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§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)
五、壓力損失與流量特性層流紊流
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)五、壓力損失與流量特性問題:如何判斷層流、紊流??雷諾數(shù)、臨界雷諾數(shù)對(duì)于圓形管:通常,我們用臨界雷諾數(shù)判別液流的狀態(tài),用Recr表示。當(dāng)Re<Recr時(shí),液流為層流;當(dāng)Re>Recr時(shí),液流為紊流;
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)1、流動(dòng)液體的壓力損失壓力損失分類:沿程壓力損失和局部壓力損失。減少壓力損失的措施:
縮短管道長(zhǎng)度,盡量避免管道截面的突然變化;
減少管道內(nèi)壁表面粗糙度,使其盡可能光滑;
選用黏度適當(dāng)?shù)囊簤河?;選用足夠大的通流面積,適當(dāng)限制流速。五、壓力損失與流量特性
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)五、壓力損失與流量特性2、小孔及縫隙的壓力流量特性節(jié)流裝置:截面突然收縮的裝置;節(jié)流:突然收縮處的流動(dòng),一般采用各種形式的孔口來實(shí)現(xiàn)節(jié)流。
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)
五、壓力損失與流量特性薄壁小孔因其沿程阻力損失非常小,通過小孔的流量與黏度無關(guān),即流量對(duì)油溫的變化不敏感。因此,液壓系統(tǒng)中常采用薄壁小孔作為節(jié)流元件。
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)
五、壓力損失與流量特性短孔易加工,常用于固定節(jié)流器。液體流經(jīng)細(xì)小長(zhǎng)孔的流量與液體的動(dòng)力黏度成反比,即流量受溫度的影響,并且流量與小孔前后的壓力差呈線性關(guān)系。
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)五、壓力損失與流量特性流經(jīng)細(xì)長(zhǎng)孔的流量會(huì)隨液體粘度變化(油溫變化和油液氧化等都會(huì)引起其粘度變化)而變化,因此流量受油溫影響較大。細(xì)長(zhǎng)孔可用來作中控制閥的阻尼孔。液體流經(jīng)細(xì)長(zhǎng)孔時(shí),由于液體內(nèi)摩擦力的作用較突出,因此多為層流。細(xì)長(zhǎng)孔的流量計(jì)算公式:
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)
五、壓力損失與流量特性通過縫隙的流量與縫隙高度的三次方成正比,可見液壓元件內(nèi)的間隙大小對(duì)泄露影響很大,故要盡量提高液壓元件的制造精度,以減小泄露。
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)
五、壓力損失與流量特性
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)五、壓力損失與流量特性從上式可知,通過同心圓環(huán)形縫隙的流量公式是偏心環(huán)形縫隙流量公式在e=0時(shí)的特例。當(dāng)完全偏心時(shí),e=1,此時(shí):可見,完全偏心時(shí)的流量是同心時(shí)的2.5倍。故在液壓元件的設(shè)計(jì)制造和裝配中,應(yīng)采取適當(dāng)措施,以保證較高的配合同軸度。
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)1、液壓沖擊液壓系統(tǒng)在突然啟動(dòng)、停機(jī)、變速或換向時(shí),閥口突然關(guān)閉或動(dòng)作突然停止,由于流動(dòng)液體和運(yùn)動(dòng)部件的慣性作用,使系統(tǒng)內(nèi)瞬時(shí)形成很高的壓力峰值。六、液壓沖擊與氣蝕現(xiàn)象思考:如圖所示,有一較大容腔和在另一端裝有閥門K的管道相連通,閥門開啟時(shí),管內(nèi)液體流動(dòng)。當(dāng)閥門突然關(guān)閉時(shí),會(huì)出現(xiàn)什么情況?
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)巨大的瞬時(shí)壓力峰值會(huì)使液壓元件,尤其是液壓密封件遭受破壞。1、系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)及噪聲,并使油溫升高。2、使壓力控制元件(如壓力繼電器、順序閥等)產(chǎn)生誤動(dòng)作,造成設(shè)備故障及事故。預(yù)防措施:①降低開、關(guān)閥門的速度;②限制管路流速;③設(shè)置緩沖或蓄能裝置,吸收壓力沖擊;④設(shè)置安全閥。六、液壓沖擊與氣蝕現(xiàn)象
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)2、氣蝕現(xiàn)象空氣分力壓:當(dāng)壓力降低至某一值,使過飽和的空氣從油液中分離出來而產(chǎn)生的氣泡。飽和蒸汽壓:當(dāng)油液壓力低于當(dāng)時(shí)溫度下的蒸汽壓力時(shí),油液本身會(huì)迅速汽化,在油液中形成蒸汽氣泡。一般來說,液壓油的飽和蒸氣壓相對(duì)于空氣分離壓小得多,因此,要使液壓油不產(chǎn)生大量氣泡,它的壓力不能低于液壓油所在溫度下的空氣分離壓。六、液壓沖擊與氣蝕現(xiàn)象
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)2、氣蝕現(xiàn)象空穴現(xiàn)象:當(dāng)壓力過低,氣泡混雜在油液中,使原來充滿在管道或元件內(nèi)的油液出現(xiàn)不連續(xù)狀態(tài)。氣蝕現(xiàn)象:當(dāng)油液流經(jīng)小孔后,在壓力沖擊作用下,金屬零件表面發(fā)生剝落,使零件表面粗糙并出現(xiàn)海綿狀的小洞穴。六、液壓沖擊與氣蝕現(xiàn)象
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)2、氣蝕現(xiàn)象減少空穴現(xiàn)象的措施:①減少流經(jīng)節(jié)流孔前后的壓力差;②保持油壓高于空氣分離壓;③選用抗腐蝕材料作為液壓零件;④進(jìn)行良好的密封,降低液體中氣體的含量;⑤增大孔徑,控制流速。六、液壓沖擊與氣蝕現(xiàn)象
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)1、過濾器的工作原理液壓油從進(jìn)油口進(jìn)入過濾器,沿濾芯的徑向由外向內(nèi)通過濾芯,油液中的顆粒被濾芯中的過濾層濾除,過濾后的油液從過濾器的出油口排出。七、液壓油的過濾
§1液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)為了
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