Реферат на тему технические жидкости

Обновлено: 02.07.2024

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:

теплоёмкость: некоторые рабочие среды способны аккумулировать значительное количество тепла, что используется для выравнивания температурных показателей во многих узлах непрерывно функционирующего производственного оборудования;
высокая статическая/динамическая грузоподъёмность: свойство, позволяющее применять различные рабочие жидкие среды в подъёмно- транспортных устройствах – кранах, домкратах, гидравлических подъёмниках и пр.;
жидкотекучесть – явление, используемое в системах смазки и управления разнообразными механическими устройствами.

Классификация по назначению

Технические жидкости, ГОСТ на которые устанавливает их состав и свойства, предназначены для выполнения следующих функций:

Твёрдой смазки, которая подходит для низкоскоростных процессов, протекающих с наличием абразивного трения.
Охлаждающей жидкости, которая не только снижает температуру в зоне применения, но и промывает контактирующие элементы системы.
Транспортировки грузов или отходов производственного процесса.
Улавливания абразивной пыли и паров обрабатываемых веществ и последующего их связывания в технологически удобные для последующей переработки фрагменты.

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:

потенциально канцерогенных эффектов от возможного попадания рабочей среды на кожные покровы оператора;
раздражающего воздействия компонентов на органы дыхания человека;
общего уровня затрат на жизненный цикл основного процесса, которые связаны с необходимостью замены, регенерации и очистки;
возможной коррозионной и бактериологической активности.

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	c_p	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:

минеральные масла;
воду;
сложные фосфорные эфиры;
соединения этиленгликоля на водной основе;
силиконовые жидкости.

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:

углеводороды, смешиваемые с водой;
химически нейтральные среды, способные образовывать стойкие эмульсии;
отходы химического производства, состав которых позволяет эффективно отводить тепло.

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

Тормозная жидкость соединяет педаль с гидравлической системой торможения автомобиля. Когда водитель нажимает на педаль, плунжер нагнетает тормозную жидкость внутри трубопроводов, в результате чего тормозные колодки зажимают роторы и замедляют ход машины. .

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.

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.

Тормозные жидкости используют в гидравлических тормозных системах транспортных машин. Выполняют функции гидравлического тела и смазочной среды при перемещении поршня в главном тормозном цилиндре. При работе привода тормозной системы давление в жидкостях достигает 10-12 МПа. Тормозные жидкости производят на базе касторового масла (смесь 60-40% масла и 40-60% изо-амилового спирта) или гликолей разной молекулярной массы. Эти жидкости должны иметь вязкость не менее 1,5 мм 2 /с при 100°С и не более 1800 мм 2 /с при - 40°С.

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:

Технические жидкости, маловязкие жидкости, предназначенные для обеспечения выполнения машинами и механизмами рабочих функций. Общее для всех технических жидкостей - отсутствие требований к смазывающим свойствам. По назначению технические жидкости подразделяют на амортизаторные, антиобледенительные, гидравлические (см. Гидравлические жидкости), охлаждающие, промывочные, пусковые, разделительные, смазочно-охлаждающие и тормозные.

Амортизаторные жидкости используют для заливки телескопических, рычажно-кулачковых и др.

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.

Промывочные жидкости служат для очистки деталей и масляных систем и иных внутр.

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.

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 базе хлор- и хлорфторуглеродов, а также полисилоксанов; вязкость 7-27 мм 2 /с при 50 °С. Характеризуются высокой стабильностью против окисления.

Тормозные жидкости используют в гидравлич. тормозных системах транспортных машин. Выполняют функции гидравлич. тела и смазочной среды при перемещении поршня в главном тормозном цилиндре. При работе привода тормозной системы давление в жидкостях достигает 10-12 МПа. Тормозные жидкости производят на базе касторового масла (смесь 60-40% масла и 40-60% изо-амилового спирта) или гликолей разной мол. массы. Эти жидкости должны иметь вязкость не менее 1,5 мм 2 /с при 100 °С и не более 1800 мм 2 /с при - 40 °С.

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. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Технические жидкости." 2017, 2018.

Г л а в а 6 6.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 271. Ядовитые технические жидкости используются в качестве органических растворителей, компонентов моторных топлив антифризов и для других целей. Это вещества, обладающие токсичностью и способные при определенных условиях. [читать подробнее].

ГЛАВА IX В настоящее время невозможно представить ни один вид человеческой деятельности, прямо или косвенно не связанной с влиянием на организм химических веществ /около 6 млн. наименований/. В современных цивилизованных странах, в том числе и в РФ, сложилась токсическая. [читать подробнее].

Волжский автомобильный завод – ордена Трудового Красного Знамени ВАЗ имени 50-летия СССР. Этот автономный гигант в Тольятти на Волге начал выпуск машин в 1970 году. Его легковые автомобили несут марку “Жигули” (на экспорт они идут под маркой “Лада ”). ВАЗ- крупнейшее автомобильное предприятие России.

ВАЗ-2107- легковой автомобиль с закрытым несущим четырех дверным кузовом типа “седан”. Карбюраторный двигатель рабочим объемом 1,45 л.

Техническая характеристика автомобиля ВАЗ-2107

Внешний наименьший радиус поворота по оси

следа переднего колеса, м

Тормозной путь, не более, м:

-при скорости 80 км/ч

Время разгона с места до 100 км/ч, с:

с водителем и пассажиром

с разрешенной максимальной массой

Сцепление - однодисковое, сухое с центральной нажимной пружиной

Коробка передач – механическая, трехходовая, 4 или 5-ступенчатая., с синхронизаторами на всех передачах переднего хода.

Карданная передача – два вала с промежуточной, эластичной опорой, соединяется с валом КПП эластичной муфтой.

Колёса – дисковые штампованные с размером обода 127J-330 (5J-13). Шины с радиальным расположением нитей корда повышенной долговечности имеют размер 175\70SR13 или 165\80R13.

Рабочая тормозная система:

передний тормозной механизм дисковый с двумя противолежащими гидравлическими цилиндрами и автоматическим восстановлением заданного зазора

задний тормозной механизм барабанный, с автоматической регулировкой зазора между колодками и барабаном, с регулятором давления задних тормозов

привод рабочих тормозов ножной, гидравлический, с усилителем, двухконтурный.

Стояночный тормоз ручной с тросовым приводом на колодки задних тормозов

Рулевой механизм глобоидальный червяк с двух гребневым роликом

Рулевой привод трех звездный, состоит из одной средней и двух боковых симметричных тяг, сошки, маятникового и поворотного рычагов

Тип седан, цельно металлический, несущий, четырех дверный

2 . ТОПЛИВО

Автомобильные двигатели (за исключением газовых и дизельных) работают на бензине. По ГОСТ 2084-77* выпускаются бензины следующих марок: А-72, А-76, АИ-93, АИ-98. Буква А означает, что бензин автомобильный, цифра – наименьшее октановое число, определённое по моторному методу; буква И указывает на то, что октановое число определено по исследовательскому методу.

Автомобильные бензины, за исключением бензина АИ-98, подразделяют на летние и зимние. Зимние бензины содержат увеличенное количество легкоиспаряющихся фракций, что улучшает условия пуска двигателя. В северных и северо-восточных районах России зимние бензины применяют в течение всего года. В остальных районах страны зимние бензины применяют с 1 октября до 1 апреля.

В автомобильные бензины А-76, АИ-93, АИ-98 для повышения антидетонационной стойкости добавляют антидетонатор-тетраэтисвинец (ТЭС). Для отличия обыкновенных бензинов от этилированных последние окрашивают в жёлтый (А-76), оранжево-красный (АИ-93) и синий (АИ-98) цвета. Таким образом, выпускают бензины марки А-72 и марок А-76, АИ-93 и АИ-98 (этилированные и неэтилированные). Этилированные бензины очень ядовиты и, попав в жидком виде и в виде паров на кожу или в дыхательные пути человека, могут вызвать тяжёлые заболевания. Поэтому применять этилированные бензины для мытья деталей и рук категорически запрещено. При попадании этилированного бензина на кожу его необходимо немедленно стереть ветошью, смоченной в керосине.

В зависимости от состава горючей смеси нормальная скорость распространения фронта пламени по камере сгорания различна, но не превышает 35 м/с. При детонации (взрывное горение) скорость распространения сгорания смеси доходит до 2000 м/с. При детонационном сгорании возникает сильная волна давления, вызывающая вибрацию деталей. Работа двигателя с детонацией не допустима, т.к. сопровождается ударной нагрузкой на поршни, поршневые пальцы, шатунные и коренные подшипники, местным перегревом деталей, прогоранием поршней и клапанов, дымным выпуском, снижением мощности двигателя и увеличением расхода топлива. Возникновение детонационного сгорания происходит в основном при неправильном подборе сорта топлива для двигателя с данной степенью сжатия. На появление детонации влияют также конструкция камеры сгорания, размеры цилиндра, материал головки цилиндра, скоростной режим и нагрузка двигателя, на гарооброзование на поршне и головке цилиндров, угол опережения зажигания и т.д.

От антидетонационных свойств бензина (его способности противостоять детонации) зависит возможность применения этого бензина в двигателях, имеющих повышенную степень сжатия. Антидетонационные свойства бензина оценивают октановым числом. Бензин сравнивают со смесью из двух топлив изооктана и гептана. Изооктан слабо детонирует, и для него октановое число условно принимают равным 100, а гептан сильно детонирует, и для него октановое число условно принимают равным нулю. Если смесь, состоящая, например, из 72% изооктана и 28% гептана (по объёму), по детонационным свойствам соответствует проверяемому бензину, то октановое число такого бензина равно 72 и т.д. Чем выше октановое число бензина, тем с большей степенью сжатия может работать двигатель без детонации на этом топливе.

Работая с бензином, необходимо строго соблюдать правила техники безопасности, т.к. бензин является легковоспламеняющейся жидкостью. Тара из-под бензина очень опасна, т.к. содержит пары, которые легко взрываются. Бензин, попавший на окрашенные детали и резину, портит их, растворяя краску, лак и резину. Гарантийный срок хранения автомобильного бензина всех марок (по ГОСТ 2084-77) устанавливается 5 лет со дня его изготовления. По истечении гарантийного срока хранения автомобильный бензин перед применением должен быть проверен на соответствие требованиям стандарта.

Выбирая данную тему, я ориентировались на её вчерашнюю, сегодняшнюю и очевидно завтрашнюю актуальность. Ведь важнейшей составляющей эффективной эксплуатации автотранспорта и техники в целом является рациональное использование нефтепродуктов. Надежность и ресурс техники в значительной мере зависят от того, в какой степени применяемые топливо, смазочные материалы и технические жидкостисоответствуют требованиям, предъявляемым в данных эксплуатационных условиях. Любое несоответствие неизбежно влечёт за собой существенные потери, обусловленные повышенными затратами на ремонт и вынужденными простоями техники.
Конкретные конструктивные особенности машин и условия их эксплуатации требуют строго определенных по своему составу и свойствам топливо-смазочных материалов и техническихжидкостей.
Технические жидкости служат для улучшения свойств и повышения работоспособности техники.
Эффективное использование техники без знаний о этих материалах невозможно. Именно это в свою очередь и обусловило выбор именно этой темы.

1. ТОРМОЗНАЯ ЖИДКОСТЬ

Тормозные жидкости различных классов в основном применяются:
- DOT 3 – для относительно тихоходных автомобилей с барабанными тормозами или дисковыми передними тормозами;
- DOT 4 – на современных быстроходных автомобилях с преимущественно диcковыми тормозами на всех колесах;
- DOT 5.1 – на дорожныхспортивных автомобилях, где тепловые нагрузки на тормоза значительно выше.
Примечание. Жидкости класса DOT 5 на обычных транспортных средствах практически не применяются.
Эксплуатационные требования
Кроме основных – по температуре кипения и величине вязкости, тормозные жидкости должны отвечать другим требованиям. Отсутствие отрицательного воздействия на резиновые детали. Между цилиндрами и поршнямигидропривода тормозов установлены резиновые манжеты. Герметичность этих соединений повышается, если под воздействием тормозной жидкости резина увеличивается в объеме (для импортных материалов допускается расширение не более 10%). В процессе работы уплотнения не должны чрезмерно разбухать, давать усадку, терять эластичность и прочность.
Защита металлов от коррозии. Узлы гидропривода тормозов изготавливаютсяиз различных металлов, соединенных между собой, что создает условия для развития электрохимической коррозии. Для ее предотвращения в тормозные жидкости добавляют ингибиторы коррозии, защищающие детали из стали, чугуна, алюминия, латуни и меди.
Смазка пар трения. Смазывающие свойства тормозной жидкости определяют износ рабочих поверхностей тормозных.

Читайте также: