《设备控制》PPT课件

液压动力元件与执行元件（一）,复习提问：1，静力学基本方程？2，液压系统的工作压力取决于什么？3，连续性方程？伯努力方程？,一，能量转化关系液压泵作为动力元件，将电动机输入的机械能转变为液压能，向系统提供压力油；液压马达和液压缸作为执行元件，将液压能转变为机械能，驱动工作部件做功。也就是说，液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动，将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。,二，液压泵的工作原理,工作原理：柱塞2在弹簧3的作用下紧压在凸轮1上原动机带动凸轮旋转，使柱塞在泵体中作往复运动。,液压泵工作原理图,当柱塞向右运动时，密封油腔4的容积由小变大，形成真空，油箱中的油液在大气压力作用下，顶开单向阀5进入油腔4，实现吸油。当柱塞向左运动时，密封油腔4的容积由大变小，容腔内的油液受到挤压，压力升高，将单向阀6顶开进入系统，实现压油。,吸油：密封容积增大，产生真空容积式压油：密封容积减小，油液被迫压出,注意：液压泵是密封容积的变化来进行工作的，所以称为容积式泵。容积式液压泵分类：按结构形式的不同分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等按输出流量是否可调分为:定量泵和变量泵,工作过程演示：,动画演示,三，液压泵的主要性能参数,1，液压泵的工作压力和额定压力【1】液压泵的工作压力：指泵实际工作时输出的压力，其大小由工作负载决定。【2】液压泵的额定压力：指泵在正常工作条件下，按实验标准规定能连续运转的最高压力，超过此值使泵过载。,2，液压泵的排量和流量【1】排量：泵轴转一转，由其密封容积几何尺寸变化计算得到的排出的液体体积，称为排量，用V表示，常用单位为cm3/r(mL/r),【2】流量：泵在单位时间内排出液体的体积，称为泵的流量。其中由泵密封容积几何尺寸变化计算而得到的流量，称为理论流量，用qt表示，它等于排量V和转速n乘积，即qt=Vn泵在工作时实际输出的流量，称为实际流量，用q表示，由于泵存在泄漏，故qqt理论的英文单词为theory所以标识用qt,3，液压泵的功率和效率【1】功率：单位时间内所作的功，用P表示如图所示忽略液压缸和管路的功率损失，则液压泵输出的功率P就等于液压缸输出的功率。,公式推导：P=FvF=pA所以：P=Fv=pAv=pq即推出液压泵的输出功率等于液压泵的工作压力与实际输出流量q的乘积。,【2】效率：液压泵在进行能量转换时，必然存在能量损失，其能量损失可分为容积损失和机械损失。容积损失主要由泄漏引起的，使泵实际输出流量q总是小于理论流量qt。将泵的实际输出流量与理论流量之比值称为容积效率用V表示即V=q/qt=q/Vn,机械损失主要由液体的粘性和机械摩擦而引起的能量损失，即实际输入转矩Ti总是大于理论输入转矩Tt其机械效率m=Tt/Ti由公式P=2nTm=Pt/(2nTi)=pqt/(2nTi)=pVn/(2nTi)=pV/2Ti泵的总效率为输出功率P与输入功率Pi之比值，用表示。即=P/Pi=qp/2nTi=vm顺口溜：理论转矩记住它,等于排量乘压差.理论流量记得住,等于排量乘转速.功率等于p乘q,也等转矩乘转速.,四，齿轮泵1，分类,外啮合,内啮合,2，外啮合齿轮泵的工作原理,【1】组成：前、后泵盖，泵体，一对齿数、模数、齿形完全相同的渐开线外啮合齿轮。,结构图动画,如图所示，外啮合齿轮泵在泵体内有一对模数、齿数相等的齿轮，齿轮两端靠端盖密封，齿顶靠泵体的圆弧表面密封，使齿轮的各个齿间形成密封的工作容积，而齿轮啮合线又把它们分隔成左、右两个密封油腔，即吸油腔和压油腔。,【2】工作原理当电动机驱动主动齿轮按图示方向旋转时，吸油腔的轮齿逐渐退出啮合，使吸油腔的密封容积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压的作用下，经吸油管、吸油腔吸入到齿间，并随旋转的轮齿带到压油腔。压油腔的轮齿进入啮合，使压油腔的密封容积逐渐减小，齿间的油液被挤出，经压油口输入系统。齿轮不断旋转，吸油、压油过程便连续进行。齿轮退出啮合,容积吸油密封容积变化齿轮进入啮合,容积压油,动画演示,工作原理演示：,五，叶片泵,1，叶片泵的分类单作用（变量泵）按工作原理分双作用（定量泵）,2，双作用叶片泵组成,主要由转子、定子、叶片、配油盘以及泵体等组成。其中定子和转子的中心重合，其内表面由两段大半径为R的圆弧，两段小半径为r的圆弧和四段过渡曲线组成。,叶片可以在转子槽中灵活滑动，转子转动时叶片在离心力和叶片底部引入的压力油作用下，紧贴于定子内表面。转子外圆表面、定子内表面、两叶片之间以及前后配油盘一起组成若干个密封油腔。,结构图演示,结构图动画演示,3，双作用叶片泵工作原理,当叶片由小半径r处向大半径R处移动时，两叶片间的密封容积逐渐增大，形成局部真空而吸油。当叶片由大半径R处向小半径r处移动时，两叶片间的密封容积逐渐减小，油液受压，通过压油窗口从压油口排出。,动画演示,4，单作用叶片泵组成及工作原理,由定子、转子、叶片、配油盘等组成，定子内表面是一个圆形；转子与定子间有偏心距e；在配油盘上只开有一个吸油窗口和一个压油窗口。工作过程：当转子在电动机驱动下按图示箭头方向旋转时，在离心力的作用下，从叶片槽中逐渐伸出，两叶片间的密封容积增大，实现吸油；叶片经定子上半部分时，被定子内表面逐渐压入叶片槽内，密封容积减小，实现压油。,注意：泵轴转一周，双作用叶片泵吸压油两次，单作用叶片泵吸压油一次。,单作用叶片泵工作原理演示,动画演示,5，外反馈限压式变量叶片泵工作分析,当pAkx0时定子相对于转子的偏向量减小，输出流量减小；式中pB调定压力，k弹簧刚度，x0