液压传动基本理论选读.ppt

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一、小孔流量 1. 细长孔的流量 细长孔: 薄壁孔: Q与?p成正比,一般为层流,由于流量Q受油温、孔长及孔径影响较大,流量不稳定,细长孔常作阻尼器。 一、小孔流量 2. 薄壁孔流量 一、小孔流量 2. 薄壁孔流量 Q与成正比,由于沿程摩擦阻力很小,油温引起的粘度变化对流量影响很小,常用作节流器。 二、间隙流量 1. 压差流量 上下平板均固定不动,bh, lh,压差?p=p1-p2,在平面间液体中取一微元体dx、dy 、 dz,作用在上的压力p,p+dp,单位摩擦力?,?+d?。 该微元体的瞬时受力平衡式为 二、间隙流量 二、间隙流量 由牛顿内摩擦定律: 二、间隙流量 将z=0和z=h时u=0代入得 二、间隙流量 沿x方向压力是线性变化的 二、间隙流量 2. 剪切作用下的流动 (?p=0) 二、流经管长缝隙 3. 在压差和剪切联合作用下 三、同心圆环间隙流动 四、偏心圆环间隙流动 在最大偏心时, Q偏=2.5Q同心 在结构中开压力平衡槽,使其柱塞等结构保持在中间位置。 §3-5 液压冲击和空穴现象 一、液压冲击 二、空穴现象(气穴) 一、液压冲击 1. 定义:在液压系统管道中的液体突然变速或快速 换向时引起液体压力急剧增高的现象。 2. 原因:液体流速的大小或方向突然变化(突然关 闭、开启阀门以及快速换向等)。 3. 后果:产生振动、噪声,使连接螺钉松动,破坏 元件密 封,严重的压力冲击使管道破裂, 元件被破坏。 4. 冲击压力 一、液压冲击 4. 冲击压力 1)冲击现象描述 2)冲击压力计算 根据动量方程 如果流速v0不是降到零,而是降到v1,则上式变为: 3)非完全冲击情况下的冲击压力 3)非完全冲击情况下的冲击压力 关闭阀门时间 时称为完全冲击,t?T时为非完全冲击。 非完全冲击时按经验公式: 二、空穴现象(气穴 ) 1. 定义:由于压力降到某一值,而有气泡产生的现象称之为 气穴现象。 2. 原因:局部压力降低(漩涡、涡流)。 3. 后果:减少流量,引起流量、压力波动,使容积效率降低。 破坏连续性和动态性能,产生振动、噪声、冲击, 使材料气蚀,使元件寿命缩短。 4. 防止空穴现象的措施: 1)保持油液的压力高于空气分离压(如加大管径,减少损失); 2)管路密封要好,防止空气渗入; 3)节流口前后的压力差要小,一般控制 * 一、液体的流动状态 1. 层流与紊流 1)层流:流动稳定,液体分层,各层无横向运动,没有明显的 流速脉动(即粘性力起主导作用)。 2)紊流:流动不稳定,液体不分层,有横向运动(惯性力起主 导作用)。 2. 雷诺数Re(层、紊流的判断准则,无因次) ——水力直径; A——通流面积; x——湿周,通流面积上液体与通道壁相接触的周界 长。 3. 临界雷诺数 Rec——一般由实验确定, 对金属光滑管Rec——2300 Re Rec——层流 Re Rec——紊流 Re的物理意义: 流动时惯性力与粘性力的比值。Re小,说明流动以粘性力为主,流动为层流;Re大,说明流动以惯性力为主,流动状态为紊流。 圆管 圆环管 二、沿程损失 ?PL 1. 原因:由于粘性及固体壁对液体的阻滞作用,在固体壁的法线方向形成速度梯度,使流层产生摩擦,再加上流体质点紊动而形成(粘性——摩擦——发热+紊动)。 2. 计算公式 3. ?的确定 3. ?的确定 1)查图法 2)用图表计算 3)公式计算 3. ?的确定 3. ?的确定 三、局部损失 1. 原因 主要是漩涡造成的。 如在突然扩大时,由于流线不能折转,虽然流道突然扩大了,但由于惯性的作用,主流只能逐渐扩大,从而在突然扩大处形成漩涡区。该区的液体不参与主流运动,只能不断打旋,形成液体摩擦和液体碰撞现象,该区的能量损失等于液体质点失去的动能,相当于非弹性碰撞损失,所以漩涡损失又叫撞击损失。 三、局部损失 2. 计算 1)取控制体积如图:恰好包含所求点作用力影响的全部液体,并且流入流出界面

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