第1章气压与液压控制技术基础

1、数控技术应用专业数控技术应用专业 气压与液压控制技术基础气压与液压控制技术基础常州市刘国钧职教中心 梅荣娣第第1章章 气压与液压传动的基础知识气压与液压传动的基础知识目的任务目的任务了解工作介质的主要物理性质掌握气压与液压传动的基本原理。即静压传递原理，连续性原理，伯努利方程等熟悉理想气体的状态方程明确液压油的选用方法 1.1 1.1 工作介质工作介质的主要物理性质的主要物理性质一一.密度密度 二二.黏性黏性 三三.可压缩性可压缩性 四四.空气的湿度空气的湿度一.密度1.1.定义定义 单位体积内物体的质量称为密度，用表示，单位为kg/m3。m/v 式中 m物体的质量（kg） v物体的体积(m3

2、)2.2.空气的密度空气的密度 空气在不同的温度，压力和湿度的条件下可分为三类：自由空气，正常状态空气及标准状态空气。自由空气即我们生活于地球上的空气，随着气压、温度、位置、时间而发生变化，不属于气压传动的空气开源，正常状态空气是只温度在0，绝对压力760mmHg状态下的干燥空气，其密度为1.3kg/m3标准装空气是指温度20、绝对压力760mmHg，相对湿度为75%的空气，其密度为1.2kg/m3。正常状态下的空气是气压传动的空气来源。 矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随着温度的下降而有所增加，但变动值很小，可忽略不计。我国采用20时游液的密度作为标准密度，一般液压油的密度为90

3、0kg/m3。 3.3.油液的密度油液的密度二二. .黏性黏性 流体（液体与气体总称）在气体总称力的左右下流动（或有流动趋势）时，分子见的内聚力阻止分子想对运动而产生一种内摩擦力，这种性质叫流体的黏性。流体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现黏性，静止流体是不呈现黏性的。正是由于气体和液体具有黏性才导致在它们流动时的能力损失。1.定义 流体的黏性用动力黏度M来表示，其法定计量单位是帕秒（Pas）。温度对空气黏度的影响不大，气体比液体的动力黏度也小的多。例如，在200时，空气的=1.81*10-6pas，而某液压油的=5*10-2 pas，因此，在管道内流动的速度相同条件下，液压油的流动损失比空

4、气的流动损失大得多。2.黏性的指标 液压油的黏度对温度的变化极为敏感，温度升高，黏度下降。不同种类的液压油的黏度随温度变化的程度各不相同，除温度对黏度有影响外，压力对黏度也有影响。液体所受压力增大是，其内聚力增大，黏度也随之增大。但对与一般的液压系统，当压力在32Mpa以下时，压力对黏度的影响不大，可以忽略不计。当压力较高时或压力变化较大时，黏度的变化则不容忽视。3.黏性的影响因素三三. .可压缩性可压缩性 流体受压力作用后发生体积变化的性质称为流体的可压缩性。对于一般液压系统压力不高时，液体的可压缩性很小，因此可以为液体是不可压缩的，而在压力变化很大的高压系统中，就必须考虑液体可压缩性的影响

5、。因为气体的可压缩性比液体要大得多，由于液压系统的实际工作油液中常常存在这可压缩性很大的游离气泡，当受要领体积较大，工作压力过高，液体可压缩性显著提高，将严重影响液压系统的工作性能，因此，在液压系统中应使油液中的空气含量减少到最低。1.油液的可压缩性2.空气的可压缩性 空气的体积受温度和压力的影响较大，有明显的可压缩性。温度越高压力越大。空气的可压缩性较大，只有在特定的情况下才能把空气看做是不可压缩。空气容易压缩，有时利用空气的储存，但难以实现气缸的平稳运动和低速运动。四四. .空气的湿度空气的湿度 不含水蒸气的空气称为空气，含有水蒸气的空气称为湿空气。空气作为传动介质，其干湿程度对传动系统的

6、稳定性和寿命有直接的影响。 湿空气含水分的程度用湿度和含湿量表示。湿度的表示方法有绝对湿度和相对湿度。通常情况下，空气的相对湿度在60%-70%范围内，人体感觉舒适。气压传动技术条件中规定各种阀的工作介质想对空气不得大于90%。 1.湿度的指标2.绝对湿度1.定义2.意义3.相对湿度1.定义2.意义1.2 气压与液压传动的基本概念气压与液压传动的基本概念一一. .气压与液压传动的两个基本参数气压与液压传动的两个基本参数1.压力(1)概念 液体单位面积上所受的法向力，物理学中称压强，液 压传动中习惯称压力。(2)表示方法 绝对压力以绝对零压为基准所测 相对压力以大气压力为基准所测 绝对压力 =

7、大气压力 + 相对压力 相对压力（表压）= 绝对压力 大气压力 真空度 = 大气压力 绝对压力注意： 液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力(3)静压传递原理 在密闭容器内，液体表面的压力可等值传递到液体内部所有各点。根据帕斯卡原理： p = F/A液压系统压力形成液压系统压力形成 p = F/A F = 0 p = 0 F p F p 结论：液压系统的工作压力取决于负载并结论：液压系统的工作压力取决于负载并且且 随着负载的变化而变化。随着负载的变化而变化。2.流量(1)(1)概念概念 单位时间内流过某通流截面液体体积(2)(2)连续性原理连续性原理 理想液体在管道中恒定流动时，根据质量守

8、恒定律，液体在管道内既不能增多，也不能减少，因此单位时间内流入液体的质量应恒等于流出液体的质量。忽略液体可压缩性，则 v1A1 = v 2A2 或 q = vA = 常数 结论：液体在管道中流动时，流过各个断面的流量是相等的，因而流速和过流断面成反比。(3)(3)伯努利方程伯努利方程二.压力损失和流量损失1.1.压力损失压力损失(1)定义 液体沿等径直管流动时，由于液体的黏性摩擦和质点的相互扰动作用，而产生的压力损失。(2)影响(3)措施2.2.流量损失流量损失(1)原因(2)影响(3)措施三.理想气体的状态方程1.1.等温过程等温过程(1)条件(2)状态方程2.2.等容过程等容过程(1)条件(2)状态方程3.3.等压过程等压过程(1)条件(2)状态方程4.4.绝热过程绝热过程(1)条件(2)状态方程1.3 液压油的选用液压油的选用(1)(1)黏度的选择黏度的选择1.环境温度2.系统的工作压力3.运动速度4.设备的特殊要求5.液压泵的类型(2)(2)品种的选择品种的选择1.4 气压与液压传动的发展气压与液压传动的发