恒立佳創(chuàng):基本的壓力和力的液壓概念和計算
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的壓力變化都會不減地傳遞到流體中的所有點。從數(shù)學角度來說,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,這是流體動力運作的關(guān)鍵機制。當兩個液壓缸,無論其負載大小或尺寸差異如何,若它們產(chǎn)生的壓力相等時,這種相等的壓力將促使兩者達到平衡狀態(tài),即各自負載不會因?qū)Ψ蕉淖兾恢?。然而,一旦其中一個液壓缸產(chǎn)生的壓力超過另一個,壓力較高的液壓缸將會因其增強的推力而下降,同時推動另一側(cè)液壓缸及其負載上升,從而實現(xiàn)了一種基于壓力差異的運動調(diào)節(jié)。
液壓千斤頂計算:
讓我們考慮一下一個小個子的人如何只用一個液壓千斤頂就能舉起一輛重型汽車。計算第二個液壓缸的尺寸,該液壓缸需要多大才能為一個體重70 公斤的人提供適當?shù)臋C械優(yōu)勢,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,在實踐中,施加到系統(tǒng)上的負載通常決定了壓力,因此這是我們計算的起點,因此我們可能應該說壓力p=F/A。液壓、流體動力系統(tǒng)相對于其他驅(qū)動系統(tǒng)的主要優(yōu)勢在于其非常高的功率密度能力。小型泵、電機或執(zhí)行器可以比同等尺寸的電動機傳輸更大的功率。
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,我們通常會添加一個小孔來限制供油和/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、壓降和負載壓力完全平衡。孔節(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,它們也會因摩擦而造成少量壓力損失。例如,液壓缸密封件通常會產(chǎn)生3-4bar的壓力損失,即您需要在液壓缸負載壓力上增加4bar,液壓缸才會開始移動。
管道壓力損失:
大多數(shù)液壓系統(tǒng)在設(shè)計時都會將管道尺寸設(shè)計成提供標準流體速度值。因此,我們通常不需要擔心管道壓力損失。但是,了解管道損失非常重要,特別是如果您的管道長度較長或有低壓先導或回流管,這些管線的損失與實際工作壓力相比仍然很高。管道中的流體流動應為層流(雷諾數(shù)低于 2000),盡管歧管等內(nèi)部的短管長度可能會超過此值。
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 = 負載壓力 + 閥門壓降 + 密封摩擦損失 + 管道損失。當然,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。
測量和儀器誤差:
始終保持傳感器處于校準日期內(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,這在測量315bar時可能沒問題,但在低壓下可能讀數(shù)為12bar而不是18bar。而一個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個生產(chǎn)制造基地生產(chǎn)的液壓元件、氣動元件、導軌絲桿、密封件、電驅(qū)電控、精密鑄件、無縫鋼管、傳動控制與系統(tǒng)集成等全系列產(chǎn)品的技術(shù)支持與銷售服務。)