第4讲-液压冲击和气穴现象复习进程.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,第4讲-液压冲击和气穴现象,2、5 液体流经孔口和缝隙流量,压力特性,2、6 液压冲击和气穴现象,提问作业,1 动力学三大方程各是什么？分别是刚体力学中哪 些定 律在流体,力学中的具体应用?,2 液压传动中液体的流态和压力损失有哪几种？其判别方法和产,生原 因各是什么？,3 液压传动油管中为何种流态？产生什么损失?,2、5 液体流经孔口及缝隙流量 压力特性,2、6,液压冲击和空穴现象,2、5、1 小孔流量压力特性,2、5、2 液体流经缝隙流量压力特性,液体流经孔口及缝隙的流量 压力特性,概述：孔口和缝隙流量在液压技术中占有很重要,的地位，它涉及液压元件的密封性，系统,的容积效率，更为重要的是它是设计计算,的基础，因此：,小孔虽小（直径一般在1mm以内），,缝隙虽窄（宽度一般在0、1mm 以下），,但其作 用却不可等闲视之。,2、5、1 小孔流量压力特性,薄壁小孔流量压力特性,短孔和细长孔的流量压力特性,流量通用方程,小孔流量压力特性,薄壁小孔 l/d 05,孔口分类 4,短孔 0、5 l/d 4,薄壁小孔流量压力特性,如图2、5、1：取孔前通道断面为1,1断面，收缩,断面为断面，管道中心为,动画演示,基准面，z,1,=z,2,，列伯努利方程如下：,p,1,+,1,v,1,2,/2=p,2,+,2v,2,2,/2+p,w,薄壁小孔流量压力特性,v,1,10,5,Cc=0.61,0.63,Cv=0.97 0.98,Cq=0.6 0.62,液流不完全收缩时（D/d 7），查表2、5、1,薄壁小孔流量压力特性,结论：q,p ，与,无关。,流过薄壁小孔的流量不受油温变化,的影响。,短孔和细长孔的流量压力特性,短孔：q,=C,q,A,T,2p/C,q,可查图2、5、2,细长孔：q,=,d,4,p/128,l,=,d,2,p/32,l=CA,p,结论：,q,p 反比于,流量受油温变化影响较大（T q）,流量通用方程,薄壁孔：q,=C,q,A,T,2,p/,=C,q,2/,A,T,p,短孔：q,=C,q,A,T,2p/=C,q,2/A,T,p,细长孔：,q,=,d,4,p/128,l =1/32,l,d,4,/4,p,流量通用方程：q=C A,T,p,液体流经缝隙的流量压力特性,平面缝隙,常见缝隙 ,环状缝隙,压差流动,缝隙流动状况 ,剪切流动,压差流动,固定,平行平板缝隙流量压力特性,如图2、5、3：设缝隙度高为,，宽度b,度为l,两 端压力,为p,1、,p,2,其压差为,P，从缝隙中取一微小,六面体，左右两 端所受压力为p和p+dp，,上下两侧面所受摩擦切应力为,+d,和,，,则在水平方 向受力平衡方程为：,pbdy+(+d)bdx=(p+dp)bdy+bdx,整理后得：d/dy=dp/dx,动画演示,压差流动固定平行平板缝隙的流量压力特性,=,du/dy,d,2,u/dy,2,=1/,dp/dx,上式对y两次积分得：u=dp/dx y,2,/2+C,1,y+C,2,由边界条件：当y=0,u=0 y=,u=u,0,则有：C,1,=-,dp/dx/2,C,2,=0,此外，在缝隙液流中，压力沿x方向变化率dp/dx是一常数，有:,dp/dx=p,2,-p,1,/l=-(p,1,-p,2,)/l=-,p/l,u=(-y)y,p/2l,故 q=,0,h,ubdy,=b,0,h,p,(,-y)ydy/2,l,=b,3,p/12l,压差流动固定平行平板缝隙流量压力特性,结论：在压差作用下，通过固定平行平板缝隙,的流量与缝隙高度的三次方成正比，这,说明，液压元件内缝隙的大小对其泄漏,量的影响是很大的。,相对运动平行平板缝隙流量压力特性,相对运动平行平板缝隙（见图2、5、4）,剪切流动时：q=vb,/2,压差与剪切流动时：q=b,3,p/12,l,vb,/2,剪切与压差流动方向一致时，取正号,剪切与压差流动方向相反时，取负号,液体流经环形缝隙的流量压力特性,液压缸缸筒与活,环形缝隙 ,阀芯与阀孔,同心,分类 工作压力,引起振动、噪声、导致某些元件如密封装置、,管路等 损坏；使某些元件（如压力继电器、,顺序阀等）产生误动作，影响系 统 正常工作。,减小液压冲击的措施,1）延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。,2）限制管道流速及运动部件速度 v,管,5m/s，,v,缸,10m/min。,3）加大管道直径，尽量缩短管路长度。,4）采用软管，以增加系统的弹性。,气穴,（空穴）,现象,气穴现象：液压系统中，由于某种原（如速,度突变），使 压力降低而使气泡,产生的现象。,气穴现象,产生原因,压力油流过节流口、阀口或管道狭缝时，速,度升高，压力降低；液压泵吸油管道较小，吸油,高度过大，阻力增大，压力降低；液压泵转速过,高，吸油不充分，压力降低（如高空观缆）。,气体来源,混入 气泡 轻微气穴,空气 溶入 气体分子 严重气穴,蒸汽 汽泡 强烈气穴,气穴现象引起的结果,1 液流不连续，流量、压力脉动,2 系统发生强烈的振动和噪声,3 发生气蚀,减小气空穴的措施,1 减小小孔和缝隙前后压力降，希望 p,1,/p,2,3.5。,2 增大直径、降低高度、限制流速。,3 管路要有良好密封性防止空气进入。,4 提高零件抗腐蚀能力，采用抗腐蚀能力强的金,属材料，减小表面粗糙度。,5 整个管路尽可能平直，避免急转弯缝隙，合理配置。,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,