유압유의 물리적 화학적 성질
1. 비중과 열팽창 계수
유압유의 성질로서 비중은 그 자체로는 의미를 갖고 있지 않으나, 다른 조건이 같을 때에는 비중이
클수록 열 용량이 크고, 또 화학적이 구성 또는 균일성을 알아보는데 도움이 된다.
일반적으로 같은 점도의 기름에서는 비중이 클수록 나프턴계에 가깝고, 작을 수록 파라핀계에
가깝게 되며, 석유계 유압유에서는 대체로 0.85~0.95 정도이다.
온도에 대한 열팽창계수는 약 0.00065 이므로 사용조건에 따라 고려할 필요가 있다.
2. 유압유의 점도
유압장치에 있어서의 유압유의 점도는 기계효율, 내외부 누설, 공동현상, 마모, 압력손실, 체적효율
등의 중요한 성능에 영향을 미치는 것으로서, 그 사용조건에 알맞은 점도를 선정하는 것은 적정한
운전을 하는데 극히 중요한 문제이다. 유압유의 과부족에 따른 영향은 다음과 같다.
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점도가 지나치게 클 때
① 내부 마찰이 증가하고, 유압이 상승한다.
② 유동저항이 증대하고, 압력 손실이 증가 한다.
③ 유압 작용이 활발하지 못하다.
④ 동력손실이 증가함으로 기계효율이 떨어진다.
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점도가 너무 작을 때
① 내부 누설 및 외부 누설이 증대한다.
② 펌프의 체적 효율이 떨어 진다.
③ 각 운동부의 마모가 심해진다.
④ 회로에 필요한 압력발생이 곤란하기 때문에 정확한 작동을 얻을 수 없게 된다.
유압유의 점도는 본질적으로 유압장치의 설계, 운전압력, 운전 온도 및 장치의 규모에 따라
결정되는데, 실용시험의 결과 경험적으로 구해진 펌프 메이커의 추천 점도에 따르는 경우가 많다.
보통으로는 규격품인 터빈유 상당의 시판 석유계 유압유가 사용되고 있다.
4. 점도 및 점성계수 (η)
그림과 같이 윤활층(h)이 있는 고정면 위를 물체(W)가 일정속도(U)로 움직일 때 고정면과
물체(W) 사이에는 마찰 응력 유체의 성질을 "점성" 이라 한다.
그림. 평행한 두 면 사이의 유체의 속도 분포
마찰 응력(τ)는 인접하는 층의 속도 구배 dU / dy 에 비례하고 다음 수식으로 나타냅니다.
τ = η · (du / dy)
이 식에서 η 를 점성계수(Coefficient of Viscosity) 또는 점도라 하고 위의 식을 Newton의 점성법칙이라 한다.
또한 C.G.S. 단위 (길이 cm, 질량 g, 시간 s) 에서는
τ = 힘 / 면적 =dyne / 면적 = ( g x cm/s2 ) / cm2
du = 속도 = cm /s, dy = 거리 = cm 이므로
η =
τ /(du /dy) = τ ·(dy / du)
= [( g x cm/s2
) / cm2 ] · [(cm /s) / cm]
= g / (cm
· s)
이 C.G.S. 단위로 니타낸 g / (cm· s) 의 단위를 "Poise"(약어로 P)라 하고
그 1/100 을 "Centipoise" (약어로 CP)라 한다.
5. 동점성 계수(υ)
점성계수(η) 를 밀도(ρ)로 나눈 것을 "동점성계수(Coefficient of kinematic viscosity)" 라 한다.
이것은 점성을 포함한 계산에는 꼭 필요한다.
υ = η / ρ= [g / (cm · s)] / [g / cm3]
= cm2/ s
υ 는 중량과질량과는 관계없는 단위가 된다.
여기서 1 cm2의 값을 "Stokes" 라 부르며, 이의 1/100 을 "centistokes" 라 한다.
6.Saybolt 점도계
짧은 모세관을 통하여 일정한 체적 V=60cc가 흐르는데 요하는 시간을 측정하여 동점성계수의
척도로 삼습니다. 이 시간을 Saybolt Universal초(SUS , SSU , SUV) 라고 한다.
