液压传动技术基础电子课件宋爱民二、液压传动基础 第二、三节.ppt

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1、同学们好！液压传动技术基础第二节液体静力时的性质静止液体是指液体内部个质点间没有相对运动，不呈现粘性。本节主要讨论液体在相对静止状态下的力学规律。7/22/20212液压传动基础一、液体静压力及其特性液体在相对静止时，液体单位面积上所受到的法向力称为液体的静压力，简称压力，物理学中则称为“压强”，用p表示，如右图所示。1.静压力外力作用形成的压力7/22/20213液压传动基础2.特性(1)液体静压力的方向总是在承压面的内法线方向；(2)静止液体内任意一点的压力在各个方向上都相等。外力作用形成的压力7/22/20214液压传动基础二、压力的表示

2、方法液体压力的表示方法有两种：一种是以绝对真空为基准所表示的绝对压力；另一种是以大气压力为基准所表示的相对压力。由于绝大多数仪表所测得的压力是相对压力，故相对压力也称为表压力。绝对压力=大气压力十相对压力在液压传动中，如不特别指明，压力均指的是相对压力。说明7/22/20215液压传动基础三、液体静压力的基本方程1.基本方程2.特征静止液体中任一点处的静压力由两部分组成：一部分是作用在液面上的压力p0，另一部分是ρg与该点离液面深度h的乘积。当液面上只受大气压力作用时，p0为大气压力pa，则有p＝pa+ρgh2)同一容器中，同一种液体内的静压力随

3、液体深度的增加而线性增加。3)连通器内，同一液体中，深度h相同的各点压力都相等。由压力相等的所有点组成的面称为等压面。在重力作用下，静止液体中的等压面为一水平面。7/22/20216液压传动基础3.适用条件连续的、静止的、不可压缩的同一种液体。在液压传动系统中，液压元件的安装位置相对于设备的机座来说，一般都不高，通常由外力产生的压力要比由液体自身造成的压力ρgh大得多，可忽略不计，认为系统中相对静止液体内各点压力都相等。说明7/22/20217液压传动基础四、液体作用在固体壁面上的力1.固体壁面为平面忽略液体自重的影响静止液体与固体壁面相接触时，

4、固体壁面将受到液压力的作用，忽略液体的质量，可认为其分布是均匀的。7/22/20218液压传动基础球阀锥阀2.固体壁面为曲面7/22/20219液压传动基础第三节液体流动时的性质本节主要讨论液体在外力作用下流动时的运动规律，要求学生掌握三个方程的含义及应用。7/22/202110液压传动基础一、基本概念一般把既无粘性又无压缩性的假想液体称为理想液体，事实上存在的有粘性和可压缩性的液体称为实际液体。由于实际液体具有粘性和可压缩性，增加了研究流动液体运动规律的难度。为简化起见，先在理想状态下分析，然后再根据实验结果，进行修正和补充，使之更加符合实际情

5、况。1.理想液体液体流动时，若液体中任意一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种液体流动称为稳定流动；若在压力、速度和密度中有一个量随时间变化，则这种液体流动就称为不稳定流动。2.稳定流动稳定流动不稳定流动动漫7/22/202111液压传动基础3.流量液体在管道中流动时，通常将垂直于液体流动方向的截面积称为过流断面。单位时间内通过某过流断面的液体的体积称为流量。7/22/202112液压传动基础当液压缸的有效面积一定时，活塞运动速度的大小取决于输入液压缸的流量的多少，生产中常利用这个原理进行调速的。说明在实际工程中，平均流速才具有应用价值。

6、液压缸工作时，活塞运动的速度就等于缸内液体的平均流速，根据上式可以建立起活塞运动速度υ与液压缸有效面积A和流量q之间的关系。q=υA4.平均流速实际速度和平均速度7/22/202113液压传动基础5.层流和紊流英国物理学家雷诺通过大量的实验，发现了液体在管路中流动时有层流和紊流（也称湍流）两种流动状态。在层流时，液体质点沿管路做直线运动，互不干扰，没有横向运动，即液体作分层流动，各层间的液体互不混杂。如水龙头的开口较小时，仅有少量的水往下流。在紊流时，液体质点除了沿管路运动外，还有横向运动，呈紊乱混杂状态。如水龙头开得较大时，水哗哗地往下流。能量

7、损失小能量损失大动漫7/22/202114液压传动基础6.雷诺数实验证明，圆管中液体的流动状态与液体的平均流速v、管路的内径d以及液体的运动粘度υ有关，这三个参数所组成的一个无量纲的雷诺数Re,即判别液体流动状态雷诺数是液流的惯性力与内摩擦力的比值。雷诺数较小时，液体的内摩擦力起主导作用，液体质点运动受粘性约束而不会随意运动，液流状态为层流；雷诺数较大时，惯性力起主导作用，液体粘性不能约束质点运动，液流状态为紊流。7/22/202115液压传动基础实验指出：液流从层流变为紊流时的雷诺数大于由紊流变为层流时的雷诺数，工程中一般都以后者为判别液流状态

8、的依据，称其为临界雷诺数，记做Rec，由实验求得。当Re