4章液压系统基本原理介绍4-1液压基本概念.ppt

4- 7 4- 7 基本液壓裝置組成必須包括下列四大部門，在此用一簡單方塊圖，如圖 4-10所示加以說明。 1.液壓產生裝置：將電能或機械能轉變成液體的壓力能。 2.液壓控制裝置：控制液體的流動方向、壓力及流量，使其作動合於系統之要求。 3.液壓作動裝置：將液壓產生機構所產生的壓力能以機械的方式輸出，以達到工作之目的。 4.操作裝置：藉以手動、機械、電氣等各種方式以控制方向閥、流量閥及壓力控制閥，以改變其作動方向、流量及壓力的裝置。 5.液壓附屬元件：液壓系統所使用各種附屬裝置。 各液壓裝置組成元件，如表4-1所示。 為何使用油？水是否也可以呢？當然也可以，利用泵送水的壓力（水壓機即是），但因為水有其限度，亦即水到 100℃時會沸騰，成為水蒸氣。即使未到 100℃，也會大量蒸發，高溫時因黏性低，容易外洩，也容易生銹，又無潤滑性，機器很快磨耗，所以須要用特別材料，而油除了沒有水的缺點之外尚有以下的優點。 和氣壓機器比較，相同輸出的液壓設備其構造較小，輸出比較大，一般使用壓力在 70 kgf/cm2(6.86 MPa)。即使使壓力升高到 350 kgf/cm2(34.3 MPa)，也不會有爆炸的危險，不像空氣那樣在高壓時有爆炸的危險。因為氣壓系統必須透過儲氣筒蓄存工作壓力源，而當壓力高於儲氣筒所能承受的最大壓力時會爆裂。 一般機械或電氣過負荷時容易發生故障及燒壞，而液壓系統一般均裝有溢流閥，當負荷達到某一限度時，溢流閥會自動打開流回油箱，唯溢流閥打開，將因損失能量而降低效率。 一般機械要改變其輸出，相當困難而複雜，而液壓系統要改變其輸出，僅需調整其溢流閥的壓力即可，相當方便。因F=P×A；力＝壓力×截面積。 要調整液壓系統速度的變化，僅須調整其流量控制閥的流量即可，就像調整水龍頭的水量那麼簡單。 一般的機械或馬達慣性大，起動、停止、逆轉時會有衝擊震動現象，而液壓系統由於其慣性小，所以對於轉動、急加速、減速、逆轉、停止、作動比較圓滑。 如要做遠距離的控制，僅需延長管線即可，如再與氣壓、電氣、電腦配合使用，將更能發揮自動化的特點。 液壓油本身具有潤滑作用，所以機件磨耗損失也較小，故有耐久性。 液壓系統是由許多液壓元件組合而成，而各元件之間信號的傳送必須藉由配管來達成，接頭多、配管麻煩，接頭部分常會有漏油問題產生。 通常使用的油具有可燃性，其閃點大約在 210℃左右，周圍有高溫時很危險，雖也可採用不燃性油，但由於價格高，物理性質比一般油差，故較少採用。 液壓系統中，最大問題就是油溫度對黏度的影響，當壓力高時溫度也升高，溫度高時，油的黏度變低、流速會變快，所以對精密速度控制困難。 由於液壓系統的動力來源，必須先藉由機械的能量，來帶動液壓泵，將機械能轉換成壓力能，然後再將壓力能轉換成機械能，比一般機械直接傳動多出一道轉換過程，所以能量損失較大、效率較低。 4-1 4-2 4-3 4-4 EXIT 4-* 4-1 4-2 4-3 4-4 EXIT 4-* 第4章液壓系統基本原理介紹 4-1 液壓基本概念 4-2 巴斯卡原理與液壓傳動 4-3 液壓裝置組成認識 4-4 液壓傳動的優缺點 液壓學（hydraulics）一詞其在工程上的定義為藉液體的運動產生力量，來達到方向之控制及能量傳送的一門科學。 近年來液壓設備的運用非常普遍，在我們日常生活中到處都可看到液壓應用的實例，諸如：馬路上的怪手、垃圾車、堆土機、以及各種的土木建築機械、農業機械、工廠上的工具機、衝床、壓床，汽車轉向系統及煞車系統、船上方向舵控制裝置、飛機的著陸裝置等都是藉由液壓的原理而達到控制的目的。 尤其是在目前國內，為了提高生產效率與提高品質，正提倡生產自動化，其自動化的要素不外乎為電氣、氣壓、液壓、電腦或可程式控制器，而目前的自動化機械就是分別由這四項要素之特徵所構成，如 CNC、機械人等等不勝枚舉。所以液壓在未來的發展，更將無遠弗屈。 液壓的應用範圍非常廣，可大列分為： 1.以力的傳達為主要目的：行靜力傳達機構，如 液壓千斤頂。 2.以傳達泵產生的動力至各種運動系統為主要目 的：行進給運動的機構。 目前常見的應用液壓機器有： (1)在道路上使用之挖土機堆高機等建設機構。 (2)在工廠上使用之壓床、工作母機等。 (3)在汽車上使用的有動力轉向及煞車等。 (4)在飛機上使用的起落架收放機構等。 (5)在農業上的使用上，有曳引機，綜合收獲機等，液 壓系統的應用實例在日常生活中可說是到處可見。 在靜止液體中，有一高度為 h，底面積為 A的圓柱，如圖 4-1所示。由於液體在靜止狀態，故作用在圓柱底面的壓力均能在平