液壓傳動的工作原理及工作特性
1. 液壓傳動的工作原理
若將截止閥8打開,則在重物自重的作用下,大缸中的油液流回油箱,大活塞落回到原位。
分析液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^程可知,小液壓缸3和單向閥1、7一起實現(xiàn)吸油和排油,將杠桿的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能輸出,稱為手動液壓泵;大液壓缸5將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能輸出,稱為舉升液壓缸??傊簤簜鲃邮且揽恳后w在密封容積變化中的壓力能來實現(xiàn)運動和動力傳遞的。液壓傳動裝置本質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置,它先將機械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能,然后又將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能做有用功。
2. 液壓傳動的工作特性
當大話塞上有重物負載時,其下腔的油液將產(chǎn)生一定的壓力p,即
P=G/A2
根據(jù)流體力學中的帕斯卡定律 “在密閉容器內(nèi),施加于路上液體上的壓力將以等值同時傳到液體各點”,若要頂起重物,則在小活塞下腔就必須產(chǎn)生一個等值的壓力p,即小活塞上施加的力F1,為
Fl=PA1 =GA1/A2
式中,A1、A2 分別為大小活塞6、2的面積。
可見在活塞面積A1,A2一定的情況下,液體壓力p取決于重物負載,而小活塞上施 加的大F1則取決于壓力p。所以,負載越大,液體壓力p越高,小活塞上所需要施加的力F1也就越大;反之,如果空載工作,且不計摩擦力,則液體壓力P和小活塞上施加的力F1都為零。即有了負載,液體才會有壓力,并且壓力大小取決于負載。簡單地說,液壓傳動中液體壓力取決于負載。實際上,液壓傳動中液體的壓力相當于機械傳動中機械構(gòu)件的應(yīng)力。機械構(gòu)件應(yīng)力是取決于負載,同樣液體的壓力也取決于負載。但是機械構(gòu)件在傳動時可以承受拉、壓、彎、剪等各種應(yīng)力,而液壓傳動中液體只能承受壓力,這是兩者的重要區(qū)別。
另外,由于小活塞到大治塞之間為密封工作容積,所以小活塞向下壓出油液的體積必然等于大活塞向上升起缸體內(nèi)擴大的體積,即A1h1=A2h2
公式A1h1=A2h2兩端同時除以活塞移動的時間t得
V1A1=v2A2
令q=v1A1,其中q表示小活塞以速度v1運動時,單位時間內(nèi)從小缸3中排出液體的體積,稱為流量。流量9進人大缸時,大活塞6的運動速度為
V2=q/A2
即大活塞6的運動速度取決于進入活塞缸的流量。流量越大,速度越快,反之亦然。流量為零,速度也為零。簡單地說,速度取決于流量。
液壓系統(tǒng)的壓力和外界負載,速度和流量的這兩個關(guān)系稱為液壓傳動的兩個工作特性。