1.3.1 压力 1.压力的定义及单位 液体在单位面积上所受的法向力称为压力。用p表示,在物理学中称为压强,在液压传动中通常称压力。
2.液体静力学基本方程
p= p0+ρgh
上式称为液体静力学基本方程
静压力分布特征
(1)静止液体内任一点处的压力由两部分组成;一部分是液面上的压力p0,另一部分是液柱和重力所产生的压力ρgh。当液面上只受大气压力pa时,则 p=pa+ρgh
(2)静止液体内部的压力随液体深度呈线性规律递增。
(3)距液面深度相同的各点压力相等。由压力相等的各点组成的面称为等压面。在重力场中静止液体等压面是一个水平面。
3.压力的传递
在密封容器内,施加于静止液体上的压力,能等值地传递到液体中各点,这就是液体压力传递原理,也称为帕斯卡原理
在液压传动中,由外力所产生的压力要比液体自重形成的压力大得多,为此可将静力学基本方程中的ρgh项忽略不计,而认为静止液体内各点的压力相等。
例1-1 图1-4所示,在两个相互连通的液压缸密封腔中充满油液,已知大缸的内径D=100㎜,小缸内径d=20㎜,大活塞上放一重物G=2×104N。问在小活塞应加多在的作用力F才能使大活塞顶起重物?
4.压力表示方法
压力表示方法: 绝对压力是以绝对真空作为基准所表示的压力,相对压力是以大气压力作为基准所表示的压力。绝对压力
两种压力之间的关系
绝对压力=相对压力+大气压力 真空度=大气压力-绝对压力 相对压力为正值时称为表压力,为负值是称为真空度。
5.静止液体作用在固体壁面上的力
(1)作用在平面上的力 静止液体作用在平面的力F等于静压力p与平面面积A的乘积。 F=pA
(2)作用在曲面上的力 静止液体在x方向对该曲面的作用力Fx等于静压力p与曲面在x方向上投影面积Ax的乘积。 Fx=pAx
1.3.2 流量
1.定义和单位 流量是指单位时间内流过某一通道截面的液体体积。一般用符号q来表示,即q=V/t。 在SI制中,流量的单位为m3/s,工程上常用L/min,两者的换算关系为 1m3/s=6×104L/min
2.流量连续性原理
假定液体不可压缩,则液体在单位时间内流过通道任一通流截面的液体质量应相等。任取两截面1和2其截面积分别为A1和A2,并且在两截面处的流速分别为v1和v2。
两个重要参数
在液压传动中,压力和流量是两个重要的参数。系统的压力取决于作用于液压缸或液压马达上的负载大小,负载大,压力的就大;执行元件的运动速度取决于进入液压缸的流量或输入液压马达的流量,流量大,速度就大。
3.液体流动时的压力损失
实际液体具有粘性 ,流动中必有阻力,为克服阻力损耗一部分能量,造成能 量损失(即压力损失)。
分类:沿程压力损失 局部压力损失
1)沿程压力损失
(2)局部压力损失
(3)管路系统的总压力损失
2.液体静力学基本方程
p= p0+ρgh
上式称为液体静力学基本方程
静压力分布特征
(1)静止液体内任一点处的压力由两部分组成;一部分是液面上的压力p0,另一部分是液柱和重力所产生的压力ρgh。当液面上只受大气压力pa时,则 p=pa+ρgh
(2)静止液体内部的压力随液体深度呈线性规律递增。
(3)距液面深度相同的各点压力相等。由压力相等的各点组成的面称为等压面。在重力场中静止液体等压面是一个水平面。
3.压力的传递
在密封容器内,施加于静止液体上的压力,能等值地传递到液体中各点,这就是液体压力传递原理,也称为帕斯卡原理
在液压传动中,由外力所产生的压力要比液体自重形成的压力大得多,为此可将静力学基本方程中的ρgh项忽略不计,而认为静止液体内各点的压力相等。
例1-1 图1-4所示,在两个相互连通的液压缸密封腔中充满油液,已知大缸的内径D=100㎜,小缸内径d=20㎜,大活塞上放一重物G=2×104N。问在小活塞应加多在的作用力F才能使大活塞顶起重物?
4.压力表示方法
压力表示方法: 绝对压力是以绝对真空作为基准所表示的压力,相对压力是以大气压力作为基准所表示的压力。绝对压力
两种压力之间的关系
绝对压力=相对压力+大气压力 真空度=大气压力-绝对压力 相对压力为正值时称为表压力,为负值是称为真空度。
5.静止液体作用在固体壁面上的力
(1)作用在平面上的力 静止液体作用在平面的力F等于静压力p与平面面积A的乘积。 F=pA
(2)作用在曲面上的力 静止液体在x方向对该曲面的作用力Fx等于静压力p与曲面在x方向上投影面积Ax的乘积。 Fx=pAx
1.3.2 流量
1.定义和单位 流量是指单位时间内流过某一通道截面的液体体积。一般用符号q来表示,即q=V/t。 在SI制中,流量的单位为m3/s,工程上常用L/min,两者的换算关系为 1m3/s=6×104L/min
2.流量连续性原理
假定液体不可压缩,则液体在单位时间内流过通道任一通流截面的液体质量应相等。任取两截面1和2其截面积分别为A1和A2,并且在两截面处的流速分别为v1和v2。
两个重要参数
在液压传动中,压力和流量是两个重要的参数。系统的压力取决于作用于液压缸或液压马达上的负载大小,负载大,压力的就大;执行元件的运动速度取决于进入液压缸的流量或输入液压马达的流量,流量大,速度就大。
3.液体流动时的压力损失
实际液体具有粘性 ,流动中必有阻力,为克服阻力损耗一部分能量,造成能 量损失(即压力损失)。
分类:沿程压力损失 局部压力损失
1)沿程压力损失
(2)局部压力损失
(3)管路系统的总压力损失
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