压 力
1.工作压力—
液压泵正常工作时输出的压力,其大小由负载决定的。
液压泵的工作压力是泵输出口处油液的压力。
2.额定压力—
液压泵在连续运转的情况下,允许使用的压力。
(实际上就是在实验标准规定连续运转的压力-系统限定的额定压力)
当负载增加时,泵的压力升高,当负载减小时,泵的压力降低,所以在液压系统工作过程中,泵的压力是随负载的变化而变化的。
如果负载无限制地增加,泵的压力也无限制地升高,直至密封或零件强度或管路被破坏。这是容积式液压泵的一个重要特点。
因此,在液压系统中必须设置安全阀,限制泵的最大压力,起过载保护作用。
3.最大压力—
液压泵在短时间内超载的情况下,允许使用的压力。(系统限定的最大压力)
最大压力受零件的结构强度、密封性能及使用效率等方面的限制。
在液压系统中为了保证安全、正常工作,需要安装安全阀来限定系统的压力,安全阀调定压力值不能超泵的最大压力值。
流量、排量
1.液压泵的排量—
泵轴每转一 转(圈)时,排出液体体积的多少。
排量与密封容积的几何尺寸有关。
例如单柱塞液压泵-单柱塞液压泵,柱塞在偏心轮旋转一周往复运动一次,完成吸压油各一次,容积变化中就有液体被吸入与排出,排出的量即排量。
排量由柱塞直径和行程的长短决定:
q= V=?πd2h (单位:l/r)
2.液压泵的流量
流量—单位时间内液压泵输出液体体积的多少。(单位:l/min)
在规定的转速和额定压力下的流量:
Q=qn
流量取决于泵的转速与排量。
由于液压元件组成的液压系统存在有间隙,工作时会有泄漏,因此流量有理论流量和实际流量之分。
(1)理论流量
由泵的密封容积几何尺寸变化计算而得的泵的每转排液体体积称~。
液压泵的理论流量等于排量和转速的乘积。 Q=qn
液压泵的排量和理论流量是在不考虑泄漏的情况下,由计算得出的值,与泵的工作压力无关。
(2)实际流量
是指泵工作时的实际输出的流量。
(3)额定流量
是指泵在正常条件下,按实验标准规定必须保证输出的流量。由于泵存在泄漏,泵的实际流量和额定流量都小于理论流量。为了使液压泵正常工作,驱动电机的转速应按照泵的转速选取。
液压泵的流量为什么不能通过改变其转速来实现?
Q=qn
由公式分析 Q=qn可以,但实际泵在工作时,其转速不得变化——
(1) 因为泵的转速过高,会影响泵的吸油, 产生吸空现象,反而使泵的流量和容积效率下降,同时零件的磨损加剧,降低泵的使用寿命。
(2)当泵的转速低于规定值时,泵虽能正常工作,但由于泄漏的关系,其容积效率将显著下降,其潜力不能发挥。
压力与流量之间的关系:
正常工作时,压力与流量无关,由公式得知:
在泵的转速不变的情况下,压力与流量无关,当泵的输出压力高于额定压力时,泵的输出流量急剧下降,这是由于压力超过额定值时,泵的密封失效,造成泄漏,压力越高泄漏就越大,这样就使泵的实际输出压力减小、流量降低。
液压泵的功率与效率
1.功率:单位时间内做功的多少。
功率分为输出功率和输入功率。
(1)输出功率:为执行机构的输入功率。
(2)输入功率:液压泵轴的驱动功率。
式中:n: 泵的转速;
Mi:泵输入扭矩。
液压泵工作时,由于有泄漏和摩擦,就有能量损失,故其输出功率小于输入功率。
如果不考虑液压泵工作时的损失,输出功率等于输入功率等于理论功率。
2.效率——容积效率、机械效率
(1)容积效率
液压泵抵抗容积损失的能力用容积效率表示。
由于泄漏的存在,液压泵就有理论流量和实际流量。
理论流量:当压力等于零(空载)时,内泄漏接近与零,输出流量最大,此时的流量效率称为容积效率。
理论流量=实际流量+泄漏量
液压泵的制造精度、安装精度越高,泄漏越少,容积效率越高,所以容积效率是衡量液压泵性能好坏的重要指标之一。
(2)机械效率
机械损失:液压运动件之间如轴承等之间的摩擦引起的能量损失(液体粘性摩擦等)称机械损失。
机械损失用机械效率表示。
机械效率用功率或扭矩来表示。
机械效率 =理论输出功率/实际输入功率。
(理论输入扭矩Mt /实际输入扭矩M)。
(3)液压泵总的效率=容积效率X机械效率
液压泵的自吸能力
是指液压泵在高于油箱油面的条件下,从油箱中自行吸油的能力。
吸油能力常用吸油高度来表示。
液压泵吸油能力越强,说明其吸油腔的真空度大。但是一般吸油真空度有一定要求,就是防止泵吸油口处产生气穴现象、振动、噪声。
液压泵的自吸能力的实质,是因泵的吸油腔形成局部真空,油箱中的液压油在大气压的作用下流入吸油腔,所以,液压泵吸油腔的真空度越大,则吸油高度越高。但真空度的数值受气蚀条件的限制。
一般所允许的吸油高度不超过500毫米(即吸油管的长度)。
对于自吸油能力较差的液压泵,一般采取如下措施:
(1)使油箱液面高于液压泵–即液压泵安装在油箱液面以下的位置处。
(2)采用压力油箱–即采用封闭油箱,增加油箱的表面压力,一般预压力为0.05~0.25MPa。
(3)采用补油泵供油,一般补油压力为0.3~0.7MPa。
对于不同结构类型的液压泵,其自吸能力是不同的,所以泵的自吸能力也是衡量它的性能指标之一。
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