Кроме того, ряд таких жидкостей плохо совместимы с основными материалами гидроприводов, токсичны и имеют худшие, по сравнению с минеральными маслами, показатели по отдельным свойствам.