恒立佳創(chuàng):基本的壓力和力的液壓概念和計(jì)算
帕斯卡定律或帕斯卡原理:
帕斯卡定律指出,靜止封閉流體中任何一點(diǎn)的壓力變化都會(huì)不減地傳遞到流體中的所有點(diǎn)。從數(shù)學(xué)角度來說,這定義為壓力 = 密度 x 重力加速度 x 流體深度。
壓力處處相等:
流體壓力在系統(tǒng)中均勻傳遞,這是流體動(dòng)力運(yùn)作的關(guān)鍵機(jī)制。當(dāng)兩個(gè)液壓缸,無論其負(fù)載大小或尺寸差異如何,若它們產(chǎn)生的壓力相等時(shí),這種相等的壓力將促使兩者達(dá)到平衡狀態(tài),即各自負(fù)載不會(huì)因?qū)Ψ蕉淖兾恢?。然而,一旦其中一個(gè)液壓缸產(chǎn)生的壓力超過另一個(gè),壓力較高的液壓缸將會(huì)因其增強(qiáng)的推力而下降,同時(shí)推動(dòng)另一側(cè)液壓缸及其負(fù)載上升,從而實(shí)現(xiàn)了一種基于壓力差異的運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)。
液壓千斤頂計(jì)算:
讓我們考慮一下一個(gè)小個(gè)子的人如何只用一個(gè)液壓千斤頂就能舉起一輛重型汽車。計(jì)算第二個(gè)液壓缸的尺寸,該液壓缸需要多大才能為一個(gè)體重70 公斤的人提供適當(dāng)?shù)臋C(jī)械優(yōu)勢(shì),以便用直徑10毫米的液壓缸舉起一輛2000公斤的汽車。
壓力取決于負(fù)載:
執(zhí)行器提供的力等于施加到執(zhí)行器上的壓力乘以其有效面積(F=p*A)。這意味著壓力越大或執(zhí)行器越大,力就越大。然而,在實(shí)踐中,施加到系統(tǒng)上的負(fù)載通常決定了壓力,因此這是我們計(jì)算的起點(diǎn),因此我們可能應(yīng)該說壓力p=F/A。液壓、流體動(dòng)力系統(tǒng)相對(duì)于其他驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)在于其非常高的功率密度能力。小型泵、電機(jī)或執(zhí)行器可以比同等尺寸的電動(dòng)機(jī)傳輸更大的功率。
控制閥的壓力損失:
執(zhí)行器產(chǎn)生的力總是低于油源產(chǎn)生的力;系統(tǒng)本身會(huì)產(chǎn)生一些壓力損失。其中比較大的損失可能是流量控制閥的壓降。為了控制執(zhí)行器速度,我們通常會(huì)添加一個(gè)小孔來限制供油和/或回流。流量越大,該孔產(chǎn)生的壓降就越高,直到較終供油壓力、壓降和負(fù)載壓力完全平衡??坠?jié)流造成的能量損失將轉(zhuǎn)化為流體中的熱量。雖然這些損失并不理想,但通常需要更高的壓降才能更好地控制執(zhí)行器。
彈性體密封摩擦壓力損失:
幾乎所有執(zhí)行器和許多閥芯都包含彈性體或類似材料的密封件,以減少泄漏。然而,由于密封件是面接觸,它們也會(huì)因摩擦而造成少量壓力損失。例如,液壓缸密封件通常會(huì)產(chǎn)生3-4bar的壓力損失,即您需要在液壓缸負(fù)載壓力上增加4bar,液壓缸才會(huì)開始移動(dòng)。
管道壓力損失:
大多數(shù)液壓系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)將管道尺寸設(shè)計(jì)成提供標(biāo)準(zhǔn)流體速度值。因此,我們通常不需要擔(dān)心管道壓力損失。但是,了解管道損失非常重要,特別是如果您的管道長(zhǎng)度較長(zhǎng)或有低壓先導(dǎo)或回流管,這些管線的損失與實(shí)際工作壓力相比仍然很高。管道中的流體流動(dòng)應(yīng)為層流(雷諾數(shù)低于 2000),盡管歧管等內(nèi)部的短管長(zhǎng)度可能會(huì)超過此值。
壓力總和:
單根管道的總壓降以與電氣系統(tǒng)中的串聯(lián)電阻相同的方式相加。并聯(lián)節(jié)流孔將類似于并聯(lián)電阻。供給壓力 = 負(fù)載壓力 + 閥門壓降 + 密封摩擦損失 + 管道損失。當(dāng)然,上述等式假設(shè)沒有特別的油箱回流管線壓力。如果液壓缸有流量計(jì)控制或排氣管線壓力高于大氣壓,則必須將其添加到等式中,乘以活塞面積比。
測(cè)量和儀器誤差:
始終保持傳感器處于校準(zhǔn)日期內(nèi)。始終注意其較小分辨率、偏移或靈敏度。600bar傳感器的較小分辨率可能為6bar,這在測(cè)量315bar時(shí)可能沒問題,但在低壓下可能讀數(shù)為12bar而不是18bar。而一個(gè)25bar傳感器的讀數(shù)值則為正確的18bar。
(恒立佳創(chuàng)是恒立集團(tuán)在上海成立的一站式客戶解決方案中心,旨在為客戶提供恒立全球12個(gè)生產(chǎn)制造基地生產(chǎn)的液壓元件、氣動(dòng)元件、導(dǎo)軌絲桿、密封件、電驅(qū)電控、精密鑄件、無縫鋼管、傳動(dòng)控制與系統(tǒng)集成等全系列產(chǎn)品的技術(shù)支持與銷售服務(wù)。)