Влияние температуры на минеральные масла гидравлических лифтов

В гидравлических лифтах при движении кабины вверх часть электроэнергии из сети расходуется на преодоление электрического, механического и гидравлического сопротивления и преобразуется в тепло, а остальная часть электроэнергии используется для поднятия кабины, груза, поршня и т.д. и преобразуется в потенциальную энергию; при последующем движении лифта вниз вся потенциальная энергия преобразуется в тепло.

Из этого следует, что за полный цикл подъема и спуска вся потребляемая из сети электроэнергия преобразуется в тепло и расходуется на нагревание масла и все контактирующие с ним части, т.е. цилиндр, поршень, трубопровод, клапанную группу и резервуар.

Если кабина совершает ограниченное число подъемов и спусков, система имеет достаточно времени, чтобы отдать в окружающую среду большую часть тепла, и температура масла сильно не повышается. Если же эти промежутки невелики, температура масла может подниматься выше допустимых пределов.

И в первом, и во втором случаях в ночные часы, когда кабина практически все время стоит на месте, температура жидкости опускается почти всегда до температуры окружающей среды.

Из сказанного выше следует, что при работе лифта масло подвергается многократному нагреванию и охлаждению, что приводит к возникновению явлений, о которых не следует забывать.

Если температура жидкости повышается слишком сильно, происходит быстрое ухудшение характеристик масла; в частности, происходит химическое преобразование окисления молекул входящих в его состав углеводородов, при этом образуются кислые коррозивные вещества, лакообразные структуры и шламы.

Опыт показал, что срок службы минерального масла, используемого при температуре ниже 50 °С, измеряется несколькими сотнями тысяч часов в то время, как при температуре 80 °С составляет лишь несколько сотен часов.

Скорость окисления остается почти постоянной до температуры около 60 °С и увеличивается вдвое, начиная с этой точки, при увеличении температуры масла на каждые 10 °С. Кроме того, следует иметь в виду, что сильное каталитическое действие на процессы окисления оказывают медь и медные сплавы, поэтому использование этих металлов следует, по возможности, ограничить.

Таким образом, возникает необходимость в охлаждении жидкости, о чем подробнее поговорим в разделе, посвященном теплообменникам.

В результате охлаждения масло и контактирующие с ним части уменьшаются в объеме.

Поскольку коэффициент расширения стали значительно ниже по сравнению с маслом, объем жидкости сокращается значительно сильнее, чем объемы цилиндра, трубопровода и поршня. Поэтому кабина в отсутствии поступающих команд опускается на более или менее значительную величину по отношению к объему масла в цилиндре и в трубопроводе в зависимости от степени охлаждения.

Если это явление возникает практически во всех гидравлических лифтах, то более редким является случай, когда кабина поднимается при нагревании жидкости. Это, правда, может происходить, если цилиндр и подающий трубопровод находятся под воздействием источника тепла, например, на них попадают солнечные лучи.

Чтобы определить величину смещения кабины под действием изменения температуры в системе, следует учитывать, что сжатие трубопровода и цилиндра имеет действие, обратное сокращению объема жидкости и штока.

Из уравнения (2.25) также следует, что максимальное опускание мы имеем, когда перед обратным клапаном имеется максимальный объем жидкости. Это проявляется,
когда кабина находится в верхнем положении экстрахода. Если учесть, что максимальная температура, которой может достичь масло, равна примерно 60 °С; что количество масла, содержащегося в трубопроводе, невелико относительно его объема в цилиндре, и считая, что после периода простоя лифта температура в системе близка к температуре окружающей среды и равна 20 °С, то уравнение (2.25) можно еще упростить: