液压系统压力的建立取决于负载的大小‖实际上还在和内泄漏与机架强度在抗衡
总是有人不清楚液压系统那么高的压力如何而来,不清楚那么小的油缸何以有那么大的力气?
压力大小取决于外负载,一句简单的描述,对于入门级或者非行业人员觉得像似易经八卦一般难以思量。
在阐述这一问题之前,我们首先定一前提假设:传递压力的液体不可压缩。
对于容积式变化建立压力的油泵,我们再做一假设:泵体骨架支撑强度无限大,容积变化中没有顺着间隙的泄漏。
油泵的流量与压力乘积是我们需要选择的电机配套功率。
公式很简单:
P=p*Q
P代表功率,单位kw
p为压力,单位Mpa
Q为流量,单位L /s
简单做个计算:
Q=1L/s,p=1Mpa,则P=1kw。(单位换算略,有兴趣的不妨自己推演一下)
由上,如果P不变,Q=0.01L/s,则p=100Mpa。
100Mpa是个很大的压力了,但这时候的流量很小,只有0.01L/s,也就是0.6L/min。大约一分钟时间,油液容积增大600ml,一瓶纯净水的大小。
这点容积的油液充入,压力会从一个大气压大小增大到100Mpa。举例来说,就是我们日常使用的大约50吨千斤顶(简单举例,一般千斤顶压力很少超过100Mpa,多在50-70Mpa)满载的压力。
50吨千斤顶,用于顶升50吨的重物,需要100Mpa的压力,那顶升25吨的重物,50Mpa就行了,顶升2.5吨,压力仅仅需要5Mpa。
这就是所谓的压力取决于外负载的解释。
顶升100吨呢?对不起,理论上可以,实际上50吨千斤顶机架缸体强度支撑不住。而且理论压力会有200Mpa,理论上可以假设不内泄,但实际上的常规密封型式很难保证不泄漏。
实际应用,液压系统的压力建立就是要和机械骨架支撑强度,外负载,内泄漏进行抗衡。
机械骨架支撑强度限定死了最大的承载能力,外负载与内泄漏则约束住了压力最终的大小。
理论假设是为了计算的方便,实际需求才是我们要应对的现实问题。
为什么叶片泵与齿轮泵无法建立高压超高压?就是因为本身的那种结构强度与容积变化无法抗衡高压下的泄漏与支撑。
实际的高压建立,不单单在和外负载抗衡,还要有充足方便的条件来弥补自身的泄漏。
合理选配合适的油缸马达大小,合理调定液压系统的压力大小与流量供应,是我们依据机构需要作出的选择。当然,机构也可以考虑现有的油缸马达或者液压压力级别来设计合适的强度与架构。
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