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        液壓傳動的基本概念

        2019-06-18 01:36:33游明軍
        商情 2019年15期

        游明軍

        【摘要】本文從液壓傳動的優(yōu)缺點、液壓傳動的基本工作原理、液體傳力的特性、壓力與作用在液體接觸面上作用力的關(guān)系、液體靜壓力的傳遞、流動液體的壓力損失、液壓傳動的簡單計算進(jìn)行了一定的探討。

        【關(guān)鍵詞】液壓傳動的優(yōu)缺點 基本工作原理 液體傳力的特性 液體靜壓力的傳遞

        一、液壓傳動的優(yōu)缺點

        液壓傳動在很多場合得到廣泛應(yīng)用,主要是因為它與電氣及機械傳動相比具有許多優(yōu)點:①能進(jìn)行無極調(diào)速,而且調(diào)速范圍很大,最大可達(dá)2000:1;②在傳遞相同功率情況下,液壓傳動裝置體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊;③傳動平穩(wěn),反應(yīng)靈敏,操作省力;④布局方便,便于集中控制;⑤易于實現(xiàn)自動化和過載保護;⑥不需另外增加潤滑裝置;⑦液壓元件易于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。

        液壓傳動也有以下缺點:①易于泄漏;②總效率很難超過(80~90)%;③液壓元件制造精度要求較高;④工作時受溫度影響較大。溫度升高,油液粘度下降,泄漏增加;溫度下降,油液粘度加大,流量發(fā)生變化,工作穩(wěn)定性下降。

        二、液壓傳動的基本工作原理

        液壓傳動一般有兩種類型:一種是壓力式的液壓傳動,它是利用液體高速流動的動能來驅(qū)動機械裝置,將壓力能轉(zhuǎn)換為機械能進(jìn)行做功;另一種是靜力式液壓傳動,這種傳動液體的流速不高,動能不大,主要是利用液體在密閉系統(tǒng)中受壓所產(chǎn)生的靜壓力來驅(qū)動機械裝置進(jìn)行做功,一般所說的液壓傳動指的就是靜力式的液壓傳動。

        液壓系統(tǒng)一般由五個部分組成:

        (1)動力元件——液壓泵,它的主要作用是將機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能,為系統(tǒng)提供動力。

        (2)執(zhí)行元件——液壓缸或液壓馬達(dá),它的作用是將液體壓力能轉(zhuǎn)換為我們所需要的機械能,滿足使用者所需動力、速度和運動方向的要求。

        (3)控制元件——各種控制閥,主要有壓力控制閥、方向控制閥、流量控制閥,它們的作用主要是控制或調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的液壓力、運動方向和速度。

        (4)輔助裝置——如油管、壓力表、油箱、濾油器、管接頭、過濾器、蓄能器等。

        (5)工作介質(zhì)——液壓油。下圖所示為一簡單的液壓傳動系統(tǒng)的工作原理圖。當(dāng)電機帶動油泵工作時,油液經(jīng)過過濾器進(jìn)入油泵再輸送到系統(tǒng)。溢流閥用來調(diào)整系統(tǒng)所需的油液工作壓力并保證系統(tǒng)工作時多余的油液由此溢流回油箱。油液的壓力可由壓力表顯示。節(jié)流閥用來調(diào)整系統(tǒng)所需油液的流量,保證工作臺得到所需要的移動速度。換向閥用來改變工作臺的運動方向,使工作臺獲得所需要的往復(fù)運動。作為執(zhí)行機構(gòu)的油缸,通過活塞及活塞桿帶動工作臺,執(zhí)行工作送進(jìn)運動。

        圖中所示位置為工作臺向左移動的情形。壓力油自油泵沿箭頭所示方向流經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入換向閥的油腔,再流入油缸右腔推動活塞帶動工作臺向左移動。油缸左腔的回油經(jīng)換向閥油箱流回油箱。扳動杠桿使換向閥右移,使壓力油路與回油路交換,工作臺便向右移動,完成工作臺的往復(fù)運動。無論多么復(fù)雜的系統(tǒng),其基本原理基本相同,只是復(fù)雜系統(tǒng)元件更多。

        三、液體傳力的特性

        (1)在靜止液體中任一點所承受的靜壓力,在各個方向上均相等。

        (2)靜壓力的方向總是垂直于界面。

        四、壓力與作用在液體接觸面上作用力的關(guān)系

        壓力等于作用在液體接觸面上作用力除以接觸面積。

        五、液體靜壓力的傳遞

        在密閉容器內(nèi),靜止液體受到外力作用時,能將壓力均勻的傳遞至液體內(nèi)部各處,其壓力的大小不變,這就是帕斯卡原理。

        六、流動液體的壓力損失

        當(dāng)油液流經(jīng)小孔時不但與孔壁之間,而且油液內(nèi)部都會發(fā)生摩擦,產(chǎn)生阻力,消耗能量,并使這些能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊?,因此產(chǎn)生壓力損失。同樣,油液流過節(jié)流閥、溢流閥、管道、彎頭等都會產(chǎn)生壓力損失,所以在液壓系統(tǒng)中,要盡量避免太長太細(xì)的管道、彎頭過多等現(xiàn)象,以減小系統(tǒng)的壓力損失和發(fā)熱,以致影響系統(tǒng)的正常工作。

        七、液壓傳動的簡單計算

        任何一個液壓系統(tǒng)在實際使用中,都經(jīng)常要知道它所能承受的最大載荷、工作速度以及所消耗的功率。①推力=工作壓力乘以液壓油作用面積;②活塞移動速度=流量除以液壓油作用面積;③油泵輸出功率=工作壓力乘以流量;④電機功率=油泵輸出功率除以油泵效率。

        以上文字公式在應(yīng)用時要注意單位之間的換算。

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