[工學(xué)]液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)(參考版)
2025-01-19 12:46本頁面
【正文】 三、減小液壓沖擊的措施 液壓沖擊 作業(yè) ? 32 ? 321 復(fù)習(xí) ? 管道中的壓力損失 ? 薄壁小孔的流量公式 ? 縫隙流量公式 ? 氣穴現(xiàn)象 。 3) 某些 液壓元件動(dòng)作失靈或不靈敏 ，使系統(tǒng)壓力升高而引起的液壓沖擊。 液壓沖擊 液壓沖擊的類型： 1) 液流通道迅速關(guān)閉或液流迅速換向使 液流速度的大小或方向突然變化 時(shí)，由于液流的慣力引起的液壓沖擊。 氣穴現(xiàn)象 在液壓系統(tǒng)中，因執(zhí)行部件的突然換向或閥門突然啟閉以及外負(fù)載的急劇變化而引起壓力急劇變化， 出現(xiàn)壓力交替升降的波動(dòng)過程 稱為 液壓沖擊 。 3) 各元件部件的連接處要 密封可靠 ，嚴(yán)防空氣侵入。 氣穴現(xiàn)象 減小氣穴現(xiàn)象的措施 : 1) 減小閥孔口前后的壓差，一般希望 p1/p2 。 氣穴現(xiàn)象 空氣對(duì)液體體積彈性模量的影響 容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象的液壓裝置 ? 液體流過 節(jié)流口、閥口或管道狹縫 時(shí)，速度升高，壓力降低； ? 液壓泵 吸油管道較小，吸油高度過大，阻力增大，壓力降低； ? 液壓泵 轉(zhuǎn)速過高，吸油不充分，壓力降低。 ? 溶解在液體中的空氣對(duì)液體的體積彈性模量沒有影響 ， 空氣的溶解度與壓力成正比 ， 如圖336。 ? 當(dāng)液體在某一溫度下其壓力繼續(xù)下降而低于一定數(shù)值時(shí) ，液體本身便迅速汽化 ， 產(chǎn)生大量蒸氣 ， 該壓力稱為液體在該溫度下的 飽和蒸氣壓 。 孔口和縫隙流動(dòng) － 3縫隙流動(dòng) 縫隙流量公式說明： 320 ( 1 1 . 5 )12? ?????d h pql如偏心環(huán)形縫隙 ? 在一定溫度下 ， 當(dāng) 液體壓力低于某值時(shí) ， 溶解在液體中的空氣將會(huì)突然地迅速 從液體中分離出來 ， 產(chǎn)生大量氣泡 ， 這種現(xiàn)象稱為 氣穴現(xiàn)象 ， 該壓力稱為在該溫度下的 空氣分離壓 。 3）偏心環(huán)形縫隙泄漏量要比同心環(huán)形縫隙的大，偏心時(shí)的最大泄漏量是同心時(shí)的 。 3216 l n????hqprr 孔口和縫隙流動(dòng) － 3縫隙流動(dòng) 三 、 圓環(huán)平面縫隙 圓環(huán)平面縫隙的流量公式為 靜壓支撐 1）流量與縫隙 h的三次方成正比。 320 ( 1 1 . 5 )12? ?????d h pql2)偏心環(huán)形縫隙 孔口和縫隙流動(dòng) － 3縫隙流動(dòng) 結(jié)論： ? 液體在壓差的作用下自圓環(huán)中心向四周徑向流出 ， 由于間隙很小 ， 液流呈層流 。12????dhqpl 孔口和縫隙流動(dòng) － 3縫隙流動(dòng) 當(dāng)內(nèi)外圓表面沒有軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)： 320 ( 1 1 . 5 )12? ?????d h pql00/ heh????? 相對(duì)偏心率，的縫隙值；內(nèi)外圓同心時(shí)半徑方向2)偏心環(huán)形縫隙 孔口和縫隙流動(dòng) － 3縫隙流動(dòng) 液壓元件中經(jīng)常出現(xiàn)偏心環(huán)狀的情況，例如活塞與油缸不同心時(shí)就形成了偏向環(huán)狀間隙。 但是 h的減小會(huì)使液壓元件中的摩擦功率損失增大 ， 因而縫隙 h有一個(gè)使這兩種功率損失之和達(dá)到最小的最佳值 ， 并不是愈小愈好 。 1)固定平行平板間隙流動(dòng) (壓差流動(dòng) ),且 u0=0 312 ???bhqpl 從上式可見 ， 通過縫隙的 流量與縫隙值的三次方成正比 ， 因此必須嚴(yán)格控制間隙量 ， 以減小泄漏 。 流體經(jīng)平行平板間隙的一般情況是既受壓差 Δp的作用 ， 同時(shí)又受到平行平板間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用 。 研究液體流經(jīng)間隙的泄漏量 、 壓差與間隙量之間的關(guān)系 ，對(duì)提高元件性能及保證系統(tǒng)正常工作是必要的 。 液壓元件內(nèi)各零件間有相對(duì)運(yùn)動(dòng) ， 必須要有適當(dāng)間隙 。 泄漏是由壓差和間隙造成的 。 對(duì)于 滑閥閥口 ，忽略閥心與閥套的間隙時(shí)，有 ? ?12d 2? ??? ppq C d x對(duì)于 錐閥閥口 ，通流截面積近似為 120 si n2???? ddAx? ? ? ?1 2 1 212d 0 d22 s in2?????? ??? p p p pddq C A C x短孔 ? 定義： l/d ≤4 孔口和縫隙流動(dòng) － 2短孔和細(xì)長(zhǎng)孔 ? 短孔加工比薄壁小孔容易，因此特別適合作 固定節(jié)流器 使用。 ? 錐閥、滑閥、噴嘴擋板閥 等閥口流動(dòng)特性與薄壁小孔流動(dòng)特性相近，流量公式仍滿足上式， Cd值計(jì)算見表 36。? 液流 完全收縮 情況下（ d /d0 ≥ 7）： 當(dāng) Re≤105 Cd = 當(dāng) Re 105 Cd = ~ ? 液流 不完全收縮 時(shí)（ d /d0 7），查表 35 孔口和縫隙流動(dòng) － 1薄壁小孔 —— 由實(shí)驗(yàn)確定 ? 流經(jīng)薄壁小孔的 流量 q與小孔前后的 壓差△ p的平方根 以及 小孔面積 A0成正比，而與粘度無關(guān)。 ? 這一收縮和擴(kuò)大過程便產(chǎn)生了局部能量損失 。 孔口和縫隙流動(dòng) 薄壁小孔 ：孔的通流長(zhǎng)度 l與孔徑 d之比 l/d≤ ? 流經(jīng)小孔時(shí) ， 由于液體慣性的作用下 ， 使通過小孔后的液流形成收縮截面 Ac， 然后再擴(kuò)大 。 在液壓傳動(dòng)中常用通過改變閥口通流截面積或通過通流通道的長(zhǎng)短來 調(diào)節(jié)流量 。 ??? ?? ??????? 22 22ζλ ?????? dlppp 管道中液流的特性小結(jié) 圓管 層流 研究液體流經(jīng) 圓管 和 各種接頭 的流動(dòng)情況 湍流 各種接頭 22λvdlp ????沿程壓力損失 22ζvp ???? 局部壓力損失 λ41 2 8 pldq ????2128 24λvdldlqp ???? ???? ?22λ4 rRlpu ??? ? 本節(jié)主要介紹液流流經(jīng) 小孔和縫隙的流量公式 。 ? 管路總的壓力損失一般以局部損失為主。 管道中液流的特性 － 壓力損失 二 、 局部壓力損失 液體流經(jīng)各種閥類的壓力損失主要為局部壓力損失 ，局部壓力損失與液流的動(dòng)能直接相關(guān)： 22λ????? p式中： ?為 局部阻力系數(shù) ， 一般通過實(shí)驗(yàn)來確定； υ為 液體的平均流速 ， 一般情況下指局部阻
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