配运作业实务-项目二.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,主讲：刘文倩,液压与气压传动技术,项目二 液压千斤顶的调试,一、液压千斤顶液压系统的工作原理,二、液体静力学基础及其特性,三、液压油及其特性,四、液体动力学基础,五、液压流动时的压力损失,六、液压冲击及气穴现象,一、千斤顶液压系统的工作原理,1,油箱；,2,放油阀；,3,大液压缸；,4,大活塞；,5,、,9,单向阀；,6,杠杆手柄；,7,小活塞；,8,小液压缸,液压传动工作原理的几个要点,:,1,、液压传动是以密封容器中的受压液体作为传递运动和动力的工作介质；,2,、系统的工作压力,P,取决于外部负载,F,，而执行元件的运动速度,V,，取决于进入执行元件的流量,Q,；,3,、液压传动装置本质上是一种能量转换装置，符合能量守恒定律，液压泵先把机械能转换为便于输送的液体压力能，通过液压回路后，执行元件又将液体压力能转换为机械能输出做功。,判断下面两个千斤顶那个负重大？,二、液体静力学基础及其特性,1,）液体的压力沿着内法线方向作用于承压面；,2,）静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。,1.,液体的压力,液体处于静止或相对静止时，液体单位面积上所受的法向作用压力称为压力。,常用单位换算关系：,1bar=1.02kgf/cm2=100000Pa=0.1MPa,液体的压力有如下特性：,二、液体静力学基础及其特性,2.,液体静力学基本方程,特性：,1,）静止液体内任一点处的压力都由两部分组成：,液面上的压力和该点以上液体自重所形成的压力。,当液面上只受大气压力作用时，则液体内任一点处的压力为：,2,）,静止液体内的压力随液体深度呈线性规律分布。,3,）,离液面深度相同的各点组成了等压面，此等压面为一水平面,二、液体静力学基础及其特性,对于连通器中仅受重力作用的平衡液体，其,等压面具有以下特性：,1,）,在连通器的同一液体中，任一水平面皆为等压面。,2,）,在连通器的两种不相混的液体中，通过两种液体分界面的水平面是等压面。,二、液体静力学基础及其特性,3.,静压力的传递,在密闭容器内，由外力作用所产生的压力将等值地传递到液体各点。,这就是帕斯卡原理，或称静压传递原理。,在液压系统中，由外力产生的压力通常比由液体自重产生的压力大得多，由液体重力引起的压力可忽略不计，因此，可以认为,液压系统中静止液体内的压力到处相等。,液压系统中液体内的压力主要是由外界负载作用而形成的，即,液压系统中的工作压力决定于负载，这是液压传动中的一个重要的基本概念。,例题：图,2-4,所示为相互连通的两个液压缸，已知大缸内径,=100mm,，小缸内径,=20mm,，大活塞上放置物体的质量为,5000kg,。请问小活塞上所加的力,多大才能使大活塞顶起重物？,二、液体静力学基础及其特性,4.,压力的测量,液体压力的表示方法及单位,1,）用液体在单位面积上所受到的作用力的大小表示。法定计量单位为,Pa,、,kPa,、,MPa,。,2,）用大气压力表示。工程大气压（,at,）、标准大气压（,atm,）。,3,）用液柱高度表示，米水柱（,mH2O,）、毫米汞柱（,mmHg,）。,二、液体静力学基础及其特性,压力的测量,液压系统中的压力，绝大多数采用压力计测量。在实际的压力测试中，有两种基准，一是以绝对真空为基准，另一是以大气压力为基准。,1,）,绝对压力。,即指以绝对真空为基准测得的压力。,2,）,相对压力。,即指以大气压力为基准测得的高出大气压力的那部分压力。,3,）,真空度。,绝对压力低于大气压力的数值称为真空度。,二、液体静力学基础及其特性,例题：,图所示为,U,形管测压计，已知汞的密度为,=13.610,3,kg/m,3,，油的密度为,=900kg/m,3,。,1,）图,2-6,（,a,）所示的,U,形管内为汞，不计管道油液自身的重量，当管内相对压力为一个标准大气压（,1atm=0.10132510,6,Pa,）时，汞柱高,为多少？若,U,形管内为油，当管内相对压力为一个工程大气压（,1at=0.098110,6,Pa,）时，油柱高,为多少？,2,）图,2-6,（,b,）所示的,U,形管内为汞，容器内为油液，已知,=0.1m,，,=0.2m,，,U,形管右边和标准大气压相通，试计算,A,处的绝对压力和真空度。,三、液压油及其特性,（一）液压油的,用途,1,）传递运动与动力。,2,）润滑。,3,）密封。,4,）冷却。,（二）液压油的,种类,主要分为三大类型：矿油型、乳化型和合成型。,类型,名称,ISO,代号,特 性 和 用 途,矿,油,型,普通液压油,L-HL,精制矿油加添加剂，提高抗氧化和防锈性能，适用于室内一般设备的中低压系统,抗磨液压油,L-HM,L-HL,油加添加剂，改善抗磨性能，适用于工程机械、车辆液压系统,低温液压油,L-HV,L-HM,油加添加剂，改善黏温特性，可用于环境温度在,-20-40,的高压系统,高黏度指数液压油,L-HR,L-HL,油加添加剂，改善黏温特性，,VI,值达,175,以上，适用于对黏温特性有特殊要求的低压系统，如数控机床液压系统,液压导轨油,L-HG,L-HM,油加添加剂，改善黏一滑性能，适用于机床中液压和导轨润滑合用的系统,全损耗系统用油,L-HH,浅度精制矿油，抗氧化性、抗泡沫性较差，主要用于机械润滑，可作液压代用油，用于要求不高的低压系统,汽轮机油,L-TSA,深度精制矿油加添加剂，改善抗氧化、抗泡沫等性能，为汽轮机专用油，可作液压代用油，用于一般液压系统,乳,化,型,水包油乳化液,L-HFA,又称高水基液，特点是难燃、黏温特性好，有一定的防锈能力，润滑性差，易泄漏。适用于有抗燃要求，油液用量大且泄漏严重的系统,油包水乳化液,L-HFB,既具有矿油型液压油的抗磨、防锈性能，又具有抗燃性，适用于有抗燃要求的中压系统,合,成,型,水,-,乙二醇液,L-HFC,难燃，黏温特性和抗蚀性好，能在,-30,60,温度下使用，适用于有抗燃要求的中低压系统,磷酸酯液,L-HFDR,难燃，润滑抗磨性能和抗氧化性能良好，能在,-54,135,温度范围内使用，缺点是有毒。适用于有抗燃要求的高压精密液压系统,三、液压油及其特性,三、液压油及其特性,（三）液压油的主要性质,1.,密度：,单位体积液体的质量,称为该液体的密度。即,2.,可压缩性：,液体受压力作用而发生体积减小的性质,称为液体的可压缩性。,3.,粘性,1,）粘性的物理性质,液体在,外力,作用下,流动,时，,分子间的内聚力,要阻止分子间的相对运动，因而产生一种,内摩擦力,，这一特性称为液体的粘性。,表征粘性大小的物理量：,粘度,1.,动力粘度,:,液体在单位速度梯度下流动时，接触液层间单位面积上的内摩擦力,。,动力黏度的法定计量单位为,Pas,（帕,秒，,Ns/m,2,）。,2.,运动粘度,:,在相同温度下，液体的动力粘度和它的密度的比值称为运动粘度。,运动黏度的法定计量单位是,m,2,/s,（米,2,/,秒），它与以前沿用的非法定计量单位,cst,（厘斯）之间的关系是：,1m,2,/s=10,6,mm,2,/s=10,6,cst,3.,相对粘度：相对粘度又称条件粘度。我国采用恩氏粘度，恩氏粘度用恩氏粘度计测定。用符号,E,表示。,3.,粘度和温度的关系：,粘度随温度的升高而减少。,4.,粘度和压力的关系：液体所受的压力增大时，其分子间的距离减小，内聚力增大，黏度亦随之增大。但对于一般的液压系统，当压力,32MPa,以下时，压力对黏度的影响不大，可以忽略不计。,(,四,),液压油的基本要求和选择,1),合适的粘度和良好的粘温特性。,2),润滑性能好，腐蚀性小，抗锈性。,3),质地纯净，杂质少。,4),对金属和密封件有良好的相容性。,5),氧化稳定性好，长期工作不易变质。,6),抗泡沫性和抗乳化性好。,7),体积膨胀系数小，比热容大。,8),燃点高，凝点低。,9),对人体无害，成本低。,1.,液压油的基本要求,2.,液压油的选择,3.,液压油使用注意事项,四、,液体动力学基础,1.,基本概念,:,理想液体,:,无黏性又不可压缩的假想液体。,恒定流动：液体流动时，若其中任一点处的,压力、速度,和,密度,都不随时间变化的流动。,过流断面：,垂直于,液体,流动方向,的截面。,流量：,单位时间,内流过过流断面的液体,体积,。,平均流速：为使计算和分析简便，,假想,液流通过过流断面的流速分布是均匀的，且该流速能反映真实流量。,或,四、,液体动力学基础,2.,连续性方程：是,质量守恒定律,在流体力学中的一种表达形式。,在单位时间内流过两个断面的液体质量相等，即,当忽略液体的可压缩性时，得,说明,液体在管道中流动时，流过各个断面的流量是相等的，流速和过流断面积成反比。,四、,液体动力学基础,3.,伯努利方程：,理想液体,的,伯努利方程,实际液体,的伯努利方程,或,或,四、,液体动力学基础,例题：如图所示，设泵的吸油口至油箱液面高度为,，油箱与大气相通，求泵吸油腔的真空度以及泵允许的最大吸油高度。,五,.,液体流动时压力损失,1.,液体的流动状态,液体在管中的流动状态用雷诺数描述，即：,由,Re,判定液体的两种流态：,层流,和,紊流,2.,沿程压力损失：液体在,等径直管,中流动时因黏性摩擦而产生的压力损失。,3.,局部压力损失：液体流经如,阀口、弯管、突变截面,等局部阻力处所引起的压力损失。,（弯管、突变截面）,（阀口）,五,.,液体流动时压力损失,4.,管路系统的总压力损失,:,系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和，即,减少液压系统的压力损失，通常采取以下措施。,（,1,）油液在管路中流动的速度对压力损失影响最大。,（,2,）管道内壁应光滑。,（,3,）油液的黏度应适当。,（,4,）尽量缩短管道长度，减少管道的弯曲和突然变化。,五,.,液体流动时压力损失,图示的液压系统，已知泵输出的流量,q,=1.610,3,m,3,/s,液压缸内径,=100mm,，负载,=30000N,，回油腔压力近似为零，液压缸的进油管是内径,d=20mm,的钢管，总长,l,即为管的垂直高度,H=5m,，进油路总系数,=7.2,，液压油的密度,=900kg/m,3,，工作温度下的运动黏度,=46mm,2,/s,。,试求：,（,1,）进油路的压力损失；（,2,）泵的供油压力。,例题：,六,.,液压冲击和气穴现象,液压冲击：,在液压系统中，由于某种原因引起油液的压力在某一瞬间突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。,1,液压冲击产生的原因,2,液压冲击的危害,3,减少液压冲击的措施,气穴现象：,在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，导致液体中出现大量气泡的现象，称为气穴现象。,1.,气穴现象的危害,2.,减少和控制气穴现象的措施,