液压冲击的措施:1)减慢阀的关闭速度和延长运动部件的换向时间,使直接冲击变为间接冲击。2)限制油液在管道中的流速,以减小油液的动能;减小系统中工作元件的运动速度以减小其惯性。3)用橡胶软管代替金属管或在冲击源处安装蓄能器,以吸收液压冲击能量。4)在易出现液压冲击的位置设置限压阀和设置缓冲装置。
绝大部分的压力损失将变成热能,造成系统温度升高,泄漏增大影响系统的工作性能,可采取以下措施减少管路系统的压力损失:
1)尽可能缩短管道的长度,减少管道截面的突变和弯曲次数。 2)提高管道内壁的粗糙精度。
3)增大管路直径以增大通流面积,有效地降低流速。 4)选用适宜黏度的液压油。
液压系统还会产生泄漏,泄漏一般有内泄和外泄两种。液 压元件内部的高压腔与低压腔之间的泄漏称为内泄。内部 的油液漏到了外部称为外泄。 1、低压腔 2、高压腔
在流动的液体中,因某点处的压力低于空气分离压而形成 3、外泄漏4、内泄漏 气泡的现象称为空穴现象,也称气穴现象。出现气穴现象时管道中会出现大量气泡,破坏了液流的连续性,造成流量和压力脉动。气泡如果随液流进入高压区后又急剧破灭,引起局部液压冲击并发出噪声和振动。当附着在管壁等金属上的气泡破灭时,会产生局部高温和高压使金属剥蚀,造成液压元件的工作性能变坏,寿命缩短。
防止和减少空穴现象一般采取如下措施:
1)减小阀口前后的压力差,一般使压力比为p1/p2,3.5。
2)正确设计管路,避免过多弯曲,急转和绕行,尽量保持平直。 3)提高系统各连接处的密封性能,严防空气侵入。
4)提高液压元件的抗蚀能力。采用抗腐蚀能力强的材料,提高零件的机械强度和表面加工质量。
5)限制油压泵的吸油口处的真空度。
液压系统中活塞或液压缸运动速度等于液压缸内油液的平均流速,活塞或液压缸运动速度与活塞的有效作用面积和流入液压缸中的油液的流量有关,与油液的压力无关。当活塞的有效作用面积一定时,活塞或液压缸的运动速度由流入液压缸中油液的流量决定。
因此在液压系统中执行元件的运动速度由进入执行元件油液的流量决定,改变流量就改变了运动速度。
在图A中如果负责为零,由液 压泵输入油缸左腔的油液不 受任何阻挡就能推动活塞向
右运动,此时油液的压力为零。活塞的运动是由于液压缸左腔内油液体积的增大而引起的。图B中输入液压缸左腔的油液由于受到外界负载F的阻挡,不能立即推动活塞向左运动,而液压泵又在连续不断地供油,使液压缸左腔中的油液受到挤压,油液的压力从零开始由小到大升高,活塞有效作用面积A上承受的油液作用力
也在增加从而推动活塞向右运动。所以液压系统中油液的压力由负载决定。且随负载大小的变化而变化。
液压传动中两个重要的原则:
液体压力是由负载决定的;液体速度是由流量决定的。 第2部分 液压元件及其基本参数与单元回路 一 液压泵和液压马达 1、液压泵的主要性能参数: 排量、流量和容积效率
泵的排量qp:液压泵旋转一周所排出液体的体积。单位为m3/r或ml/r。 泵的流量:泵在单位时间内排出液流的体积。
理论流量: QT=qp?np
实际流量: Q=QT-ΔQ ,ΔQ:泵的泄露流量。 容积效率:泵的实际流量和理论流量之比。 即:,pv=Q/QT=(QT -ΔQ)/QT=1-ΔQ/QT 即:Q=QT?,pv
右图2-1是液压泵的工作原理图,当凸轮转动到直径最小端时封闭空间的容积变大形成真空,单向阀5被
大气压推开,油箱中的油在 大气压的作用下经管道进入 容积增大的密封空间,这一
过程称吸油,单向阀6则在 负载和弹簧的压力下关闭。 当凸轮转动到直径最大端时 右图2-2,密封容积逐渐减 小,使密封腔中的油液受到 挤压,压力升高。当密封容 积内的压力大于大气压时, 单向阀7关闭,进油过程结 束。当密封 腔内油
液压力大于负载和弹簧时,单向阀6被推开,泵向系统供给压力油这一过程称压油。由此可见油泵是靠密封工作腔的容积周期性的变化来工作的。 液压泵实现吸油、压油工作条件:
1)具有密封容积。2)密封容积的大小能周期变化,它吸进和输出的油液的多少由密封腔体积变化的大小频率决定。3)要装备配流装置,它是泵能不断吸油、压油,即泵能连续工作的保证。4)油箱必须与大气相通,这是吸油时打开进油路上单向阀的动力。
这种靠密封容积腔体积的周期性变化,实现吸油和压油的液压泵称为容积泵,目前,液压传动中的油泵一般都采用容积泵。
2、压力
工作压力:指泵的输出压力,其数值决定于外负载。
额定压力:是指根据实验结果而推荐的可连续使用的最高压力,反映了泵的能力(一般为泵铭牌上所标的压力)。在额定压力下运行时,泵有足够的流量输出,并且能保证较高的效率和寿命。
最高压力:比额定压力稍高,可看作是泵的能力极限。一般不希望泵长期在最高压力下运行。
3、功率、机械效率和总效率
泵的输入功率:驱动泵轴的输入机械功率,2πTnp 泵的输出功率:泵输出的液压功率,ppQp
机械效率ηpm:泵工作时由于相对运动零件之间的摩擦及液体粘性摩擦而引起摩擦损失,因此,驱动泵所需的实际输入转矩必然大于理论转矩;此外还有一些其它损失,如发热、振动等,一般我们把除容积效率外的所有效率均归为机械效率。总效率,p:泵的输出功率与输入功率之比,可表示为: ,p=,pm.,pv 容积效率和机械效率是液压泵和马达的重要性能指标。因总效率为其二者的乘积,故液压传动系统效率低下。因此提高泵和马达的效率有其重要意义。 4、扭矩
理论输出扭矩:TT=pmqm/2π 实际输出扭矩:Tm=TT.,mm
可见液压马达的排量是决定其输出扭矩的主要参数。总效率:ηm=,mv,mm 5、最低稳定转速
衡量液压马达转速性能的一个重要指标是最低稳定转速,它是指液压马达在额定负载下不出现爬行(时转时停)现象的最低转速。液压马达结构形式不同、最低稳定转速也不同。因此,实际使用时应注意所选择液压马达的最低稳定转速。
6、液压泵和液压马达的类型: 按结构分:柱塞式、叶片式和齿轮式
柱塞式又分轴向和径向两种,它们既能作定量泵、定量马达,也能作变量泵、变量马达,都适用于高压场合。
叶片式又分为单作用式和双作用式,单作用式既能作定量泵、定量马达也能作变量泵、变量马达。