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液压系统中压力真的和流量无关吗?这些情况和流量关系密切

 品味人生31fsj1 2021-11-15
从事液压工作的人员大家可能都听说过“压力取决于负载,与流量无关”,实际上液压系统中压力真的和流量无关吗?个人认为不完全正确,虽然压力取决于负载没有错,但并不一定和流量无关,液压系统中有些载荷和流量关系密切,我们首先从载荷的类型来一一分析。

1.液压系统中载荷的类型有哪些?
1)工作负载
不同的机器有不同的工作负载。对于金属切削机床来说,沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载;对液压机来说,工件的压制抗力即为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值,方向相同时为负值(如顺铣加工的切削力)。工作负载既可以为恒值,也可以为变值,其大小要根据具体情况加以计算,有时还要由样机实测确定。

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2)摩擦负载
固体与固体之间的干摩擦力,液体阻力也属于摩擦力的范畴,另外气体的阻力也可归为摩擦力

3) 惯性负载
惯性负载是运动部件在启动加速或制动减速时的惯性力,其值可按牛顿第二定律求出。

4)重力负载
垂直或倾斜放置的运动部件,在没有平衡的情况下,其自重也成为一种负载。倾斜放置时,只计算重力在运动上的分力。液压缸上行时重力取正值,反之取负值。

5)变形阻力负载
外力作用与负载,会使负载变形,负载对外力的反作用力,即为变形负载,最典型的变形负载为弹簧,弹性材料都会产生变形阻力负载

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6)液阻负载
流体通过节流小孔,需要克服小孔的阻尼,流量相同时,小孔水力直径越小,小孔的液阻负载越大。


2.哪些负载和流量大小有关?
通过对负载类型的了解梳理,我们发现有些负载与流量有着直接或间接的联系,与液压系统中流量有关的负载有;
1)惯性负载
我们知道惯性负载与加速度大小有关,当质量一定时,惯性力与加速度的大小成正比,加速度又和速度有关,加速度是速度在单位时间内的变化量,液压系统中执行器的速度又和流量有关,因此流量影响惯性力负载。
2)阻力负载
阻尼力是一个大小与速度成正比,方向与速度方向相反的力,速度的大小直接决定了阻尼力的大小,液压执行器的速度又由流量决定。因此流量对阻尼力负载也有直接的影响。
3) 液阻负载
液体流过节流孔有液阻,即压力损失,这种液阻反作用于执行器的作用面上就是一种负载,会对系统的压力产生影响。
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可以用下图来表达负载流量对压力的影响。
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3.流量大小影响系统压力的案例

1)钢厂用的液压泥炮机,起作用是利用液压缸及推泥机构将炮泥推出,由于炮泥为粘度很大的流体,阻力的大小和液压缸伸出的速度关系密切,因此流量决定液压缸的伸出速度,液压缸的伸出速度有影响着阻力负载的大小,所以不能简单地理解为系统的压力和流量无关
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2)节流阀液阻,在节流阀的压差流量特性图中很明显可以看出,当通过节流阀的流量大时,压差就大,也即液阻负载越大
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在进口节流或出口节流调速回路中,节流阀的液阻与外负载串联,都会对系统的总负载产生影响,也就间接地对系统的压力产生了影响。

因此,压力取决与负载是压力计算的总纲,遇到具体问题时还需分析不同的载荷类型,及影响载荷的因素等,逐一分析,深入了解其内在的联系,不可简单地说压力和流量无关

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