二章节液压油与液压流体力学基础.ppt
《二章节液压油与液压流体力学基础.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二章节液压油与液压流体力学基础.ppt(73页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、液 压 传 动,2019年7月9日星期二,第二章 液压油与液压流体力学基础,液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的,因此,了解液体的物理性质,掌握液体在静止和运动过程中的基本力学规律,对于正确理解液压传动的基本原理,合理设计和使用液压系统都是非常必要的。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,2-1 液体的物理性质,一、液体的密度 单位体积液体的质量称为液体的密度,通常用“”表示 式中:V液体的体积,单位为m3; m液体的质量,单位为kg。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,二、液体的可压缩性 液体受压力作用而使体积减小的性质称为液体的可压缩性。通常用体积压缩系数来表示: 式中
2、k液体的体积压缩系数; V液体的体积; V体积变化量; p压力增量。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,k的倒数称为液体的体积弹性模量,以K表示 : 纯净液压油的体积弹性模量K=(1.42.0)109Pa, 常用等效体积弹性模量K表示,K=(0.71.4)109Pa,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,液压弹簧刚度,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,三、液体的粘性 1、粘性的意义 液体在外力作用下流动时,液体分子间的内聚力会阻碍其分子的相对运动,即具有一定的内摩擦力,这种性质称为液体的粘性。,上式称为牛顿液体内摩擦定律。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,1、粘度
3、 粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有三种,即动力粘度、运动粘度和相对粘度。 动力粘度 动力粘度又称绝对粘度,动力粘度的物理意义是:液体在单位速度梯度下流动时,流动液层间单位面积上的内摩擦力。单位为: Ns/或Pas 运动粘度 动力粘度与该液体密度的比值叫运动粘度,用表示,单位:/s 1/s=1042/s =104斯(St)=106mm2/s =106厘斯(cSt),液 压 传 动,2019年7月9日星期二,液压油牌号,常用它在某一温度下的运动粘度平均值来表示,如N32号液压油,就是指这种液压油在40时运动粘度的平均值为32mm2/s(cSt)。旧牌号20号液压油是指这种液压油在50时的运动粘度
4、平均值为20mm2/s(cSt)。 相对粘度 相对粘度又叫条件粘度,它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的的粘度。由于测量条件不同,各国所用的相对粘度也不同。中国、德国和俄罗斯等一些国家采用恩氏粘度,美国用赛氏粘度,英国用雷氏粘度。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,恩氏粘度用恩氏粘度计测定,即将200 ml被测液体装入恩氏粘度计中,在某一温度下,测出液体经容器底部直径为2.8小孔流尽所需的时间t1,与同体积的蒸馏水在20时流过同一小孔所需的时间t2(通常t2=52s)的比值,便是被测液体在这一温度时的恩氏粘度。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,恩氏粘度与运动粘度之间的
5、换算关系式为:,上式中的单位是mm2/s(cst)。 调合油的粘度 选择合适粘度的液压油,对液压系统的工作性能起着重要的作用。当能得到的液压油的粘度不合要求时,可把两种不同粘度的液压油按适当的比例混合起来使用,这就是调合油。调合油的粘度可用下列经验公式计算:,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,式中 E1、E2 混合前两种油液的粘度,取E1E2; E 混合后的调合油粘度; a、b参与调合的两种油液所占的百分数(a+ b=100); c实验系数,见表2-1。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,表2-1系数c的数值,3、粘度与压力的关系 液体所受的压力增大时,其分子间的距离将减小,内
6、摩擦力增大,粘度亦随之增大。 4、粘度与温度的关系 油液的粘度对温度的变化极为敏感,温度升高,油的粘度即显著降低。油的粘度随温度变化的性质称粘温特性。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,四、其它性质,抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、导热性、介电性、相容性、纯洁性,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,五、液压油的种类及选用,1、液压油的种类 石油型 乳化型 合成型,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,石油型,矿物油 缺点:具有可燃性,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,乳化型,油+乳化剂乳化油 乳化油+水乳化液 乳化剂:具有两个分子基团,一
7、个具有亲水性,一个具有亲油性,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,合成型,磷酸脂液 水乙二醇液,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,2、液压油的选用 (1)根据液压系统的环境与工作条件选用合适的液压油类型 (2)确定牌号即粘度等级,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,考虑: a.系统的工作压力 压力高粘度大,以减少泄漏 b.环境温度 温度高粘度大 c.运动速度 速度高粘度低,以减少摩擦损失,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,六、液压油的污染及控制,1、污染的危害 (1)堵塞 (2)加速液压元件的磨损,擦伤密封件,造成泄漏增加 (3)水分和空气的混入会降低液压油的润滑能
8、力,并使其变质,产生气蚀,使液压元件加速损坏,使液压系统出现振动、噪音、爬行等现象。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,2、污染的原因 (1)残留物的污染 液压元件内残留物 (2)侵入物的污染 环境侵入 (3)生成物的污染 金属微粒、密封件磨损、液压油变质等。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,3、污染的控制 (1)消除残留物的污染 (2)力求减少外来污染 (3)滤除系统产生的杂质 (4)定期检查更换液压油,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,2-2静止液体力学,静止液体的压力称为静压力。,一、液体的压力 液体单位面积上所受的法向力,称为压力,以p表示,单位Pa、Mpa,
9、液 压 传 动,2019年7月9日星期二,特点: (1)液体的压力沿内法线方向作用于承压面上; (2)静止液体内任一点的压力,在各个方向上都相等。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,二、重力作用下静止液体中的压力分布,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,重力作用下的静止液体,其压力分布有如下特征: 静止液体内任一点处的压力都由两部分组成:一部分是液面上的压力po,另一部分是该点以上液体自重所形成的压力,即g与该点离液面深度h的乘积。当液面上只受大气压力pa作用时,则液体内任一点处的压力为:,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,静止液体内的压力随液体深度变化呈直线规律分布。
10、离液面深度相同的各点组成了等压面,此等压面为一水平面。 三、压力的表示方法和单位 根据度量基准的不同,液体压力分为绝对压力和相对压力两种。 如果液体中某点的绝对压力小于大气压力,这时,比大气压力小的那部分数值叫做真空度。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,绝对压力=大气压力+相对压力 真空度=大气压力-绝对压力 压力的常用单位为Pa(帕,N/)、MPa(兆帕,N/),bar(巴) 常用压力单位之间的换算关系为:1MPa=106 Pa,1bar=105 Pa。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,四、静止液体内压力的传递,在密闭容器内,施加于静止液体的压力将以等值传递到液体各点,这
11、就是帕斯卡原理,或称静压力传递原理。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,可见,液体内的压力是由外界负载作用所形成的,即系统的压力大小取决于负载。,五、液体对固体壁面的作用力 dFx=dFcos=pdAcos=plrcosd,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,曲面在某一方向上所受的液压力,等于曲面在该方向的投影面积和液体压力的乘积。,2-3 液体动力学基础 本节主要讨论液体动力学的基本概念,三个基本方程连续性方程、伯努利方程和动量方程。 一、基本概念 1.理想液体、恒定流动、一维流动 理想液体:一种假想的既无粘性又不可压缩的液体。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,恒定流
12、动:液体流动时,液体中任一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化。 (或称定常流动、非时变流动) 反之,只要压力、速度或密度中有一个参数随时间变化,就称非恒定流动(或称非定常流动、时变流动)。 一维流动:液体的流动参数仅仅是一个坐标的函数。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,2.流线、流管、流束、通流截面,流线是某一瞬间液流中一条条标志其质点运动状态的曲线,在流线上各点的瞬时液流方向与该点的切线方向重合,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,由于液流中每一点在每一瞬间只能有一个速度,因而流线既不能相交,也不能转折,它是一条条光滑的曲线。,在流场内作一条封闭曲线,过该曲线的所有
13、流线所构成的管状表面称为流管,流管内所有流线的集合称为流束。根据流线不能相交的性质,流管内外的流线均不能穿越流管表面。 垂直于流束的的截面称为通流截面(或过流断面),通流截面上各点的运动速度均与其垂直。因此,通流截面可能是平面,也可能是曲面。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,通流面积无限小的流束称为微小流束。 3.流量和平均流速 单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为流量。流量以q表示,单位为m/s或L/min。,液 压 传 动,2019年7月9日星期二,当液流通过微小的通流截面dA时,液体在该截面上各点的速度u可以认为是相等的,所以流过该微小断面的流量为 dq=udA 则流过整个
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 章节 液压油 液压 流体力学 基础
链接地址:https://www.31doc.com/p-3108333.html