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    液壓與氣動教程:第一單元 液壓傳動基礎(4)

       1.4.8 液體流動中的壓力和流量的損失

    1.壓力損失

       由于液體具有粘性,在管路中流動時又不可避免地存在著莊擦力,所以液體在流動過程中必然要損耗一部分能量。這部分能量損耗主要表現為壓力損失。

       壓力損失有沿程損失和局部損失兩種。沿程損失是當液體在直徑不變的直管中流過一段距離時,因摩擦而產生地壓力損失。局部損失是由于管子截面形狀突然變化、液流方向改變或其它形式的液流阻力而引起的壓力損失?偟膲毫p失等于沿程損失和局部損失之和。

      由于零件紿構不同。尺寸的偏差與表面粗糙度的不同,要準確地計算出總的壓力損失的數值是困難的。但壓力損失又是液壓傳動中—個必須考慮的因素,它關系到確定系統所需的供油壓力和系統工作時的溫升,生產實踐中也希望壓力損失盡可能小些。

       由于壓力損失的必然存在,所以泵的額定壓力要略大于系統工作時所需的最大壓力,一般可將系統工作所需的最大壓力乘以—個1.3~1.5的系數來估算。

    2.流量損失

        在液壓系統中,各液壓元件部有相時運動的表面,如液壓缸筒內表面和活塞外表面,因為要有相對運動,所以它們之間都有一定的間隙。如果間隙的一邊為高壓油,另一邊為低壓油,則高壓油就會經間隙流向低壓區從而造成泄漏。同時由于液壓元件密封不完善,一部分油液也會向外部泄潺。這種泄漏造成實際流量有所減少,這就是我們所說的流量損失。

       流量損失影響運動速度,而泄漏又難以絕對避免,所以在液壓系統中泵的額定流量要略大于系統工作時所需的最大流量。通常也可以用系統工作所需的最大流重乘以一個1.1~1.3的系數來估算.

          1.4.9 液壓沖擊和空穴現象

    1. 液壓沖擊

       在液壓系統中,當油路突然關閉時,會產生急劇的壓力升高,這種現象稱為液壓沖擊。

       造成液壓沖擊的主要原因是液壓速度的急劇變化、高速運動工作部件的慣性力和某些液壓元件反應動作不夠靈敏。

       當導管內的油液以某一速度運動時,若在某一瞬間迅速截斷油液流動的通道(如關閉閥門)則油液的流速將從某一數值在某一瞬間突然眸至零,此時油液流動的動能將轉化為油液的擠壓能,從而使壓力急劇升高,造成液壓沖擊。高速運動的工作部件的慣性力也會引起系統中的壓力沖擊,例如油缸部件要換向時,換向閥迅速關閉油缸原來的排油管路,這時油液不再排出,但活塞由于慣性作用仍在運動從而引起壓力急劇上升造成壓力沖擊。液壓系統中由于某些液壓元件動作不靈敏,倒如不能及時地開啟油路,也會引起壓力的迅速升高形成沖擊。

       產生液壓沖擊時,系統中的壓力瞬間就要比正常壓力大好幾倍。特別是在壓力大、流量大的情況下,極易引起系統的振動、噪音甚至導致油管或某些液壓元件的損壞,既影晌系統的工作質量又會縮短其使用壽命。 還要注意的是由于壓力沖擊產生的高壓力可能使某些液壓元件(如壓力繼電器)產生誤動作,而損壞設備.

       避免液壓沖擊的主要辦法是避免液流速度的急劇變化。延緩速度變化的時間能有效的防止液壓沖擊。如將液動換向閥和電磁換向閥聯用可減少液壓沖擊,因為液動換向閥能把換向時間控制得慢一些。

    2.空穴現象

        在液流中當某點壓力低于液體的飽和蒸氣壓時,液體就汽化形成氣泡,同時原來溶于液體中的氣體也會分離出來產生氣泡,從而使液流呈不連續狀態,這就叫空穴現象。

       如果液壓系統中發生了空穴現象,液體中的氣泡隨著液流運動到壓力較高的區域時,氣泡在較高壓力作用下將迅速破裂,從而引起局部液壓沖擊,造成噪音和振動,另一方面,由于氣泡破壞了液流的連續性,降低了油管的通油能力,造成流量和壓力的波動,使液壓元件承受沖擊載荷,影晌其使用壽命。同時氣泡中的氧也會腐蝕金屬元件的表面。我們把這種因發生空穴現象而造成的腐蝕叫氣蝕。

       在液壓傳動裝置中,氣蝕現象可能發生在油泵、管路以及其它具有節流裝置的地方,特別是油泵裝置,這種現象最為常見。

       為了堿少汽蝕現象,應使液壓系統內所有各點的壓力均高于液壓油的空氣分解壓力.例如應注意油泵的吸油高度不能太高,吸油管徑不能太小(因為管徑過小就會使流速過快從而造成壓力降得很低),油泵的轉速不要太高,管路應密封良好,回油管口應沒入油面以下等。

        總之。應避免流速的劇烈變化和外界空氣的混入,

        汽蝕現象是液壓系統產生各種故障的原因之一,特別在高速、高壓的液壓設備中更應注意。

       編輯整理:曾保國                             共 5 頁:  第  [1]  [2]  [3]  4  [5]  頁
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