《液压与气压传动》PPT课件.pptVIP

由牛顿内摩擦阻力定律可知将此式代入，积分得确定积分常数C当r＝d/2时，u=0圆管中的流速分布表达式【结论】液体在圆管中作层流运动时，其速度分布是一个对称于管道轴线、纵截面为抛物线(见图)的锥体(以下简称抛物线体)。层流时的流速分布规律圆管中心的最大流速当r=0时，流速最大，u=umax上式中令在单位时间内，流经直管液体的流量q就是该抛物线体的体积。2、流经圆管的流量在半径为r处取一厚度为dr的微小圆环，通过此环形面积的流量为dq。流经圆管的流量（对dq积分）：层流时的流速分布规律哈根－泊肃叶流量公式(见课本)圆管通流截面上的平均流速液体在圆管中作层流流动时，其中心处的最大流速正好等于其平均流速的两倍，即umax＝2v结论：（二）沿程压力损失计算由哈根－泊肃叶流量公式，可知整理得沿程阻力系数λ的确定：λ＝80/Re，液压油在橡胶管中λ＝64/Re（理论值，计算时一般不用）λ＝75/Re，液压油在金属圆管中作层流流动时；层流时：紊流时：λ不仅与雷诺数Re有关，而且与管壁表面粗糙度有关。阻力系数只能由实验确定，对于光滑管。当2.3×103<Re<105时，见课本P43页 四、局部压力损失液体流经如阀口、弯管、通流截面突然变化等局部阻力处所引起的压力损失。局部压力损失的计算公式为式中ζ为局部阻力损失系数，大多通过实验求得。注意：对于液流通过各种标准液压元件的局部损失，一般可从产品技术规格中查到，但所查到的数据是在额定流量qn时的压力损失△pn，若实际通过流量与其不一样时，可按下式计算，即见课本P44页五、管路系统中的总压力损失管路系统中的总的压力损失等于所有直管中的沿程压力损失和局部压力损失之和，即由于存在压力损失，一般液压系统中液压泵的压力pp应比执行元件的工作压力p1高∑△p，即§2-5液体流过小孔的流量小孔的类型：当孔的长度l与孔径d之比（长径比）l/d≤0.5时的小孔称为薄壁小孔。薄壁小孔：细长小孔：当孔的长度l与孔径d之比l/d>4时的小孔称为细长小孔。短孔：当孔的长度l与孔径d之比0.5＜l/d≤4时的小孔称为短孔。一、液经薄壁小孔的流量计算A.因惯性力作用，液体质点突然加速；分析与假设：B.先收缩，截面2-2，然后再扩散；C.造成能量损失，并使油液发热;D.收缩截面面积A2－2和孔口截面积A的比值称为收缩系数Cc，即Cc=A2－2/AE.完全收缩：当管道直径D与小孔直径d的比值D／d＞7时，收缩作用不再受大孔侧壁的影响。取断面1－1，2－2，并以管道中心线为基准，并设动能修正系数为α＝1。列伯努利方程因为以管道中心线为基准，故Z1=Z2=0又因为D》d，故v1≈0式中Cd＝CvCc为小孔流量系数。Cd和Cc一般由实验确定。完全收缩时，Cd＝0.61～0.62不完全收缩时，Cd＝0.7～0.8二、液经细长小孔的流量计算将细长小孔当作管道考虑，应用哈根－泊肃叶流量公式，有比较前述薄壁小孔流量公式三、液经短孔的流量计算按薄壁小孔流量公式计算注意：Cd=0.82四、液经任意孔口的流量公式A为孔口通流截面面积△p为孔口前后的压力差m为由孔口形状决定的指数：当孔口为薄壁小孔时，m＝0.5，当孔口为细长孔时，m＝1；K为孔口的形状系数：当孔口为薄壁小孔时,当孔口为细长孔时，结论：（1）对薄壁小孔，流过小孔流量与小孔前后压差的平方根成正比，与油液粘度无关。（2）对细长小孔，流过小孔流量与小孔前后压差成正比，与油液粘度成反比。§2-5液压冲击和空穴现象在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压或油液的饱和蒸汽压时而产生大量气泡的现象。液压冲击：在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值的现象。空穴现象：一、液压冲击（一）液压冲击产生的原因1、管内液流速度突然变化，由液流惯性力引起的液压冲击。液体动能弹性挤压能式中：K为液体的体积弹性模量；d为管道内径；δ为管道壁厚；E为管道材料的弹性模量；冲击波在管道中的液压油内的传播速度c一般约为890～1420m/s理想情况下冲击压力的变化规律实际情况下冲击压力的变化规律当阀门不是完全关闭，流速从v降到v’完全冲击：当阀门关闭时间t小于压力波来回一次所需的时间tc（临界关闭时间），即t≤tc（tc=2l/c），称为完全冲击（直接液压冲击）。上述两公式适用。非完全冲击：当阀门关闭时间t大于压力波来回一次所需的时间tc