用                            代替上式中的     ，就可得到通过锥 阀的流量公式为：  2.6 液压冲击和气穴气蚀现象  液压冲击 气穴、气蚀现象 max.book118.com 液压冲击 液压冲击现象 产生液压冲击的原因 液压冲击的危害 避免液压冲击的主要办法   	1. 什么叫液压冲击？ 		在液压系统中,由于某种原因使系统或系统局部压力在一瞬间急剧上升，形成很高的压力峰值，并产生振动和噪声，这种现象…。     2. 产生液压冲击的原因 		(1) 液流具有惯性。 		(2) 运动部件（负载）本身具有惯性。 	         (1) 液流具有惯性。当液流通道迅速关闭或液流迅速换向时（或突然制动时），液流速度的大小或方向发生突然的变化，流体的惯性将导致液压冲击。 (2) 运动部件（负载）本身具有惯性。运动部件由液压驱动。当其突然制动或换向时，因运动部件具有惯性，此时也将导致系统发生液压冲击。 3. 液压冲击的危害 (1) 极易引起强烈的振动和噪声，并使油温升高  (2) 巨大的压力峰值会损坏某些液压元件,尤其是密封件。  (3) 由于压力冲击产生的高压力可能使某些压力控制元件    （如压力继电器、顺序阀等）产生误动作,而损坏设备。 4. 避免液压冲击的主要办法 延缓阀门关闭或运动部件制动、换向时间。  (2) 限制管流速度。  (3) 在冲击源附近设置蓄能器或安全阀。  (4) 在液压元件中设置缓冲装置。  (5) 采用橡胶软管吸收冲击时的能量。 max.book118.com 气穴、气蚀现象 气穴现象 气蚀现象 气穴、气蚀现象危害   1. 气穴现象 	存在于液压油中的空气有两种状态：混入，溶入  	液体在流动过程中，由于压力降低到空气分离压时，溶解在液压油中的空气会游离出来产生气泡的现象称为气穴现象。  	特点：在低压区形成  2. 气蚀现象 		由气穴现象产生的气泡被液流带到高压区,气泡在较高压力作用下将迅速破裂,从而引起局部液压冲击,造成噪音和振动,另一方面,由于气泡中的氧也会腐蚀金属元件的表面,我们把这种因发生气穴现象而造成的腐蚀叫气蚀现象。  		特点：在高压区形成   3. 气穴、气蚀现象危害（1）由气穴现象产生的气泡破坏了液流的连续性，降低了油管的通油能力,造成流量和压力的波动,影响系统正常工作。 	（2）气蚀现象产生局部液压冲击，其动能迅速转变为压	力能及热能，使局部压力及温度急剧上升，破坏了材料,使液压元件承受冲击载荷，降低其使用寿命。 		 在液压传动装置中，气穴现象可能发生在油泵、管路以及其它具有节流装置的地方，特别是油泵装置，这种现象最为常见。       	 气穴气蚀现象是液压系统产生各种故障的原因之一，特别在高速、高压的液压设备中更应注意。 4. 预防气穴及气蚀所采取的措施 (1)减小孔口或缝隙前后压力差，希望孔口或缝隙前后压力差之比小于3.5。 (2)限制泵吸油口至油箱油面的安装高度，尽量减少吸油管道中的压力损失。      (3)提高各元件接合处管道的密封性，尽量防止空气渗入到液压系统中。 (4)对于易产生气蚀的零件采用抗腐蚀性强的材料，增加零件的机械强度并降低其表面粗糙度。 (5)当拖动大负载运动的液压执行元件因换向或制动在回油腔产生液压冲击的同时，会使原进油腔压力下降而产生真空。为防止气穴，应在系统中设置补油回路。 课后作业   	教材P42《习题  思考题》中  		2.7、2.8、2.9、2.10    max.book118.com 基本概念 1.理想液体    实际液体 	无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。 	有粘性又可压缩的液体称为实际液体。 2.稳定流动(定常流动)   非稳定流动(非定常流动) 	流体流动时，每一空间点上液体的全部运动参数（如压 力、速 度、密度）都不随时间而变化,这样的流动叫稳定流 动。稳定流动又叫定常流动、非时变流动。 	这些参数中只要有一个是时间 t 的函数，这样的流动叫非 稳定流动或时变流动。 3. 过流断面    流量  平均流速 (1) 与液体流动方向相垂直的截面，称为过流断面。过流截面可能是平面，也可能是曲面。由于微小流束的通流截面很小，可以认为该过流断面上各点的运动参数（压力、速度、密度等）相同。 (2)  单位时间内流过过流断面的液体的体积称做流量，用 q  表示。流过整个过流流断面的流量 q 为： (3)  液体具有粘性，过流断面上的速度分布不均匀，通常以过流断面上的平均流速来代替实际流速。        4. 湿周  水力直径 	液体与固体壁面相接触的周长称为湿周。湿周用 x  表示。 	水力直径用 dH   表示，它定义为：  		 max.book118.com 连续性方程    应用条件：理想液体、稳定流动 	遵循：质量守恒定律 		如图所示在非等断面管内选取两个过流断面，面积分别为A1和A2,平均流速分别为V1和V2，对于理想液体，根据质量守恒定律，液体在管道内既不能增多也不能减少,因此单位时间内液体流过断面1的质量必然等于流过断面2的质量，即 	 	两边除以密度得 		        	 	即连续性方程， 	由此式还得出： 	运动速度取决于流量， 	而与流体的压力无关。 max.book118.com 伯努力方程（推导从略） 1.	理想伯努力方程 	应用条件：理想液体，稳定流动 	遵循：能量守恒定律  	 由上式可看出：       (1)       、      、      分别为单位重量液体在某断面处的比压能、比势能和比动能。        (2) 在管内作稳定流动的理想流体具有压力能、势能和动能，它们之间可以相互转换，但在任一截面处其总和不变，即能量守恒。 	   2. 实际伯努利方程 	 	应用条件：不可压缩液体，稳定流动 	实际伯努力方程对理想伯努力方程进行了两个方面的修正：       	(1) 由于实际液体具有粘性,导致能量损失,若沿流动方向选取两个过流断面1、2，必有         	hf 表示液体流动时的机械能损失，在液压技术中，这种损失主   要表现为液体的压力损失。       (2)  对动能进行修正，通常以平均流速代替实际流速，有偏差，故引入动能修正系数α，则重力场中不可压缩液体作定常流动的实际伯努利方程为           动能修正系数α的取值情况：流速分布愈均匀,α→1, 计算时通常由液体流态决定α大小，层流时α=2，紊流时α=1。  2.4 液体流动时的压力损失 液体的流态及雷诺判据 沿程压力损失 局部压力损失 管路系统总压力损失及推荐流速 max.book118.com 液体的流态及雷诺判据 1.  雷诺实验（雷诺，英国物理学家）  如图所示为一典型的雷诺实验装置，试验时保持水箱水位平静且不 变。缓慢开启阀门A，使玻璃管中通过较小的流量，即管中流速v很 小；然后，开启颜色水容器的阀门B，颜色水经小管流入玻璃管内， 此时可见颜色水成为一条鲜明而细直的流束。如果逐渐加大阀门 A  的开度，管中流速 v 也加大； 当流速加大到某一数值时，  颜色水 流束开始弯曲颤动这说明玻璃管内的流体质点运动方向不再是原来 的轴向运动， 已经出现垂直于玻璃管轴心线的横向速度。若再加大 一点点A的开度，流体质点的横向运动速度加大， 颜色
第二章液压传动与气压传动.ppt