配运作业实务-项目二

主讲：刘文倩液压与气压传动技术项目二液压千斤顶的调试一、液压千斤顶液压系统的工作原理二、液体静力学基础及其特性三、液压油及其特性四、液体动力学基础五、液压流动时的压力损失六、液压冲击及气穴现象一、千斤顶液压系统的工作原理1—油箱；2—放油阀；3—大液压缸；4—大活塞；5、9—单向阀；6—杠杆手柄；7—小活塞；8—小液压缸液压传动工作原理的几个要点:

1、液压传动是以密封容器中的受压液体作为传递运动和动力的工作介质；2、系统的工作压力P取决于外部负载F，而执行元件的运动速度V，取决于进入执行元件的流量Q；3、液压传动装置本质上是一种能量转换装置，符合能量守恒定律，液压泵先把机械能转换为便于输送的液体压力能，通过液压回路后，执行元件又将液体压力能转换为机械能输出做功。判断下面两个千斤顶那个负重大？二、液体静力学基础及其特性1）液体的压力沿着内法线方向作用于承压面；2）静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。1.液体的压力——液体处于静止或相对静止时，液体单位面积上所受的法向作用压力称为压力。常用单位换算关系：1bar=1.02kgf/cm2=100000Pa=0.1MPa

液体的压力有如下特性：二、液体静力学基础及其特性2.液体静力学基本方程特性：1）静止液体内任一点处的压力都由两部分组成：液面上的压力和该点以上液体自重所形成的压力。当液面上只受大气压力作用时，则液体内任一点处的压力为：2）静止液体内的压力随液体深度呈线性规律分布。3）离液面深度相同的各点组成了等压面，此等压面为一水平面二、液体静力学基础及其特性

对于连通器中仅受重力作用的平衡液体，其等压面具有以下特性：1）在连通器的同一液体中，任一水平面皆为等压面。2）在连通器的两种不相混的液体中，通过两种液体分界面的水平面是等压面。二、液体静力学基础及其特性3.静压力的传递

在密闭容器内，由外力作用所产生的压力将等值地传递到液体各点。这就是帕斯卡原理，或称静压传递原理。在液压系统中，由外力产生的压力通常比由液体自重产生的压力大得多，由液体重力引起的压力可忽略不计，因此，可以认为液压系统中静止液体内的压力到处相等。液压系统中液体内的压力主要是由外界负载作用而形成的，即液压系统中的工作压力决定于负载，这是液压传动中的一个重要的基本概念。例题：图2-4所示为相互连通的两个液压缸，已知大缸内径

=100mm，小缸内径

=20mm，大活塞上放置物体的质量为5

000kg。请问小活塞上所加的力

多大才能使大活塞顶起重物？二、液体静力学基础及其特性4.压力的测量液体压力的表示方法及单位

1）用液体在单位面积上所受到的作用力的大小表示。法定计量单位为Pa、kPa、MPa。

2）用大气压力表示。工程大气压（at）、标准大气压（atm）。

3）用液柱高度表示，米水柱（mH2O）、毫米汞柱（mmHg）。二、液体静力学基础及其特性压力的测量液压系统中的压力，绝大多数采用压力计测量。在实际的压力测试中，有两种基准，一是以绝对真空为基准，另一是以大气压力为基准。

1）绝对压力。即指以绝对真空为基准测得的压力。

2）相对压力。即指以大气压力为基准测得的高出大气压力的那部分压力。

3）真空度。绝对压力低于大气压力的数值称为真空度。二、液体静力学基础及其特性例题：图所示为U形管测压计，已知汞的密度为

=13.6×103kg/m3，油的密度为

=900kg/m3。

1）图2-6（a）所示的U形管内为汞，不计管道油液自身的重量，当管内相对压力为一个标准大气压（1atm=0.101325×106Pa）时，汞柱高

为多少？若U形管内为油，当管内相对压力为一个工程大气压（1at=0.0981×106Pa）时，油柱高

为多少？

2）图2-6（b）所示的U形管内为汞，容器内为油液，已知

=0.1m，

=0.2m，U形管右边和标准大气压相通，试计算A处的绝对压力和真空度。三、液压油及其特性（一）液压油的用途

1）传递运动与动力。2）润滑。3）密封。4）冷却。（二）液压油的种类主要分为三大类型：矿油型、乳化型和合成型。类型名称ISO代号特性和用途矿油型普通液压油L-HL精制矿油加添加剂，提高抗氧化和防锈性能，适用于室内一般设备的中低压系统抗磨液压油L-HML-HL油加添加剂，改善抗磨性能，适用于工程机械、车辆液压系统低温液压油L-HVL-HM油加添加剂，改善黏温特性，可用于环境温度在-20~-40℃的高压系统高黏度指数液压油L-HRL-HL油加添加剂，改善黏温特性，VI值达175以上，适用于对黏温特性有特殊要求的低压系统，如数控机床液压系统液压导轨油L-HGL-HM油加添加剂，改善黏一滑性能，适用于机床中液压和导轨润滑合用的系统全损耗系统用油L-HH浅度精制矿油，抗氧化性、抗泡沫性较差，主要用于机械润滑，可作液压代用油，用于要求不高的低压系统汽轮机油L-TSA深度精制矿油加添加剂，改善抗氧化、抗泡沫等性能，为汽轮机专用油，可作液压代用油，用于一般液压系统乳化型水包油乳化液L-HFA又称高水基液，特点是难燃、黏温特性好，有一定的防锈能力，润滑性差，易泄漏。适用于有抗燃要求，油液用量大且泄漏严重的系统油包水乳化液L-HFB既具有矿油型液压油的抗磨、防锈性能，又具有抗燃性，适用于有抗燃要求的中压系统合成型

水-乙二醇液L-HFC难燃，黏温特性和抗蚀性好，能在-30℃～60℃温度下使用，适用于有抗燃要求的中低压系统磷酸酯液L-HFDR难燃，润滑抗磨性能和抗氧化性能良好，能在-54℃～135℃温度范围内使用，缺点是有毒。适用于有抗燃要求的高压精密液压系统三、液压油及其特性三、液压油及其特性（三）液压油的主要性质1.密度：单位体积液体的质量称为该液体的密度。即2.可压缩性：液体受压力作用而发生体积减小的性质称为液体的可压缩性。3.粘性

1）粘性的物理性质液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动，因而产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。表征粘性大小的物理量：粘度1.动力粘度:液体在单位速度梯度下流动时，接触液层间单位面积上的内摩擦力。动力黏度的法定计量单位为Pa·s（帕·秒，N·s/m2）。2.运动粘度:在相同温度下，液体的动力粘度和它的密度的比值称为运动粘度。运动黏度的法定计量单位是m2/s（米2/秒），它与以前沿用的非法定计量单位cst（厘斯）之间的关系是：1m2/s=106mm2/s=106cst3.相对粘度：相对粘度又称条件粘度。我国采用恩氏粘度，恩氏粘度用恩氏粘度计测定。用符号°E表示。3.粘度和温度的关系：粘度随温度的升高而减少。4.粘度和压力的关系：液体所受的压力增大时，其分子间的距离减小，内聚力增大，黏度亦随之增大。但对于一般的液压系统，当压力32MPa以下时，压力对黏度的影响不大，可以忽略不计。(四)液压油的基本要求和选择1)合适的粘度和良好的粘温特性。2)润滑性能好，腐蚀性小，抗锈性。3)质地纯净，杂质少。4)对金属和密封件有良好的相容性。5)氧化稳定性好，长期工作不易变质。6)抗泡沫性和抗乳化性好。7)体积膨胀系数小，比热容大。8)燃点高，凝点低。9)对人体无害，成本低。1.液压油的基本要求2.液压油的选择3.液压油使用注意事项四、液体动力学基础1.基本概念:理想液体:无黏性又不可压缩的假想液体。恒定流动：液体流动时，若其中任一点处的压力、速度和密度都不随时间变化的流动。过流断面：垂直于液体流动方向的截面。流量：单位时间内流过过流断面的液体体积。平均流速：为使计算和分析简便，假想液流通过过流断面的流速分布是均匀的，且该流速能反映真实流量。或四、液体动力学基础2.连续性方程：是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。在单位时间内流过两个断面的液体质量相等，即当忽略液体的可压缩性时，得说明液体在管道中流动时，流过各个断面的流量是相等的，流速和过流断面积成反比。四、液体动力学基础3.伯努利方程：理想液体的伯努利方程

实际液体的伯努利方程或或四、液体动力学基础例题：如图所示，设泵的吸油口至油箱液面高度为

，油箱与大气相通，求泵吸油腔的真空度以及泵允许的最大吸油高度。五.液体流动时压力损失1.液体的流动状态液体在管中的流动状态用雷诺数描述，即：由Re判定液体的两种流态：层流和紊流2.沿程压力损失：液体在等径直管中流动时因黏性摩擦而产生的压力损失。3.局部压力损失：液体流经如阀口、弯管、突变截面等局部阻力处所引起的压力损失。（弯管、突变截面）（阀口）五.液体流动时压力损失4.管路系统的总压力损失:系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和，即减少液压系统的压力损失，通常采取以下措施。（1）油液在管路中流动的速度对压力损失影响最大。（2）管道内壁应光滑。（3）油液的黏度应适当。（4）尽量缩短管道长度，减少管道的弯曲和突然变化。五.液体流动时压力损失图示的液压系统，已知泵输出的流量q=

1.6×10−3m3/s,液压缸内径

=100mm，负载

=30

000N，回油腔压力近似为零，液压缸的进油管是内径d=20mm的钢管，总长l即为管的垂直高度H=5m，进油路总系数=7.2，液压油的密度=900kg/m3，工作温度下的运动黏度

=46mm2/s。试求：（1）进油路的压力损失；（