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挖掘機(jī)液壓油液的物理性質(zhì)
2019/5/14
液體重度為γ，則兩截面單位時(shí)間流過(guò)的液體的壓力能為p1Q、p2Q，動(dòng)能為γQv12/2g，γQv22/2g，位能為γQhγQh2。此式為伯努利方程式。通常液體的位能可忽略不計(jì)，由此可見(jiàn)，當(dāng)F1＞F2時(shí)，v1＜v2，p1＞p2。由于液體粘性和壓縮性，在運(yùn)動(dòng)中要消耗一部分能量ΔW，由于液體動(dòng)量而產(chǎn)生的力稱為液動(dòng)力。當(dāng)液體向一個(gè)方向流動(dòng)時(shí)，同樣會(huì)存在方向相反的反作用液動(dòng)力。液體的流態(tài)可用雷諾數(shù)Re來(lái)判別。Re＜Re臨界時(shí)，流體為層流；當(dāng)Re＞Re臨界時(shí)，流體為紊流。水力半徑r等于液流有效截面積F與濕周長(zhǎng)度W（有效截面的周界長(zhǎng)度）的比值。圓形r＝d/4（d為直徑）矩形r＝bh/2(b+h)（h為高度。
同心圓環(huán)r＝(d1-d2)/4d1為外圓直徑，液體為紊流且內(nèi)壁光滑時(shí)，當(dāng)Re＜105時(shí)，λ＝0.3164Re-0.25；當(dāng)105＜Re＜3×106時(shí)，λ＝0.0032＋0.221Re-0.237。液壓系統(tǒng)的總壓力損失等于系統(tǒng)中全部沿程壓力損失和局部壓力損失的總和。壓力損失與液流速度的平方成正比，因此液流速度是影響壓力損失的最重要因素。為減少系統(tǒng)的壓力損失，液體在管路中的流速不應(yīng)過(guò)高。壓力高，管路短，油液粘度低時(shí)可取大值，反之應(yīng)取小值。1.薄壁小孔流量的計(jì)算所謂薄壁小孔，是指孔的長(zhǎng)度與直徑比值l/d≤0.5，式中：Cα—流量系數(shù)當(dāng)D/d≥7時(shí)，Cα＝0.6~0.62，當(dāng)D/d＜7時(shí)，2.細(xì)長(zhǎng)小孔流量計(jì)算所謂細(xì)長(zhǎng)小孔是指小孔長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直徑的小孔。
一般l＞20d以上。一個(gè)平面固定，另一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)，并仍保持兩面構(gòu)成的間隙長(zhǎng)度l時(shí)，當(dāng)平面運(yùn)動(dòng)方向與液流方向一致時(shí)取正號(hào)，方向相反時(shí)取負(fù)號(hào)。環(huán)形縫隙的一個(gè)表面運(yùn)動(dòng)并保持原縫隙長(zhǎng)度l時(shí)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)表面的運(yùn)動(dòng)方向與液流方向一致時(shí)取正號(hào)，相反時(shí)取負(fù)號(hào)。環(huán)形縫隙中，內(nèi)環(huán)為圓錐環(huán)時(shí)，圓環(huán)形平面縫隙中液體呈放射狀的流動(dòng)（圖2-17），以上兩公式適用于縫隙長(zhǎng)度l較長(zhǎng)的情況，當(dāng)l很小時(shí)，必須充分考慮助流區(qū)的影響。1)液流突然截?cái)嗷驌Q向引起液壓沖擊。2)運(yùn)動(dòng)的工作部件制動(dòng)或換缶時(shí)因慣性力引起液壓沖擊。3)由于液壓元件的滯后動(dòng)作，使系統(tǒng)壓力不能及時(shí)調(diào)正，引起液壓沖擊。2.液流通道迅速關(guān)閉產(chǎn)生的壓力沖擊這種液壓沖擊與沖擊波在導(dǎo)管內(nèi)傳播的速度有關(guān)。
沖擊波傳播的速度越快，沖擊壓力越大。同時(shí)還因通道的關(guān)閉速度不同而有所差別。這種沖擊包含兩種情況，即完全沖擊和非完全沖擊。假設(shè)通道關(guān)閉的時(shí)間為t，沖擊波從起始點(diǎn)開(kāi)始再反射回起始點(diǎn)的時(shí)間為T，那末t＜T時(shí)為完全沖擊，此時(shí)液流動(dòng)能全部轉(zhuǎn)為液壓能；t＞T時(shí)為非完全沖擊，此時(shí)只有部分液流動(dòng)能轉(zhuǎn)為液壓能。完全沖擊時(shí)(t＜T)，非完全沖擊時(shí)(t＜T)，由此可知，1)延長(zhǎng)通道關(guān)閉時(shí)間，如用先導(dǎo)閥減緩換向閥的換向速度。2)降低通道關(guān)閉前的液流速度，如在滑閥端部開(kāi)緩沖槽等。3)縮短沖擊波傳播反射的時(shí)間，如縮短導(dǎo)管距離，或在距通道關(guān)閉部位較近的位置設(shè)置蓄能器。4)降低沖擊波傳播速度，如采用較大的導(dǎo)管直徑，采用彈性系數(shù)較大的導(dǎo)管材料。
同心圓環(huán)r＝(d1-d2)/4d1為外圓直徑，液體為紊流且內(nèi)壁光滑時(shí)，當(dāng)Re＜105時(shí)，λ＝0.3164Re-0.25；當(dāng)105＜Re＜3×106時(shí)，λ＝0.0032＋0.221Re-0.237。液壓系統(tǒng)的總壓力損失等于系統(tǒng)中全部沿程壓力損失和局部壓力損失的總和。壓力損失與液流速度的平方成正比，因此液流速度是影響壓力損失的最重要因素。為減少系統(tǒng)的壓力損失，液體在管路中的流速不應(yīng)過(guò)高。壓力高，管路短，油液粘度低時(shí)可取大值，反之應(yīng)取小值。1.薄壁小孔流量的計(jì)算所謂薄壁小孔，是指孔的長(zhǎng)度與直徑比值l/d≤0.5，式中：Cα—流量系數(shù)當(dāng)D/d≥7時(shí)，Cα＝0.6~0.62，當(dāng)D/d＜7時(shí)，2.細(xì)長(zhǎng)小孔流量計(jì)算所謂細(xì)長(zhǎng)小孔是指小孔長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于直徑的小孔。
一般l＞20d以上。一個(gè)平面固定，另一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)，并仍保持兩面構(gòu)成的間隙長(zhǎng)度l時(shí)，當(dāng)平面運(yùn)動(dòng)方向與液流方向一致時(shí)取正號(hào)，方向相反時(shí)取負(fù)號(hào)。環(huán)形縫隙的一個(gè)表面運(yùn)動(dòng)并保持原縫隙長(zhǎng)度l時(shí)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)表面的運(yùn)動(dòng)方向與液流方向一致時(shí)取正號(hào)，相反時(shí)取負(fù)號(hào)。環(huán)形縫隙中，內(nèi)環(huán)為圓錐環(huán)時(shí)，圓環(huán)形平面縫隙中液體呈放射狀的流動(dòng)（圖2-17），以上兩公式適用于縫隙長(zhǎng)度l較長(zhǎng)的情況，當(dāng)l很小時(shí)，必須充分考慮助流區(qū)的影響。1)液流突然截?cái)嗷驌Q向引起液壓沖擊。2)運(yùn)動(dòng)的工作部件制動(dòng)或換缶時(shí)因慣性力引起液壓沖擊。3)由于液壓元件的滯后動(dòng)作，使系統(tǒng)壓力不能及時(shí)調(diào)正，引起液壓沖擊。2.液流通道迅速關(guān)閉產(chǎn)生的壓力沖擊這種液壓沖擊與沖擊波在導(dǎo)管內(nèi)傳播的速度有關(guān)。
沖擊波傳播的速度越快，沖擊壓力越大。同時(shí)還因通道的關(guān)閉速度不同而有所差別。這種沖擊包含兩種情況，即完全沖擊和非完全沖擊。假設(shè)通道關(guān)閉的時(shí)間為t，沖擊波從起始點(diǎn)開(kāi)始再反射回起始點(diǎn)的時(shí)間為T，那末t＜T時(shí)為完全沖擊，此時(shí)液流動(dòng)能全部轉(zhuǎn)為液壓能；t＞T時(shí)為非完全沖擊，此時(shí)只有部分液流動(dòng)能轉(zhuǎn)為液壓能。完全沖擊時(shí)(t＜T)，非完全沖擊時(shí)(t＜T)，由此可知，1)延長(zhǎng)通道關(guān)閉時(shí)間，如用先導(dǎo)閥減緩換向閥的換向速度。2)降低通道關(guān)閉前的液流速度，如在滑閥端部開(kāi)緩沖槽等。3)縮短沖擊波傳播反射的時(shí)間，如縮短導(dǎo)管距離，或在距通道關(guān)閉部位較近的位置設(shè)置蓄能器。4)降低沖擊波傳播速度，如采用較大的導(dǎo)管直徑，采用彈性系數(shù)較大的導(dǎo)管材料。
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