液壓傳動(dòng)第二章液壓傳動(dòng)的流體力學(xué)基礎(chǔ)-資料下載頁(yè)
2025-05-11 08:11本頁(yè)面
【正文】 L/d孔，孔口的邊緣做成刃口形式，如圖所示。 列出圖 217中截面 11和 22的伯努利方程，并設(shè)動(dòng)能修正系數(shù) α=1，有： ????? ??? hgvgpgvgp 22 222211式中， ∑hξ為局部能量損失，它包括截面收縮時(shí)的 hξ1和突然擴(kuò)大時(shí) hξ2。 gvh e221 ?? ?gvAAh ee2)1(222 ???由于 Ae＜＜ A2，所以： gvhhh e2)1(221 ????? ????將上式代回伯努利方程，且當(dāng) A1=A2時(shí)， v1=v2，得： pCppv ve ????? ??? 2)(211 21流速系數(shù) 由此可得小孔流量為： pACpACCAQ dvcee ????? ??? 22 00截面收縮系數(shù) 小孔截面積 流量 系數(shù) 由上式可知， 流經(jīng)小孔的流量與小孔截面積成正比，與小孔前后壓差的平方根成正比； 薄壁小孔流量公式中無(wú)粘度參數(shù)，因而溫度變化對(duì)小孔流量的影響可以忽略。因此，薄壁小孔常用作流量控制調(diào)節(jié)元件。 薄壁小孔流量公式中的 流量系數(shù) Cd常由實(shí)驗(yàn)確定 。小孔流態(tài)常為紊流，當(dāng) Re105時(shí)，可取 Cd=～ 。當(dāng)小孔邊緣不是刃口時(shí)， Cd將會(huì)增大。計(jì)算時(shí)請(qǐng)查閱有關(guān)手冊(cè)。 當(dāng)孔的長(zhǎng)徑比 L/d≤4時(shí)稱為短孔 ， 短孔易加工 ， 適合做固定節(jié)流器使用 。短孔的流量公式仍為式： pACpACCAQ dvcee ????? ??? 22 00但流量系數(shù) Cd與薄壁小孔不同，可由圖查出。 當(dāng)孔的長(zhǎng)徑比 L/d4時(shí)，稱為細(xì)長(zhǎng)孔。液體在細(xì)長(zhǎng)孔中多為層流，可直接應(yīng)用圓管層流的流量公式。 pLdQ ?? ??1 284短孔的流量系數(shù) 液壓裝置的各零件之間，特別是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各零件，一般都存在縫隙（或稱為間隙）。流過(guò)縫隙的油液是泄漏，這個(gè)流量就是縫隙泄漏流量。由于縫隙通道狹窄，液流受壁面的影響較大，流速低，因此縫隙液流的流態(tài)均為層流。 通常來(lái)講，縫隙流動(dòng)有三種狀況：一種是由縫隙兩端壓力差造成的流動(dòng)，稱為 壓差流動(dòng) ；另一種是形成縫隙的兩壁面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)所造成的流動(dòng)，稱為 剪切流動(dòng) ；此外，這兩種流動(dòng)會(huì)經(jīng)常同時(shí)存在形成它們的組合 —— 壓差剪切流動(dòng) 。 列受力平衡方程： pdy+(τ+dτ)dx=(p+dp)dy+τdx 將 τ=μdu/dy代入后整理有 : xpyudd1dd22??對(duì)上式兩次積分得： 212dd21 CyCyxpu ????利用邊界條件： y=0處， u=0。 y=h處， u＝ u0求得： 0。dd2 1 201 ??? ChxphuC ?液體作層流流動(dòng)時(shí)： LpLppLppxp ???????? 2112dd于是得到流速方程： yhuyyhLpu 0)(2 ???? ?流量方程： ? ? ????????? ????? h h bhupLbhybyhuyyhLpybuQ 0 0 030 212d)(2d ??當(dāng)壓差流動(dòng)與剪切流動(dòng)方向不同時(shí)，第二項(xiàng)為“－”號(hào)。 當(dāng)上、下兩平板均固定不動(dòng)時(shí)，即 u0=0時(shí)，可得 壓差流動(dòng) 時(shí)的流量，其值為 LpbhQ?123??當(dāng)縫隙兩端無(wú)壓差時(shí)，即 Δp=0，可得 剪切流動(dòng) 時(shí)的流量，其值為： bhuQ 20?可見， 通過(guò)縫隙的流量與間隙 h的立方成正比 ，可見間隙對(duì)流量的影響甚大。通常，流過(guò)間隙的流量可以看成為泄漏流量，因此，為減小泄漏，應(yīng)盡可能減小間隙值，這也是液壓元件配合面要求有很高的加工精度的原因之一。 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象 在液壓系統(tǒng)中，由于某些原因使液體壓力突然急劇上升，形成一個(gè)壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為 液壓沖擊 。 液壓沖擊 當(dāng)液壓系統(tǒng)中使用的各種閥類元件突然關(guān)閉時(shí)，原來(lái)流動(dòng)的液體發(fā)生速度突變，將動(dòng)能轉(zhuǎn)為壓力能，從而產(chǎn)生液壓沖擊；另外，當(dāng)液壓缸快速制動(dòng)時(shí)，由于慣性作用，使油液受擠壓，也會(huì)產(chǎn)生壓力突變，形成液壓沖擊。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)液壓沖擊時(shí)，液體瞬間的壓力峰值可以比正常工作時(shí)的壓力大好幾倍。液壓沖擊會(huì)破壞密封裝置、管道或液壓元件，還會(huì)引起振動(dòng)、噪聲等。同時(shí)，使某些液壓元件產(chǎn)生誤動(dòng)作，影響系統(tǒng)正常工作。 由于液壓沖擊是一種非恒定流動(dòng)，因而動(dòng)態(tài)過(guò)程非常復(fù)雜，影響因素多，較難精確計(jì)算。 分析影響沖擊壓力的各因素，可以采取以下措施減小液壓沖擊。 (1)延長(zhǎng)閥門關(guān)閉或運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)換向的時(shí)間。如用換向時(shí)間可調(diào)的換向閥就可以減小液壓沖擊。 (2)限制管內(nèi)液流速度，一般將液壓系統(tǒng)管道內(nèi)液流速度限制在 m/s以內(nèi)。 (3)適當(dāng)加大管徑，盡量縮短管道長(zhǎng)度。 (4)在易發(fā)生液壓沖擊的部位設(shè)置蓄能器或使用橡膠軟管，以吸收沖擊壓力。 在液體流動(dòng)過(guò)程中，由于局部區(qū)域壓力急劇降低而在液體中產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為 氣穴現(xiàn)象 。 氣穴現(xiàn)象 氣泡中的氣體可能是空氣，也可能是該液體的蒸氣，通常是二者兼有。 當(dāng)液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象時(shí)，大量氣泡破壞了液流的連續(xù)性，引起流量和壓力脈動(dòng)；當(dāng)氣泡流到高壓處時(shí)，急劇破滅，產(chǎn)生局部高溫和高壓，腐蝕金屬表面，使元件的工作性能變壞，縮短其使用壽命。氣穴現(xiàn)象多發(fā)生在液壓泵的吸入口處和閥件的閥口處。這些位置處液流速度高，壓力較低，易發(fā)生氣穴。 為減小氣穴的危害，可采取以下措施： (1)減小閥進(jìn)、出口間的壓差，一般其進(jìn)、出口之壓力比 p1/p2； (2)降低液壓泵吸油高度，加大吸油管徑，限制流速； (3)采用抗腐蝕材料，提高零件的機(jī)械強(qiáng)度。
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1