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液压传动工作原理

有货之家 有货之家 发表于2024-09-23 00:47:00 浏览719 评论0

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以液体作为工作介质,并以其压力势能进行能量传递的方式,即为液压传动。力按照帕斯卡定律(静压传递定律)进行传递。

液压传动工作原理

密封容器内的静止液体,当边界上的压力p0发生变化时,例如增加Δp,则容器内任意一点的压力将增加同一数值Δp,也就是说,在密封容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传到液体各点。这就是帕斯卡原理或静压传递原理。

图8-1 液压传动工作原理

根据帕斯卡原理和静压力的特性(在液压传动系统中,静止液体内部各点的压力处处相等),液压传动不仅可以进行力的传递,而且还能将力放大和改变力的方向。图8-1所示为应用帕斯卡原理推导压力与负载关系的实例。图中垂直液压缸(负载缸)的截面积为A1,水平液压缸截面积为A2,两个活塞上的外作用力分别为F1、F2,则缸内压力分别为p1=F1/A1、p2=F2/A2。由于两缸充满液体且互相连接,根据帕斯卡原理,有p1=p2。因此有:

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上式表明,只要A1/A2足够大,用很小的力F1就可产生很大的力F2。液压千斤顶和水压机就是按此原理制成的。

如果垂直液压缸的活塞上没有负载,即F1=0,则当略去活塞质量及其他阻力时,不论怎样推动水平液压缸的活塞也不能在液体中形成压力。这说明液压系统中的压力是由外界负载决定的,这是液压传动的一个基本概念。

速度或转速按照“容积变化相等的原则进行传递(也叫容积式传动)。

设图8-1中的小活塞的移动速度为v2,面积为A2,则Δt时间内由于小活塞移动所排挤的空间即为排出的液体体积

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Δt时间内由于大活塞移动所让出的空间容积即为进入其内的液体体积

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式中:v1为大活塞的移动速度;A1为大活塞的面积;忽略液体的泄漏损失,

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所以

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考虑到流体力学中把单位时间内流过的流体体积叫做流量,则流量

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则前式变为

所以

由此可以得出如下结论:

(1)活塞移动的速度正比于进入其内的流量,而与负载无关。这是液压传动的一个基本概念。活塞移动速度可以通过改变流量Q的方法进行调节。

(2)活塞移动的速度反比于活塞的面积,也就是可以通过调整活塞的面积来控制活塞移动的速度。如可以通过改变活塞杆的粗细来控制双向液压缸的往返速度比等。