液壓泵的主要參數(shù)及共性問題
1.6.2工程實用計算公式
為了便于液壓泵的選擇、使用與維護,下表給出了工程上常用的液壓泵計算公式。
工程上常用的液壓泵計算公式
項目 |
計算公式 |
符號意義 |
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名稱 |
單位 |
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理論流量qt |
L/min |
Qt=Vn/1000 |
V——液壓泵的排量,mL/r;
n——液壓泵的轉(zhuǎn)速,r/min0;
△p——液壓泵的進出口壓力差,MPa |
實際流量q |
Q=qtηv=Vnηv/1000 |
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輸出功率Po |
kW |
Po=△pq/60 |
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輸入功率Pi |
Pi=△pq/(60η) |
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理論扭矩Tt |
N·m |
Tt=△pV/(2π) |
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實際轉(zhuǎn)矩T |
T=πpV/(2πηm) |
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容積效率ηv |
% |
ηv=q/qt |
|
機械效率ηm |
ηm=Tt/T |
||
總效率η |
η=ηvηm |
1.6.3特性曲線
液壓泵的特性曲線包括一般特性曲線、全特性曲線和無因次特性曲線。了解這些特性曲線,有利于液壓泵的分析、研制、使用與維護工作的進行。
(1) 一般特性曲線液壓泵一般特性曲線是實際流量q、輸入功率Pi、容積效率ηv、機械效率ηm、總效率η等性能參數(shù)與工作壓力戶之間的關(guān)系曲線。這種性能曲線是對應(yīng)一定品種的工作介質(zhì),在某個轉(zhuǎn)速和某一溫度下通過試驗得出的,如圖K所示。由圖可見:
①在不同的工作壓力下液壓泵的這些參數(shù)值都是不同的。
②泵的容積效率ηv,(或?qū)嶋H流量q)隨工作壓力p增大而減小。因為工作壓力p等于零時,理論輸出功率為零,相應(yīng)的機械效率為零,當(dāng)壓力升高后,最初機械效率ηm。迅速上升,而后變緩,所以總效率始于零,且有一個最高點,液壓泵應(yīng)工作在此點附近。
(2)全特性曲線 為了揭示某種液壓泵在整個允許工作的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的全特性,常用泵的全特性(通用特性)曲線表示。如圖L所示,通常曲線的橫坐標用壓力p(或壓力相對值p/pmax)表示;縱坐標一側(cè)表示流量q(或流量相對值q/qmax),另一側(cè)表示轉(zhuǎn)速n(或轉(zhuǎn)速相對值n/nmax)。在圖中要繪出等效率曲線ηi、等功率曲線Pii以及等容積效率曲線ηvi等。
通用特性曲線的繪制方法是,分別在i個不同工作轉(zhuǎn)速ni下,作出i個如圖K所示的特性曲線,然后找出每張圖中的等功率點和等效率點,繪入圖L中即得。
(3)無因次特性曲線流量與容積效率、轉(zhuǎn)矩與機械效率、功率與總效率等這些液壓泵的基本特性與泵的壓差△p、介質(zhì)黏度μ(動力黏度)和轉(zhuǎn)速n等運行工況參數(shù)有關(guān),如果它們之中的任何一個發(fā)生變化,都將引起泵的流量、轉(zhuǎn)矩、功率和效率等特性曲線的變化,故特性曲線數(shù)不勝數(shù)。
為了便于采用流體動力學(xué)的相似理論對液壓泵進行系列化設(shè)計,有時要用到泵的無因次特性曲線。這種特性曲線反映了上述泵的基本特性參數(shù)與無因次變量(△p/μn)之間的關(guān)系,可以代表上述數(shù)不勝數(shù)的特性曲線。作為示例,此處僅給出液壓泵的無因次效率特性曲線(圖M)。由圖M容易看出液壓泵的容積效率ηv隨泵的壓力差△p的增大而減小,隨油液動力黏度μ及轉(zhuǎn)速n的增大而增大;機械效率ηm隨壓力差△p的增大而增大,隨油液黏度μ及轉(zhuǎn)速n的增大而減小。為了使液壓泵能夠在高效下運轉(zhuǎn),應(yīng)特別注意正確選擇和使用泵的工況條件。