液压元件及系统简介剖析.ppt

2009/01/30 Intruduction of Hydraulic Components Systems 液压元件及系统简介 Parker Hannifin Corporation Parker Global Product Groups 全球产品集团 液体可看成是不可压缩的，可将封闭的受压液体看成刚体，封闭的受压液柱象固体一样，可对力、运动以及功率进行传递。 流体传动与控制（液压与气动） Fluid Power 在密闭的回路（或系统）中，以受压流体为工作介质，进行能量转换、传递、控制和分配的技术。简称 “液压及气动” 液压传动技术 Hydraulics - 以液体为工作介质，利用流体静压能实现传动及控制的技术，简称 “液压”。在液压传动中，能量通过管路系统以压力液流的形式被控制和传递到液压执行元件上进行做功。 气动技术 Pneumatics - 以压缩空气为工作介质的流体传动及控制技术，简称 “气动” 液力传动技术 Hydrodynamics - 利用液体压力势能和动能实现流体传动及控制的技术。简称 “液力” 液压技术的基础知识 - 力学基本定律 1 力学基本定律 牛顿第一定律，静力平衡公式：如果一个物体所受的所有作用力的合力为零，则该物体将保持其原来的运动状态。换言之，如果一个物体处于平衡状态，则其所受全部作用力的合力为零。  液压技术的基础知识 - 力学基本定律 牛顿第二定律 - 动力学公式物体运动状态的变化与其所受作用力的合力成正比，而与其所含的质量成反比： 牛顿第三定律 - 作用力与反作用力定律两相互作用的物体上所受的力的数量相等而方向相反。(应注意该两个力分别作用在两个物体上)： 液压技术的基础知识 - 压力 2 压力 - 单位面积上所受的作用力 压力单位： 公制： Pa (帕 N/m2), MPa (兆帕 106 Pa)  或 bar (巴 10-1 MPa) 英制： psi (lbs/in2), 1 psi = 0.07 bar 液体自身重量所产生的压力 p = γh 右图中，不管容器的外形如何，只要所盛液体的高度(h)相等，则容器底面积处的压力相等，即：p1 = p2 = p3。若底面积相等 (A1=A2=A3)，则底面处的作用力亦相等，即：F1 = F2 = F3 液压技术的基础知识 - 压力 外部作用力产生的压力 液体内部任意一点的静压力 液体不能抵抗切力，故液体静压力垂直于承压表面，作用方向为该表面的内法线方向。 液体内任一点所受的静压力在各个方向上均相等。 液压技术的基础知识 - 压力 压力对固体壁面的作用力 液体和固体壁面接触时，固体壁面将受到液体静压力的作用 当固体壁面为平面时，液体压力在该平面的总作用力为： F = pA方向垂直于该平面。 当固体壁面为曲面时，液体压力在曲面某方向上的总作用力为： F = pAX Ax 为曲面在该方向的投影面积。 液压技术的基础知识 - 压力 大气压力 包围地球的大气是有重量的，大气的重量作用在液体表面所形成的压力称为大气压力。 大气压力常用汞柱高度表示(mmHg) 表压 (压力) 以大气压为基(零)点计量的压力值。 绝对压力 以绝对零压力为基点 (零) 计量的压力值。(barA) 真空度 低于大气压力的绝对压力与大气压力的差值。 液压技术的基础知识 - 压力 表压、绝对压力及真空度的关系 液压技术的基础知识 - 压力 油液总是进入阻力最小的通路 即：对于并联的负载，最轻 (要求的工作压力最低) 的负载 最先动作，动作完成后，其它负载再按轻重依次动作。 液压技术的基础知识 - 帕斯卡原理 帕斯卡 (Pascal) 原理 在密闭容器内的平衡液体中，任意一点的压力如有变化，该压力变化值将传递给液体中的所有各点，且其值不变。 压力及力的传递 F2 = pA2 F1 F1与F2的做功相等 V = A1S1 = A2S2 W1 = F1S1 = pA1S1 W2 = F2S2 = pA2S2 ? W1 = W2 液压技术的基础知识 - 帕斯卡原理 帕斯卡原理的应用实例 – 液压千斤顶 负载F1作用在大活塞上，在液体内部产生压力： 压力传递到小活塞处，在小活塞上产生作用力，为使小活塞保持平衡，必须在小活塞上应施加的力为：  由此可见力得到了“放大”(方向也可以改变)，用较小的力(F2)来提升很重的物体(F1)。 液压技术的基础知识 - 柏努利方程 柏努利 (Bernoulli) 方程 – 定常流动流体的机械能守恒 液压技术的基础知识 - 动量方程 动量方程是用于计算流动液体作用在限制其流动的固