液压传动工作介质答题.ppt

第一章 流体力学基础 流体静力学、动力学、运动学 管道流动、孔口流动、缝隙流动、瞬变流动 工作介质 穿透多孔物质的液流 第一节 工作介质 一、液压传动介质 作用：传递能量和信号 一、液压传动介质 基本功能： 1. 传动：传递能量 2. 润滑：润滑执行元件 3. 冷却：吸收、带走热量 4. 去污：带走污染物 5. 防锈：防止元件 1、密度ρ和重度γ ρ = M/V M-液体的质量, V-液体的体积 γ = G/V G-液体的重量 温度上升，液压油密度减小 压力升高，液压油密度增加 （一）传动介质的物理性质 　是负值（压力增大，体积减小），在式子右边增加一个负号以保证k为正数。 2、可压缩性 —压力的增量 体积压缩系数 —体积的增量 —被压缩的液体体积 体积弹性模量 工程上常用液体体积弹性模量(简称体积模量)来表示其可压缩性 温度增加，体积模量减小 压力增大，体积模量增大 （变化范围：5%~25%） 压力超过3MPa时，K不再增大 液体的可压缩性是钢铁的100~170倍 纯油的可压缩性变动量不大，对液压系统性能影响不大，在一般情况下不予考虑。但在高压情况下以及在研究系统动态性能时则不能忽略。由于空气的可压缩性很大，且与工作压力的改变而大幅度变化，所以在油中游离空气对体积弹性模量影响很大。 刚度 　　封闭在容器的液体在外力的作用下，受力情况像弹簧：外力增大，体积减小；外力减小，体积增大。 ：刚度 ：外力 ：液柱长度变化量 ：液体承受面积 ：体积模量 ：液体体积 3、粘性 液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦力，这种现象称为液体的粘性。粘性液体有以下特点： 1. 静止液体不呈现粘性。 2. 在流动截面上各点的流速不同。 相邻液层间的内摩擦力 μ－动力粘度（粘性系数） A－液层接触面积 －液层间的速度梯度 单位面积上的内摩擦力 动力粘度的单位是 牛顿液体内摩擦定律 牛顿液体 动力粘度只与液体种类有关，而与速度梯度无关的液体。 石油基液压油一般是牛顿液体 运动粘度 液体动力粘度与液体密度之比称为运动粘度 运动粘度的单位是 粘度的单位 动力粘度：P（泊）；1Pa·s=10P=103cP（厘泊） 运动粘度：St（斯）；1m2/s=104St=106cSt （厘斯） 相对粘度：根据特定条件制定的，又称条件粘度。恩氏粘度、通用赛氏秒、商用雷氏秒、巴氏度等。 机械油的牌号 是以40℃时运动粘度的中心值来划分的 例：20号机械油 ν=17~23 cSt（厘斯） 温度对粘度的影响 T ↑ ， μ↓。 影响： μ 大，阻力大，能耗↑ μ 小，油变稀，泄漏↑ 限制油温：T↑↑，加冷却器 T↓↓，加热器 粘温图 压力对粘度的影响 p↑ μ↑ 应用时忽略影响 ：压力为p时液体的运动粘度 ：大气压力下液体的运动粘度 C ：系数 气泡对粘度的影响 气泡的体积分数增加，粘度增加。 ：混入空气时液体的运动粘度 ：不含空气时液体的运动粘度 b ：混入气泡的体积分数 （二）对液压传动工作介质的要求 1) 可压缩性：小 2) 粘性：粘温特性好 3) 润滑性：必须能充分润滑 4) 安定性：防热、氧化、水解等，剪切稳定 5) 相容性好：与金属、密封件、橡胶管、涂料等 6) 抗泡沫性好 7) 防锈、抗腐蚀性好 8) 杂质少 9) 抗乳化性：油水分离容易 10) 凝点低, 闪点、燃点高 11) 无公害、成本低 （三）工作介质的分类和选用 分类：石油型，乳化型，合成型 工作介质的选用原则1) 液压系统的工作条件2) 液压系统的工作环境3) 综合经济分析 1) 优先考虑粘性 ν=11.5 ~ 41.3 cSt 2) 按工作压力 p 高，选μ大；p 低，选μ小 3) 按环境温度 T 高，选μ大；T 低，选μ小 4) 按运动速度 υ 高，选μ小；υ低，选μ大 5) 其他 环境 （污染、抗燃） 经济 （价格、使用寿命） 特殊要求（精密机床、工程机械） 工作介质的选择 ERF 也称电流变流体，是一种新型工作介质。 组成：液体介质中加入10%-40%的固体颗粒，形成悬浊液。 特征：通电时，液体固化；断电时，恢复液体状态。 优点：可延长液压元件的寿命，降低元件制造精度等。具有较高的响应速度。 （四）液压系统的污染控制 污染根源：被污染的新油，残留污染，侵入污染，生成污染 污染引起的危害1) 影响液压系统的性能2) 影响液压系统的使用寿命3) 造成液压系统的故障 污染的测定：称重法