液压学习

xukun_2003

液压系统将动力从一种形式转变成另一种形式。这一过程通过利用密闭液体作为媒介而完成。通过密闭液体处理传递力或传递运动的科学叫做“液压学”，液压学一词源于希腊语“hydros”，它的意思为水。
       液压学科学是一门年轻的科学—仅有数百年历史。它开始于一位名叫布莱斯•帕斯卡的人发现的液压杠杆传动原理。这一原理后来被称为帕斯卡定律。
       虽然帕斯卡作出了这一发现，但却是另一位名叫约瑟•布拉姆的人，在他于1795 年制造的水压机中首次使液压得到了实际使用。在这一水压机中作为媒介利用的液体就是水。
       第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁•尼斯克(G•Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。
　　第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。
　　液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞 行 器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
       水力学科学自帕斯卡发现以来得到了长足发展。事实上，它现在已划分成两门科学：
       流体动力学就是我们所说的运动液体科学。
       液体静力学就是我们所说的压力液体科学。
       水轮就是流体动力工具的一个很好的例子。所使用的能量就是水的运动能量。在流体静力装置中，则使用不同的能量。液体作为能量的媒介使用。液体流动产生运动，但是它们不是这种运动的源泉。由于密闭液体处于压力之下，能量得到了转移。当今使用的大部分液压机械以流体静力方式运行。
液压系统
        液压系统可用于从一处向另一处传递机械能。可以通过利用压力能完成上述操作。液压泵由机械能驱动。机械能在受压液体中转变成压力能和动能，然后重新变成机械能作功。
转变能量的手段
        提供给液压系统的原始能量是来自发动机的机械能，实际上是发动机驱动了液压泵。泵利用这种能量泵出液体，在此过程中，机械能变成了压力能和动能。液体流经液压系统，并朝油缸和马达等执行元件方向流动。液体中的压力能和动能使执行元件产生运动。运动过程中，能量再一次转变成机械能。
液压挖掘机是如何工作的？
         在液压挖掘机中，发动机产生第一机械能，第一机械能带动泵运转。泵使油流出并进入系统。油到达执行元件时，重新在执行元件的运动过程中转变成机械能。挖掘机动臂因此得到提升或下降，铲斗得以运动等等。
   为了了解液压系统，另一个必须考虑的重要因素是液压系统中的能量（压力）损耗。
        例如，流动阻力会引起液压油的压力下降，导致能量损失。现在，让我们研究这方面的细节。
油的粘性
        油具有粘性。油自身的粘性产生流动阻力。
外磨擦形成的流动阻力
        油通过管道时，磨擦造成压力下降。在以下场合，压力损失会进一步加大。
1）管道较长，
2）管径较小（道径），
3）流量较大，
4）油粘度较大
其它因素造成的压力损失
        除了磨擦造成的压力损失之外，改变流动方向和改变油通道的截面面积也会产生压力损失。这些在液压系统的弯管、T 型接头、锥形管道和阀口等处产生严重的涡流和碰撞。
孔口液流
      正如我们曾经说过的，压力损失更大程度上出现在油流动受阻时。孔口是一种经常被有目的地置于液压回路中，以产生压差的阻拦方式。通常只要有流动，孔口就会有压力差。但是，如果我们在远离孔口位置截断油流，帕斯卡定律就会实现，两侧压力便相等。
能量损耗
        你已经知道，液压系统中有许多管道，连接件(接头)和阀。某些能量（压力）是在执行动作之前，在油从一处流向另一处的过程中被损失的。因此，请注意，油流过的管道、接头和阀越多，能量损失就越大。
能量损耗转换成热量
        压力损失引起的能量损耗将转换成热量。油流速度增大，油粘度提高，硬管和软管长度延伸以及任何此类变化都会增大阻力，造成过热。为了避免这一问题，供调换的配件应该与原零件相同。
   需要工作时，为了使工作成为可能，必须满足某些条件。必须知道需要多大的力，必须确定完成工作所需的时间，必须考虑工作方向。
        工作力、速度和方向三大条件可以放入下图的液压术语之中。
  这里你看到的是一台液压千斤顶。把力作用于杠杆时，手动泵使油进入油缸。油压作用在活塞上向上推动，并提升负载。液压千斤顶很像帕斯卡液压杠杆。这里的油箱加了油。增加了单向阀，使油保持在油箱中，使油缸在泵的行程转换中位置不动。
        负载压力使输出单向阀处于关闭状态。泵手柄向上拉动时，输入单向阀打开，允许油箱中的油注入泵室。接着，向下推动泵手柄。油压关闭输入单向阀，而打开输出单向阀。这一运动过程中，有较多的油进入油缸，推动活塞向上运动。下图显示的是打开停止阀，它连接油箱和油缸，这样油可以流回油箱，使活塞降下。
优点
1．灵活—密闭液体是最灵活的动力源，具有优秀的力转移性能。利用管道和软管取代机械部件可以排除布局问题。
2．力放大—极小的力可以移动和控制大得多的力。
3．平稳—液压系统在运行过程中平稳和安静。振动保持在最低程度。
4．简易—这种系统中几乎没有运动部件并且磨损点较少，并且系统可自动润滑。
5．简洁—与复杂的机械装置相比，部件设计更加简单。例如，液压马达尺寸比产生相同功率的电动机小得多。
6． 经济—简易和紧凑，使系统经济节能，系统在使用过程中，几乎不损耗功率。
7．安全—溢流阀保护系统，不致由于过载而受损。
缺点
        需要良好的维护保养—由于液压部件是精密部件并在高压力之下使用，因此需要良好的维护保养，以防止生锈、腐蚀、污垢、油变质等等，所以必须保持清洁和使用适当的液压油。

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谢谢！学习了。