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| 1.6 液壓傳動的兩個重要參數(shù) 液壓傳動的兩個重要參數(shù)是壓力和流量。 (1). 液壓傳動中的液體壓力取決于負(fù)載。 (2). 流量決定速度。 1．壓力 （1）壓力的概念 圖10.3所示為一密閉容器，容器內(nèi)靜止的油液受到外力和油液自重的作用。由于在液壓系統(tǒng)中，通常是外力產(chǎn)生的壓力比液體自重產(chǎn)生的壓力大得多，為此可將液體自重產(chǎn)生的壓力忽略不計。  靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力，簡稱為壓力。用公式表示為:  式中:p--壓力(法定計量單位為Pa，壓力值較大時用KPa或MPa)； F--油液受到的外力(N)； A--液體表面承壓面積(m2)。 靜壓力具有兩個特性： ①油液內(nèi)任意點(diǎn)受到的各方向的靜壓力都相等； ②靜壓力的方向為垂直指向受壓表面。 （2）靜壓傳遞原理（帕斯卡原理） 在密封容器內(nèi)施加于靜止液體任一點(diǎn)的壓力將以等值傳遞到液體中各點(diǎn)，這就是靜壓傳遞原理，又稱帕斯卡原理（圖10.4）。  圖10.4中，設(shè)互相連通的兩缸A和B的面積分別為A1、A2，作用力為F1和F2，則容器的壓力分別為  , 。根據(jù)靜壓傳遞原理有:P1=P2， 故 ，即 。上式表明，只要A2／Al足夠大，就可用較小的力F1產(chǎn)生很大的力F2（負(fù)載力），若A2／Al為一定值，則F2越大，所需的力F1也越大，密封缸中的B壓力也越大；若F2很小，則壓力也很小，當(dāng)F2=0時，p=0。 2．流量和平均流速 (1)流量 流量是指單位時間內(nèi)流過管道或液壓缸某一截面的油液體積，通常用Q表示。若在時間t內(nèi)，流過管道或液壓缸的油液體積為V，則流量為 Q=V/t. (2)額定流量 額定流量指的是按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，系統(tǒng)連續(xù)工作所必須保證的流量，是液壓元件的基本參數(shù)，應(yīng)符合公稱流量系列。 (3)平均流速 平均流速是一種假想的流速，即按通流截面上各點(diǎn)流速相同所計算的流量，來代替實際的流量， 即v=Q/A. 由于油液之間和油液與管壁之間的摩擦力大小不同，故在油液流動時，在同一截面上各點(diǎn)的真實流速并不相同，故用平均流速作近似計算。 (4)活塞(或缸)運(yùn)動速度與流量的關(guān)系 活塞(或缸)的運(yùn)動是由于進(jìn)入的油液迫使容積增大而產(chǎn)生的，因此活塞(或缸)運(yùn)動速度與進(jìn)入油液流量有直接關(guān)系�；钊�(或缸)隨油液流動而移動，因此活塞的運(yùn)動速度與油缸的液體的流速相同�；钊�(或缸)運(yùn)動速度與活塞有效作用面積和流量之間的關(guān)系為：v=Q/A. (5)液流連續(xù)性原理  液體在管中作穩(wěn)定流動時，由于液體是幾乎不可壓縮的，則液體在流動過程中遵守質(zhì)量守恒定律，在單位時間內(nèi)液體通過任意截面的液體質(zhì)量相等，就是說，液體流過無分支管道時在任一截面上的流量一定是相等的，這就是液流連續(xù)性原理(如圖10.5所示)。 Q1=Q2 即A1v1=A2v2 式中：Al、A2--截面1、截面2的面積，單位為（m2）； v1、v2--液體通過截面1、截面2的流速， 單位為m／s (米／秒)。 3．壓力損失、流量損失和功率 (1)液阻和壓力損失 油液由液壓泵輸出到進(jìn)入液壓缸，其間要經(jīng)過直管、彎管、各種閥孔等，由于油液具有粘性，油液各質(zhì)點(diǎn)之間，油液與管壁之間會產(chǎn)生摩擦、碰撞等，對液體的流動產(chǎn)生阻力，這種阻力稱為液阻。 液阻要損耗一部分能量。這種能量損失主要表現(xiàn)為液流的壓力損失。壓力損失可分為沿程損失和局部損失。沿程損失是液流經(jīng)直管中的壓力損失，而局部損失是液流經(jīng)管道截面突變或管道彎曲等局部位置的壓力損失。壓力損失會造成功率浪費(fèi)，油液發(fā)熱、泄漏增加，使液壓元件受熱膨脹而“卡死”，所以必須盡量減少液阻，以減少壓力損失。 (2)泄漏和流量損失 液壓元件不可能絕對密封，總會有一定的間隙，當(dāng)間隙兩端有壓力差時，就會有油液從這些間隙流出。從液壓元件的密封間隙漏出少量油液的現(xiàn)象叫泄漏。泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏兩種(圖10.6)。  內(nèi)泄漏是液壓元件內(nèi)部高、低壓腔內(nèi)的泄漏；外泄漏是系統(tǒng)內(nèi)部油液漏到系統(tǒng)外部。 泄漏必然導(dǎo)致流量損失，使液壓泵輸出的流量不能全部流入液壓缸等執(zhí)行元件，從而影響液壓元件的性能和液壓系統(tǒng)的正常工作。 (3)液壓傳動功率的計算 功率是單位時間內(nèi)所作的功，用P表示，單位為W(瓦)或kW(千瓦). ①液壓缸的輸出功率 因為功率等于力和速度的乘積，所以液壓缸輸出功率就等于負(fù)載阻力F和活塞(或缸)的運(yùn)動速度的乘積，即:W=FV. 由于  ， .所以液壓缸輸出功率可寫為 式中：W缸--液壓缸的輸出功率(W)； P缸--液壓缸的最高工作壓力(Pa)； Q缸--液壓缸的最大流量(m3/s)。 ②液壓泵的輸出功率  式中：W泵——液壓泵的輸出功率(w)； P泵——液壓泵的最高工作壓力(Pa)； Q泵——液壓泵輸出的最大流量(m3/s)，對定量泵而言，即為該泵的額定流量。 由于油液在管道中流動時有壓力損失和流量損失,因此液壓泵的輸出功率應(yīng)大于液壓缸的輸出功率。 ③驅(qū)動液壓泵的電動機(jī)功率的計算 由于存在機(jī)械摩擦、內(nèi)泄漏等因素，故電動機(jī)(原動機(jī))功率應(yīng)比液壓泵輸出功率要大，兩者之比用  表示，即 式中：η總——液壓泵的總效率(外嚙合齒輪泵的一般取0.63～0.9；葉片泵的取0.75～0.85；柱塞泵的取0.8～0.9，或參照液壓泵的產(chǎn)品目錄)； W泵——液壓泵的輸出功率，kW； W電——驅(qū)動液壓泵的電動機(jī)功率，kW。 驅(qū)動液壓泵的電動機(jī)功率為:  編輯整理：曾保國 |
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