《液壓基礎知識》ppt課件-文庫吧

【正文】 Q = vA = ∫A udA v = Q/A 液壓傳動之－流體動力學（選修） 應用舉例 A v v = Q/A Q = 0 v = 0 Q Q↑ v↑ Q↓ v↓ 結論：液壓缸的運動速度取決于進入液壓 缸的流量，并且隨著流量的變化而 變化。 液壓傳動之－流體動力學（選修） 液壓缸的運動速度 流體動力學 連續性原理 — 理想液體在管道中恒定流動時，根據質量守恒定律，液體在管道內既不能增多，也不能減少，因此單位時間內流入液體的質量應恒 等于流出液體的質量。 液壓傳動之 連續性方程 －質量守恒定律在流體力學中的應用 連續性方程 m1 = m2 ρ1u1dA1dt = ρ2 u2dA2dt 若忽略液體可壓縮性 ρ1=ρ2 = ρ u1dA1 = u2dA2 ∫A u1dA1 = ∫A u2dA2 則 v1A1 = v 2A2 或 Q = vA = 常數 結論：液體在管道中流動時，流過各個斷面的流 量是相等的，因而流速和過流斷面成反比。 連續性方程 液壓傳動之－流體動力學（選修） 伯努利方程 能量守恒定律在流體力學中的應用 能量守恒定律：理想液體在管道中穩定流 動時，根據能量守恒定律， 同一管道內任一截面上的總 能量應該相等。 或：外力對物體所做的功應該等 于該物體機械能的變化量。 液壓傳動之－流體動力學（選修） 理想液體伯努利方程 1 外力對液體所做的功 W = p1A1v1dt p2A2v2dt = (p1p2) ?V 2 機械能的變化量 位能的變化量： ? Ep = mg?h = ρg ?V (z2 z1) 動能的變化量： ? Ek = m?v2/2 =ρ?V(v22 v21)/2 根據能量守恒定律，則有： W = ?Ep + ? Ek (p1p2) ?V= ρg ?V (z2z1) +ρ?V(v22v21)/2 整理后得單位重量理想液體伯努利方程為： p1 +ρg Z1 +ρv12 / 2 = p2+ρg Z2 +ρv22/2 或 p/ρg +Z+ v2 /2g= C（ c為常數） 液壓傳動之－流體動力學（選修） 理想液體伯努利方程的物理意義 在密閉管道內作恒定流動的理想液體具有三種形式的能量，即壓力能、位能和動能。在流動過程中，三種能量之間可以互相轉化，但各個過流斷面上三種能量之和恒為定值。 液壓傳動之－流體動力學（選修） 動量方程 動量定理在流體力學中的應用 動量定理：作用在物體上的外力等于物體單位時 間內動量的變化量。 即 ∑F = d（ mv） /dt 考慮動量修正問題，則有： ∴ ∑F =ρq(β2v2β1v1) 層流 β= 紊流 β= 1 液壓傳動之－流體動力學（選修） 動量方程 X向動量方程： ∑Fx = ρq (β2v 2xβ1v1x) X向穩態液動力 ： F39。x= ∑Fx = ρq (β1v1xβ2v2x) 結論：作用在滑閥閥芯上的穩態液動力總 是力圖使閥口關閉。 液壓傳動之－流體動力學（選修） 管路中液體的壓力損失 ∵ 實際液體具有粘性 ∴ 流動中必有阻力，為克服阻力，須消 耗能量，造成能 量損失 (即壓力損失） 分類：沿程壓力損失、局部壓力損失 層 流： 液體的流動是分層的，層與層之 間互不干擾 。 紊流（紊流（湍流）：液體流動不分層， 做混雜紊亂流動。 液壓傳動之－流體動力學（選修） 管路中的壓力損失 ? 沿程壓力損失 （粘性損失）： 液體沿等徑直管流動時，由于液體的 粘性摩擦和質 點的相互擾動作用，而產生的壓力損失。 ? 沿程壓力損失原因 內摩擦 — 因粘性，液體分子間摩擦 外摩擦 — 液體與管壁間 ? 局部壓力損失： 液體流經管道的彎頭、接頭、突變截面以及閥口 濾網等局部裝置時，液流會產生旋渦，并發生強烈的紊動現象，由此而產生的損失稱為局部損失。 ? 局部壓力損失原因： 碰撞、旋渦（突變管、彎 管 )產生附加摩擦 附加摩擦 — 只有紊流時才有，是由于分子作橫向運動時產生的 摩擦，即速度分布規律改變，造成液體 的附加摩擦。 ? △ pf = △ p = 128μ lq/(πd2 ） 結論：液流沿圓管作層流運動時，其沿程壓力損失與管長、流速、粘度成正比，而與管徑的平方成反比 ? △ pv = ζ ρ v2/2 液壓傳動之－流體動力學（選修） 泵 動力元件 －泵 動力元件起著向系統提供動力源的作用，是系統不可缺少的核心元件。液壓系統是以液壓泵作為向系統提供一定的流量和壓力的動力元件，液壓泵將原動機（電動機或內燃機）輸出的機械能轉換為工作液體的壓力能，是一種能量轉換裝置。 液壓動力元件介紹 －泵 液壓泵的工作原理：是依靠密封容積變化來實現泵的吸油、泵油。 泵的性能參數 工作壓力：液壓泵 實際工作時輸出的壓力稱為工作壓力 。工作壓力取決于外負載的大小和排油管路的壓力損失，而泵的流量無關。 額定壓力：液壓泵在正常工作條件下，按照試驗標準規定 連續運轉的最高壓力 稱為泵的額定壓力。 最高允許壓力：在超過額定壓力的條件下，根據試驗規定，允許 泵短暫運行的最高壓力值 ，稱為泵的最高允許壓力。 排量 V：液壓泵每運轉一周，由其密封容積幾何尺寸變化 計算而得出 的排出液體的體積叫泵的排量。 流量ｑ＝ｖ *ｎ，流量：泵在單位時間內排出的液體的體積。理論流量、實際流量。 （ 1）液壓泵的功率損失有容積損失和機械損失兩部分： ａ .容積損失 容積損失是指液壓泵在流量上的損失，液壓泵的實際輸出流量總是小于理論流量（原因：泄漏）； ｂ .機械損失 是指液壓泵在扭矩上