帕斯卡定律是流體靜力學的一條定律,它指出,當不可壓縮的靜止流體中的任何一點受到外力而產生壓力增加時,這種壓力增加將瞬間傳遞到靜止流體的所有點。 人們利用這一定律來設計和制造液壓機、液壓驅動器等流體機械。
基本信息
中文名稱:帕斯卡定律
外文名稱: 法律
別稱:靜壓傳遞原理
表達式:p=p0+ρgh
主講人:布萊斯·帕斯卡
適用范圍:流體力學
基本介紹
帕斯卡定律是流體靜力學的定律,它指出液體在各個方向上傳遞的帕斯卡大小保持不變。 根據靜壓基本方程(p=p0+ρgh),當密閉容器內液體的外部壓力p0發生變化時,只要液體保持原來的靜止狀態帕斯卡原理,容器內任意一點的壓力液體將是相同的。 將會發生同樣幅度的變化。 這意味著在密閉容器中,施加在靜止液體上的壓力將以相同的值同時傳遞到所有點。 這就是帕斯卡原理,或者說靜壓傳遞原理。
基本內容
施加在密封液體上的壓力可以通過液體以恒定的大小向各個方向傳遞。 根據靜壓基本方程(p=p0+ρgh),當密閉容器內液體的外部壓力p0發生變化時,只要液體保持原來的靜止狀態,容器內任意一點的壓力液體會發生變化。 發生相同大小的變化。 這意味著在密閉容器中,施加在靜止液體上的壓力將以相同的值同時傳遞到所有點。 這就是帕斯卡原理,或者說靜壓傳遞原理。
基本的
帕斯卡定律是在流體力學中,由于液體的流動性,密閉容器內靜止流體的某一部分所發生的壓力變化將不變地向各個方向傳遞。 帕斯卡首先提出了這條定律。
壓力等于施加的壓力除以受力面積。 根據帕斯卡定律,在液壓系統中的一個活塞上施加一定的壓力將在另一個活塞上產生相同的壓力增加。 如果第二個活塞的面積是第一個活塞面積的10倍,那么作用在第二個活塞上的力將增加到第一個活塞面積的10倍,同時作用在兩個活塞上的壓力也會增加。還是平等的。
什么是液壓傳動
液壓傳動是指以液體為工作介質進行能量傳遞和控制的傳動方式。 在液體傳動中,根據其能量傳遞形式的不同,分為液力傳動和液力傳動。 液力傳動主要是利用液體動能進行能量轉換的傳動方式,如液力偶合器、液力變矩器等。 液壓傳動是利用液體壓力能進行能量轉換的傳動方式。 在機械中采用液壓傳動技術,可以簡化機器的結構,降低機器質量,減少材料消耗,降低制造成本,減輕勞動強度,提高工作效率和可靠性。
液壓傳動的優點
(1)體積小、重量輕。 例如,相同功率的液壓馬達的重量僅為電動機的10%至20%。 因此慣性力小,突然超載或停止時不會產生大的沖擊;
(2)能在給定范圍內平滑自動調節牽引速度,并可實現無級調速,調速范圍可達1:2000(一般為1:100)。
(3)換向方便,在不改變電機旋轉方向的情況下,可以更方便地實現工作機構旋轉運動與直線往復運動之間的轉換;
(4)液壓泵和液壓馬達通過油管連接,彼此在空間布置上沒有嚴格限制;
(5)由于采用油作為工作介質,各部件相對運動表面可自潤滑,磨損小,使用壽命長;
(6)操作控制方便,自動化程度高;
(7)易于實現過載保護。
(8)液壓元件已實現標準化、系列化、通用化,易于設計、制造和使用。
液壓傳動的缺點
(1)液壓傳動的使用維護要求較高,工作油必須經常保持清潔; (2)液壓元件制造精度高、工藝復雜、成本高;
(3)液壓元件維護復雜,技術水平要求高;
(4)液力傳動對油溫變化敏感,會影響其工作穩定性。 因此,液壓傳動不宜在很高或很低的溫度下工作。 一般工作溫度在-15℃~60℃范圍內。
(5)液壓傳動能量轉換過程中,特別是節流調速系統中,壓力大,流量損失大,因此系統效率低。
(6)由于液壓傳動的泄漏和液體的壓縮性,這種傳動不能保證嚴格的傳動比。
液壓傳動的發展
自18世紀末英國人制造出世界上第一臺液壓機以來,液壓傳動技術已有二三百年的歷史。 然而,直到 20 世紀 30 年代,它的使用才真正普及。
1650年,帕斯卡提出靜壓傳動原理。 1850年,英國人將帕斯卡原理應用到液壓起重機和壓力機上。 1795年,英國人約瑟夫·布拉曼在倫敦以水為工作介質,以水壓機的形式應用于工業。 世界上第一臺液壓機誕生; 1905年,工作介質由水改為油,進一步提高了液壓傳動效果。 第二次世界大戰期間,一些武器上采用了功率大、響應快、動作準確的液壓傳動和控制裝置,極大地提高了武器的性能,極大地促進了液壓技術的發展。 戰后,液壓技術迅速轉向民用。 隨著各類標準的不斷制定和完善,推動了機械制造、工程機械、農業機械、汽車制造等行業各類零部件的標準化、標準化、系列化。 來。 20世紀60年代以后,原子能技術、空間技術、計算機技術、微電子技術等的發展再次推動了液壓技術的發展,使其應用??到國民經濟的各個方面。 它已成為自動化生產流程和提高效率的重要工具。 勞動生產率等不可缺少的重要手段之一。
我國液壓工業始于20世紀50年代。 其產品最初僅應用于機床和鍛造設備,后來應用于拖拉機和工程機械。 自1964年引進國外部分液壓元件生產技術并自行設計液壓產品以來,我國液壓元件已廣泛應用于各種機械設備。 20世紀80年代以來,加快有計劃地引進、消化、吸收和國產化先進液壓產品和技術,確保我國液壓技術在產品質量、經濟效益、研發等各方面都能趕上。世界水平。
目前,液壓技術在實現高壓、高速、大功率、高效率、低噪音、耐用、高集成化等各種要求方面已取得重大進展。 在完善比例控制、伺服控制、數字控制等技術方面也取得了長足的進步。 還取得了許多新成果。 此外,在液壓元件和液壓系統的計算機輔助設計、計算機仿真與優化、微機控制等開發工作中日益顯示出顯著的優勢。
液壓傳動的工作原理
液壓傳動的工作原理就是帕斯卡原理。液壓傳動的工作原理可以用液壓千斤頂的工作原理來解釋
圖1:液壓千斤頂工作原理圖
1—杠桿手柄 2—小油缸 3—小活塞 4、7—單向閥 5—吸油管
6、10—管路 8—大活塞 9—大油缸 11—截止閥 12—油箱
圖1是液壓千斤頂的工作原理圖。 大油缸9和大活塞8組成舉升液壓缸。 杠桿手柄1、小??油缸2、小活塞3、單向閥4、7組成手動液壓泵。
工作準則:
(1)若抬起手柄使小活塞向上移動,則小活塞下端油室容積增大,形成局部真空。 此時單向閥4打開,通過吸油管5從油箱12吸油。
(2)用力按下手柄,小活塞向下運動,小缸下腔壓力升高,單向閥4關閉,單向閥7打開,小缸下腔油液排出。氣缸通過管道6輸入大氣缸9的下腔,迫使大活塞8向上運動,舉起重物。
(3)當再次抬起手柄吸油時,舉升油缸下腔的壓力油會試圖回流到手動泵中,但此時單向閥7會自動關閉,這樣油不會回流,從而保證重物不會自行流動。 下落。 通過不斷地前后拉動手柄,可將油不斷地泵入舉升油缸的下腔,從而逐漸舉升重物。
(4)若截止閥11打開帕斯卡原理,舉升油缸下腔的油經管道10和截止閥11流回油箱。大活塞在自重及其自身壓力的作用下向下運動。自身重量并返回到原始位置。
液力傳動工作過程的分析與總結
?力的傳遞遵循帕斯卡原理
?運動傳遞遵循等體積變化原理
?壓力和流量是液壓傳動中兩個最基本的參數
?液壓傳動系統的工作壓力取決于負載; 液壓缸的運動速度取決于流量
?傳輸必須在密封容器中進行且體積必須發生變化
?傳輸過程必須經過兩次能量轉換
磨床工作原理
1-油箱 2-過濾器 3、12、14-回油管 4-液壓泵 5-彈簧 6-鋼球 7-溢流閥 8-壓力支管 9-啟閉閥 10-壓力管 11-啟閉停止手柄 13 - 節流閥 15 - 換向閥 16 - 換向閥手柄 17 - 活塞 18 - 液壓缸 19 - 工作臺
工作準則:
(1)如圖1.2-2所示,液壓泵4由電動機(圖中未示出)驅動旋轉。 油從油箱1經過濾器2吸入液壓泵,液壓泵輸入的壓力油手動換向。 閥門11、節流閥13、換向閥15進入液壓缸18的左腔,推動活塞17和工作臺19向右移動。 液壓缸18右腔的油通過換向閥15排回油箱。以上是換向閥15的位置如圖1-2(a)所示。
(2)若換向閥15切換至圖1.2-2(b)所示位置,壓力油進入液壓缸18右腔,推動活塞17和工作臺19向左移動,液壓缸18左腔的油通過換向閥15排回油箱。工作臺19的移動速度由節流閥13調節。當節流閥開大時,進入液壓缸的油氣缸18增大,工作臺移動速度增大; 當節流閥關閉較小時,工作臺移動速度減小。 除液壓泵4輸出的壓力油進入節流閥13外,其余壓力油打開溢流閥7流回油箱。
(3)手動換向閥9處于圖1.2-2(c)所示狀態。 液壓泵輸出的油液經手動換向閥9流回油箱,此時工作臺停止移動,液壓系統處于卸載狀態。 。
液力傳動工作過程的分析與總結
?液壓傳動是一種利用液體作為工作介質來傳遞能量的傳動形式。 通過一個能量轉換裝置(液壓泵)將原動機的機械能轉換為液體的壓力能,再通過封閉管道、控制元件等。另一個能量裝置(液壓缸、液壓馬達)將將液體的壓力能轉化為機械能,驅動負載實現執行機構的直線或旋轉運動。
?工作介質在受控、調節狀態下工作,傳動與控制難以分離。
?液壓系統的壓力是由液壓泵對液壓油的推動以及負載對油的阻尼產生的。
?工作臺移動方向由換向閥控制
?工作臺速度由節流閥控制。 泵輸出的多余油液通過溢流閥返回油箱,因此泵出口壓力由溢流閥決定。
?液壓傳動過程中經過兩次能量轉換