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| 1.6 液压传动的两个重要参数 液压传动的两个重要参数是压力和流量。 (1). 液压传动中的液体压力取决于负载。 (2). 流量决定速度。 1．压力 （1）压力的概念 图10.3所示为一密闭容器，容器内静止的油液受到外力和油液自重的作用。由于在液压系统中，通常是外力产生的压力比液体自重产生的压力大得多，为此可将液体自重产生的压力忽略不计。  静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力，简称为压力。用公式表示为:  式中:p--压力(法定计量单位为Pa，压力值较大时用KPa或MPa)； F--油液受到的外力(N)； A--液体表面承压面积(m2)。 静压力具有两个特性： ①油液内任意点受到的各方向的静压力都相等； ②静压力的方向为垂直指向受压表面。 （2）静压传递原理（帕斯卡原理） 在密封容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传递到液体中各点，这就是静压传递原理，又称帕斯卡原理（图10.4）。  图10.4中，设互相连通的两缸A和B的面积分别为A1、A2，作用力为F1和F2，则容器的压力分别为  , 。根据静压传递原理有:P1=P2， 故 ，即 。上式表明，只要A2／Al足够大，就可用较小的力F1产生很大的力F2（负载力），若A2／Al为一定值，则F2越大，所需的力F1也越大，密封缸中的B压力也越大；若F2很小，则压力也很小，当F2=0时，p=0。 2．流量和平均流速 (1)流量 流量是指单位时间内流过管道或液压缸某一截面的油液体积，通常用Q表示。若在时间t内，流过管道或液压缸的油液体积为V，则流量为 Q=V/t. (2)额定流量 额定流量指的是按试验标准规定，系统连续工作所必须保证的流量，是液压元件的基本参数，应符合公称流量系列。 (3)平均流速 平均流速是一种假想的流速，即按通流截面上各点流速相同所计算的流量，来代替实际的流量， 即v=Q/A. 由于油液之间和油液与管壁之间的摩擦力大小不同，故在油液流动时，在同一截面上各点的真实流速并不相同，故用平均流速作近似计算。 (4)活塞(或缸)运动速度与流量的关系 活塞(或缸)的运动是由于进入的油液迫使容积增大而产生的，因此活塞(或缸)运动速度与进入油液流量有直接关系。活塞(或缸)随油液流动而移动，因此活塞的运动速度与油缸的液体的流速相同。活塞(或缸)运动速度与活塞有效作用面积和流量之间的关系为：v=Q/A. (5)液流连续性原理  液体在管中作稳定流动时，由于液体是几乎不可压缩的，则液体在流动过程中遵守质量守恒定律，在单位时间内液体通过任意截面的液体质量相等，就是说，液体流过无分支管道时在任一截面上的流量一定是相等的，这就是液流连续性原理(如图10.5所示)。 Q1=Q2 即A1v1=A2v2 式中：Al、A2--截面1、截面2的面积，单位为（m2）； v1、v2--液体通过截面1、截面2的流速， 单位为m／s (米／秒)。 3．压力损失、流量损失和功率 (1)液阻和压力损失 油液由液压泵输出到进入液压缸，其间要经过直管、弯管、各种阀孔等，由于油液具有粘性，油液各质点之间，油液与管壁之间会产生摩擦、碰撞等，对液体的流动产生阻力，这种阻力称为液阻。 液阻要损耗一部分能量。这种能量损失主要表现为液流的压力损失。压力损失可分为沿程损失和局部损失。沿程损失是液流经直管中的压力损失，而局部损失是液流经管道截面突变或管道弯曲等局部位置的压力损失。压力损失会造成功率浪费，油液发热、泄漏增加，使液压元件受热膨胀而“卡死”，所以必须尽量减少液阻，以减少压力损失。 (2)泄漏和流量损失 液压元件不可能绝对密封，总会有一定的间隙，当间隙两端有压力差时，就会有油液从这些间隙流出。从液压元件的密封间隙漏出少量油液的现象叫泄漏。泄漏分为内泄漏和外泄漏两种(图10.6)。  内泄漏是液压元件内部高、低压腔内的泄漏；外泄漏是系统内部油液漏到系统外部。 泄漏必然导致流量损失，使液压泵输出的流量不能全部流入液压缸等执行元件，从而影响液压元件的性能和液压系统的正常工作。 (3)液压传动功率的计算 功率是单位时间内所作的功，用P表示，单位为W(瓦)或kW(千瓦). ①液压缸的输出功率 因为功率等于力和速度的乘积，所以液压缸输出功率就等于负载阻力F和活塞(或缸)的运动速度的乘积，即:W=FV. 由于  ， .所以液压缸输出功率可写为 式中：W缸--液压缸的输出功率(W)； P缸--液压缸的最高工作压力(Pa)； Q缸--液压缸的最大流量(m3/s)。 ②液压泵的输出功率  式中：W泵——液压泵的输出功率(w)； P泵——液压泵的最高工作压力(Pa)； Q泵——液压泵输出的最大流量(m3/s)，对定量泵而言，即为该泵的额定流量。 由于油液在管道中流动时有压力损失和流量损失,因此液压泵的输出功率应大于液压缸的输出功率。 ③驱动液压泵的电动机功率的计算 由于存在机械摩擦、内泄漏等因素，故电动机(原动机)功率应比液压泵输出功率要大，两者之比用  表示，即 式中：η总——液压泵的总效率(外啮合齿轮泵的一般取0.63～0.9；叶片泵的取0.75～0.85；柱塞泵的取0.8～0.9，或参照液压泵的产品目录)； W泵——液压泵的输出功率，kW； W电——驱动液压泵的电动机功率，kW。 驱动液压泵的电动机功率为:  编辑整理：曾保国 |
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