Гидравлические масла

Общие требования и свойства

Гидравлические масла (рабочие жидкости для гидравлических систем) разделяют на нефтяные, синтетические и водно-гликолевые. По назначению их делят в соответствии с областью применения:

• для летательных аппаратов, мобильной наземной, речной и морской техники
• для гидротормозных и амортизаторных устройств различных машин
• для гидроприводов, гидропередач и циркуляционных масляных систем различных агрегатов, машин и механизмов, составляющих оборудование промышленных предприятий

В данной главе рассмотрены рабочие жидкости для гидросистем мобильной техники, обозначенные ГОСТ 17479.3-85 как гидравлические масла, а также некоторые наиболее распространенные гидротормозные и амортизаторные жидкости на нефтяной и синтетической основах.

Основная функция рабочих жидкостей (жидких сред) для гидравлических систем - передача механической энергии от ее источника к месту использования с изменением значения или направления приложенной силы.

Гидравлический привод не может действовать без жидкой рабочей среды, являющейся необходимым конструкционным элементом любой гидравлической системы.

В постоянном совершенствовании конструкций гидроприводов отмечаются следующие тенденции:

• повышение рабочих давлений и связанное с этим расширение верхних температурных пределов эксплуатации рабочих жидкостей
• уменьшение общей массы привода или увеличение отношения передаваемой мощности к массе, что обусловливает более интенсивную эксплуатацию рабочей жидкости
• уменьшение рабочих зазоров между деталями рабочего органа (выходной и приемной полостей гидросистемы), что ужесточает требования к чистоте рабочей жидкости (или ее фильтруемости при наличии фильтров в гидросистемах)

С целью удовлетворения требований, продиктованных указанными тенденциями развития гидроприводов, современные рабочие жидкости (гидравлические масла) для них должны обладать определенными характеристиками:

• иметь оптимальный уровень вязкости и хорошие вязкостно-температурные свойства в широком диапазоне температур, т.е. высокий индекс вязкости
• отличаться высоким антиокислительным потенциалом, а также термической и химической стабильностью, обеспечивающими длительную бессменную работу жидкости в гидросистеме
• защищать детали гидропривода от коррозии
• обладать хорошей фильтруемостью
• иметь необходимые деаэрирующие, деэмульгирующие и антипенные свойства
• предохранять детали гидросистемы от износа
• быть совместимыми с материалами гидросистемы

Большинство массовых сортов гидравлических масел вырабатывают на основе хорошо очищенных базовых масел, получаемых из рядовых нефтяных фракций с использованием современных технологических процессов экстракционной и гидрокаталитической очистки.

Физико-химические и эксплуатационные свойства современных гидравлических масел значительно улучшаются при введении в них функциональных присадок - антиокислительных, антикоррозионных, противоизносных, антипенных и др.

Система обозначения гидравлических масел

Принятая в мире классификация минеральных гидравлических масел основана на их вязкости и наличии присадок, обеспечивающих необходимый уровень эксплуатационных свойств.

В соответствии с ГОСТ 17479.3-85 ("Масла гидравлические. Классификация и обозначение") обозначение отечественных гидравлических масел состоит из групп знаков, первая из которых обозначается буквами "МГ" (минеральное гидравлическое), вторая - цифрами и характеризует класс кинематической вязкости, третья - буквами и указывает на принадлежность масла к группе по эксплуатационным свойствам.

Классы вязкости гидравлических масел
Класс вязкости	Кинематическая вязкость при 40 °С, мм/с
5	4,14 - 5,06
7	6,12 - 7,48
10	9,00 - 11,00
15	13,50 - 16,50
22	19,80 - 24,20
32	28,80 - 35,20
46	41,40 - 50,60
68	61,20 - 74,80
100	90,00 - 110,00
150	135,00 - 165,00

По ГОСТ 17479.3-85 (аналогично международному стандарту ISO 3448) гидравлические масла по значению вязкости при 40 °С делятся на 10 классов.

В зависимости от эксплуатационных свойств и состава (наличия соответствующих функциональных присадок) гидравлические масла делят на группы А, Б и В.

Группа А (группа НН по ISО) - нефтяные масла без присадок, применяемые в малонагруженных гидросистемах с шестеренными или поршневыми насосами, работающими при давлении до 15 МПа и максимальной температуре масла в объеме до 80 °С.

Группа Б (группа HL по ISO) - масла с антиокислительными и антикоррозионными присадками. Предназначены для средненапряженных гидросистем с различными насосами, работающими при давлениях до 2,5 МПа и температуре масла в объеме свыше 80 °С.

Группа В (группа HM по ISO) - хорошо очищенные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками. Предназначены для гидросистем, работающих при давлении свыше 25 МПа и температуре масла в объеме свыше 90 °С.

В масла всех указанных групп могут быть введены загущающие (вязкостные) и антипенные присадки.

Загущенные вязкостными полимерными присадками гидравлические масла соответствуют группе НV по ISO 6743/4.

В таблице приведено обозначение гидравлических масел существующего ассортимента в соответстствии с классификацией по ГОСТ 17479.3-85.

В таблице кроме чисто гидравлических масел включены масла марок "А", "Р", МГТ, отнесенные к категории трансмиссионных масел для гидромеханических передач. Однако благодаря высокому индексу вязкости, хорошим низкотемпературным и эксплуатационным свойствам и из-за отсутствия гидравлических масел такого уровня вязкости они также используются в гидрообъемных передачах и гидросистемах навесного оборудования наземной техники.

Некоторые давно разработанные и выпускаемые гидравлические масла по значению вязкости нестрого соответствуют классу по классификации, обозначенной ГОСТ 17479.3-85, а занимают промежуточное положение. Например, масло ГТ-50, имеющее вязкость при 40 °С 17-18 мм2/с, находится в ряду классификации между 15 и 22 классами вязкости.

По вязкостным свойствам гидравлические масла условно делятся на следующие:

• маловязкие - классы вязкости с 5 по 15
• средневязкие - классы вязкости 22 и 32
• вязкие - классы вязкости с 46 по 150

Система обозначения гидравлических масел

Маловязкие гидравлические масла

Масло гидравлическое МГЕ-4А (ОСТ 38 01281-82) - глубокоочищенная легкая фракция, получаемая гидрокрекингом из смеси парафинистых нефтей, загущенная вязкостной присадкой. Содержит ингибиторы окисления и коррозии. Обладает исключительно хорошими низкотемпературными свойствами.

Масло МГЕ-10А (ОСТ 38 01281-82) - глубокодеароматизированная низкозастывающая фракция, получаемая из продуктов гидрокрекинга смеси парафинистых нефтей. Содержит загущающую, антиокислительную, антикоррозионную и противоизносную присадки. Масло предназначено для работы в диапазоне температур от -(60-65) до +(70-75) °С.

Характеристики низкозастывающих маловязких гидравлических масел
Показатели	ЛЗ-МГ-2	МГЕ-4А	РМ	РМЦ	МГ-7-Б	МГ-10-Б
Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре:
50 °С	>=4,0	>=3,6	3,8-4,2	>=8,3	>=3,4	>=8,3
-40 °С	-	-	<=350	<=915	<=350	<=915
-50 °С	<=210	<=300	-	-	-	-
Температура, °С:
вспышки в закрытом (открытом) тигле, не ниже	(92)	(94)	125	125	120	120
застывания, не выше	-70	-70	-60	-60	-60	-60
помутнения, не выше	-	-	-50	-50	-50	-50
Кислотное число, мг КОН/г, не более	0,03	0,4 - 0,7	0,02	0,02	0,02	0,02
Содержание, %: водорастворимых кислот и щелочей	Отсутствие	-	Отсутствие
Плотность при 20 °С, кг/м3, не более	840	-	845	845	845	845
Стабильность против окисления, показатели после окисления:
массовая доля осадка, %, не более	0,04	Отсутствие	0,05	0,05	0,05	0,05
кислотное число (изменение кислотного числа), мг КОН/г, не более	0,2	(0,15)	0,09	0,09	0,09	0,09

Примечание.
Для всех масел содержание воды и механических примесей - отсутствие.

Масло АМГ-10 (ГОСТ 6794-75) - для гидросистем авиационной и наземной техники, работающей в интервале температур окружающей среды от -60 до +55 °С. Вырабатывается на основе глубокодеароматизированной низкозастывающей фракции, получаемой из продуктов гидрокрекинга смеси парафинистых нефтей и состоящей из нафтеновых и изопарафиновых углеводородов. Содержит загущающую и антиокислительную присадки, а также специальный отличительный органический краситель.

Масло ЛЗ-МГ-2 (ТУ 38.101328-81) получают вторичной перегонкой очищенной керосиновой фракции из нефтей нафтенового основания. Содержит загущающую и антиокислительную присадки. Благодаря отличным низкотемпературным характеристикам используется в гидросистемах, обеспечивает быстрый запуск техники и работу при температурах до -60...-65 °С.

Характеристики низкозастывающих гидравлических масел МГЕ-10А, ВМГЗ, АМГ-10
Показатели	МГЕ-10А	ВМГЗ	АМГ-10
Внешний вид	Прозрачная жидкость светлокоричневого цвета	-	Прозрачная жидкость красного цвета
Цвет, ед. ЦНТ, не более	-	1,0	-
Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре:
50 °С, не менее	10,0	10,0	10,0
-40 °С, не более	-	1500	-
-50 °С, не более	1500	-	1250
Температура, °С:
вспышки в открытом тигле, не ниже	96	135	93
застывания, не выше	-70	-60	-70
Кислотное число, мг КОН/г, не более	0,4-0,7	-	<=0,03
Стабильность против окисления, показатели после окисления:
кинематическая вязкость, мм2/с,при температуре:
50 °С, не менее	-	-	9,8
-50 °С, не более	-	-	1500
кислотное число, мг КОН/г, не более	-	-	0,08
изменение кислотного числа, мг КОН/г, не более	0,15	-	-
массовая доля осадка, %, не более	Отсутствие	0,05	Отсутствие
Изменение массы резины марки УИМ-1 после испытания в масле, %	5,5 - 7,5	4 - 7,5	-
Индекс вязкости, не менее	-	160	-
Плотность при 20 °С, кг/м3, не более	860	865	850

Примечание.
Для всех масел содержание механических примесей и воды - отсутствие.

Масла РМ, РМЦ (ГОСТ 15819-85) - дистиллятные масла, получаемые из нафтеновых нефтей, обладают улучшенными смазывающими свойствами. Применяют в автономных гидроприводах специального назначения, эксплуатируемых при температуре окружающей среды от -40 до +55 °С.

Масло МГ-7-Б (ТУ 38.401-58-101-92) - дистиллятное масло из продуктов гидрокрекинга смеси парафинистых сернистых нефтей, получаемое при вакуумной разгонке основы АМГ-10 и содержащее антиокислительную присадку.

Масло МГ-10-Б (ТУ 38.401-58-101-92) - дистиллятное масло из продуктов гидрокрекинга смеси парафинистых сернистых нефтей, получаемое из узкой фракции основы АМГ-10. Содержит вязкостную и антиокислительную присадки.

Масла МГ-7-Б и МГ-10-Б применяют в качестве низкозастывающих рабочих жидкостей и как заменители масел РМ и РМЦ.

Масло гидравлическое ВМГЗ (ТУ 38.101479-86) - маловязкая низкозастывающая минеральная основа, вырабатываемая посредством гидрокаталитического процесса, загущенная полиметакрилатной присадкой. Содержит присадки: противоизносную, антиокислительную, антипенную. Масло предназначено для систем гидропривода и гидроуправления строительных, дорожных, лесозаготовительных, подъемно-транспортных и других машин, работающих на открытом воздухе при температурах в рабочем объеме масла от -40 до +50 °С в зависимости от типа гидронасоса. Для северных регионов рекомендуется как всесезонное, а для средней географической зоны - как зимнее.

Кроме перечисленных гидравлических масел осваивается производство масел МГБ-10 и МГБ-15 (ТУ 0253-002-05766528-97).

Средневязкие гидравлические масла

Характеристики средневязких гидравлических масел
Показатели	АУ из нефтей			АУП	ГТ-50	ЭШ
	беспарафиновых	малосерсернистых	сернистых
Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре:
50 °C	-	-	-	-	11 - 15	l20
40 °С	16 - 22	16 - 22	16 - 22	16 - 22	-	-
-40 °С, не более	30000	14000	13000	-	-	-
Индекс вязкости, не менее	-	-	-	-	-	135
Кислотное число, мг КОН/г, не более	0,07	0,07	0,05	0,45 - 1,0	3,5	0,1
Температура, °С:
вспышки в открытом тигле, не менее	163	165	165	145	165	160
застывания, не выше	-45	-45	-45	-45	-28	-50*
Массовая доля, %:
Водорастворимых кислот и щелочей	Отсутствие			-	Отсутствие
серы, не более	-	0,3	1,0	-	-	-
Цвет, ед. ЦНТ, не более	2,5	2,5	2,5	-	3,5	4,0
Плотность при 20 °С, кг/м3	884 - 894	890	890	-	850	850 - 880
* Для умеренной, теплой, влажной и жаркой климатических зон допускается вырабатывать масло ЭШ с температурой застывания не выше -45 °С.

Примечание.
Для всех масел массовая доля воды и механических примесей - отсутствие.

Масло веретенное АУ (ТУ 38.1011232-89) получают из малосернистых и сернистых парафинистых нефтей с использованием процессов глубокой селективной очистки фенолом и глубокой депарафинизации. Содержит антиокислительную присадку. Масло обеспечивает работу гидроприводов в диапазоне температур от -(30-35) до +(90-100) °С.

Масло гидравлическое АУП (ТУ 38.1011258-89) получают добавлением в веретенное масло АУ антиокислительной и антикоррозионной присадок. Предназначено для гидрообъемных передач наземной и морской специальной техники. Работоспособно при температуре окружающей среды от +80 до -40 °С.

Благодаря наличию антикоррозионной присадки масло надежно предохраняет от коррозии (в том числе во влажной среде) черные и цветные металлы.

Масло ЭШ для гидросистем высоконагруженных механизмов (ГОСТ 10363-78) представляет собой средневязкий дистиллят, в который после глубокой селективной очистки и глубокой депарафинизации вводят полимерную загущающую и депрессорную присадки. Масло предназначено для гидросистем управления высоконагруженных механизмов (шагающих экскаваторов и других аналогичных машин). Работоспособно в интервале температур от -40 до +(80-100) °С.

Масло ГТ-50 для гидродинамических передач тепловозов (ТУ 0253-011-39247202-96) - маловязкое минеральное масло глубокой селективной очистки, содержащее композицию присадок, улучшающих антиокислительные, противоизносные, антикоррозионные и антипенные свойства. Применяют для смазывания турборедуктора гидропередачи дизель-поездов. Масло обладает хорошей смазочной способностью, высокой термоокислительной стабильностью и стабильностью вязкости.

Масло "Ангрол МГ-32АС" (ТУ 0253-277-05742746-94) вырабатывают на базе гидрированного полимеризата с вязкостью 6,2 мм2/с при 100 °С с добавлением полимерной (загущающей и депрессорной), антиокислительной, противоизносной, диспергирующей и антипенной присадок. Требования по нормам показателей физико-химических и эксплуатационных свойств практически идентичны требованиям ГОСТ 10363-78 на масло ЭШ аналогичного назначения. В сравнении с маслом ЭШ масло "Ангрол МГ-32АС" обладает более низкой температурой застывания и более высоким потенциалом антиокислительных и противоизносных свойств. Масло разработано для гидросистем шагающих экскаваторов, эксплуатируемых в районах Восточной Сибири.

Вязкие гидравлические масла

Характеристики вязких гидравлических масел МГЕ-46В, МГ-8А и ГЖД-14с
Показатели	МГЕ-46В	МГ-8А	ГЖД-14с
Кинематическая вязкость, мм2/с, при температуре:
100 °С, не менее	6,0	7,5 - 8,5	13
50 °С	-	-	82 - 91
40 °С	41,4 - 50,6	57,0 - 74,8	-
0 °С, не более	1000	-	-
Индекс вязкости, не менее	90	85	-
Температура, °С:
вспышки в открытом тигле, не ниже	190	200	190
застывания, не выше	-32	-25	-
Кислотное число, мг КОН/г	0,7 - 1,5	-	-
Массовая доля:
механических примесей, %, не более	Отсутствие	0,015	0,02
воды	Отсутствие	Следы
Испытание на коррозию металлов	Выдерживает
Плотность при 20 °С, кг/м3, не более	890	900	-
Стабильность против окисления:
осадок, %, не более	0,05	-	-
изменение кислотного числа, мг КОН/г масла, не более	0,15	-	-
Трибологические характеристики на ЧШМТ:
покаэатель износа при осевой нагрузке 196 Н, мм, не более	0,45	-	-

Масло МГЕ-46В (ТУ 38 001347-83) для гидрообъемных передач вырабатывают на базе индустриальных масел с антиокислительной, противоизносной, депрессорной и антипенной присадками. Масло обладает высокой стабильностью эксплуатационных (вязкостных, противоизносных, антиокислительных) свойств, не агрессивно по отношению к материалам, применяемым в гидроприводе. Предназначено для гидравлических систем (гидростатического привода) сельскохозяйственной и другой техники, работающей при давлении до 35 МПа с кратковременным повышением до 42 МПа. Работоспособно в диапазоне температур от -10 до +80 °С. Ресурс работы в гидроприводах с аксиально-поршневыми машинами достигает 2500 ч.

Масло МГ-8А (ТУ 38.1011135-87) представляет собой смесь дистиллятного и остаточного компонентов с добавлением депрессорной, антипенной и многокомпонентной (улучшающей антиокислительные, антикоррозионные и диспергирующие характеристики) присадок. Обладает достаточно высоким уровнем противоизносных свойств. Применяют в гидравлических системах навесного оборудования и рулевого управления тракторов, самоходных сельскохозяйственных машин и самосвальных автомобилей. Ранее масло такого состава выпускали по ГОСТ 10541-78 под маркой моторного масла М-8А для карбюраторных двигателей.

Гидравлическая жидкость ГЖД-14с (ТУ 38.101252-78) - смесь глубокоочищенных остаточного и дистиллятного компонентов из сернистых нефтей. Для улучшения эксплуатационных свойств в масло вводят антиокислительную, антикоррозионную и антипенную присадки. Применяют в основных гидравлических системах винтов регулируемого шага судов.