大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于液压系统对人类重要吗的问题,于是小编就整理了3个相关介绍液压系统对人类重要吗的解答,让我们一起看看吧。
为什么有的人会认为液压传动不重要?
一、液压传动非常重要
液压传动与机械传动,电气传动并列三大传动方式。液压传动是近几十年才发展起来的一门专业。机械传动和电气传动比较常见,液压传动相对来说专业性更强,不接触液压的人根本对此不了解,所以很多人对液压有误解,这也正常。
我们看到的大型工程机械,钢铁机械,渔业机械,甚至是很多水利工程都有液压传动的身影。像制造航母的大型压力机都是属于液压传动。
二、液压传动的优点
液压传动在国民经济建设中起到了非常重要的作用,是一个国家工业发展水平的标志。如此重要的液压传动有着机械传动,电气传动所没有的优点:
液压传动通过液体压力的作用可以产生很大的扭矩或推力。因为推力等于压力乘以面积,只要作用面积足够大,那么产生的推力就足够大。
2、无极调速
液压传动通过调节系统的流量来调节速度,通过液压控制阀可以将速度从0调节至需要的值。而机械传动不具备这样的调节方式。
我们国家液压传动技术相对还是落后的,大功率柱塞泵基本全是进口,商用伺服阀、比例阀基本离不开进口,一些重要的密封件也离不开进口,我们为这方面的技术突破还差很多,高端技术我们接触不了,好的工艺我们没有,技术水平一般,以后这方面还需要更大的努力。
液压传动功率损失较大,但却是非常重要的,它可以节省机械传动系统,在布置不方便的机械设备上使用,对材料要求极高!我国研究高性能原材料的相对很少,高性能液压传动要追上西方发达国家,还有很长的路要走,真心希望那些钱不要再傻乎乎投什么互联网,研究新材料新材料加工工艺,才是极重要的!
我认为液压传动非常重要,能更好的实现机电液一体化,对于未来的操控性,舒适型,非常有帮助,这是机械传动无法比拟的,但是我们必须解决好基础科学,比如材料性能,密封性能,我们国家的工业落后在基础,在材料,而这样科学研究不是一朝一夕的事情,是沉下心来要研究的事情,不能盲目的追求眼前的利息。
为什么液压系统会产生那么大的力?
答:液压系统是利用流体静力学中的帕斯卡定律,使用油或者其他液体,把压力在液体中传递,从而实现小压力控制大压力,有点类似杠杆原理。
液体的可压缩性一般非常小,于是在流体静力学中,均认为液体是不可压缩的;在不可压缩的静止液体中,任何一点受到外力产生的效果,会瞬间传递到流体的各点,这就是帕斯卡定律。
根据帕斯卡定律,对于上面的两个连通水缸,任一水平面上的压强必然是相等,如果两个活塞处于同一水平线,那么活塞所受压强就有:
P1=P2;
根据压强公式有:
F1/S1=F2/S2;
既是:
这里涉及到的核心原理就是——帕斯卡定律:在一个密闭容器内充满液体,容器外任一点受力所产生的压强都会被等大的传递到液体各处
这个知识点实际上在初中物理就有接触,而且小编当时记的很清楚,我的物理老师说外面用的液压传动装置(比如液压千斤顶),原理就是这个帕斯卡定律。
用数学公式来表达则更加清楚,一幅超经典的图(见下图)
容器两边各有两块大小不一的活塞,给右边小活塞一个向下的力F1,由于小活塞面积为S1,因此产生的压强P1=F1/S1,根据帕斯卡定律,容器左边的活塞也会受到相同的压强,因此P2=P1,而P2又等于F2/S2,所以这个向上的力F2就等于F1*S2/S1,可以看出F2大于F1,并且两活塞面积差越大,F2就越大。
不过有得必有失(能量守恒),获得的力F2大了,那么大活塞上升的位移就小了。但即便如此,这个原理对于生产实践仍有重要的指导意义。
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液压系统,其实就是杠杆原理,杠杆原理的本质是:你想省点力,你就得多走点路(距离),你想省点路,就得多出点力。宇宙中的能量是守恒的,你所做的功,永远等于你移动物体所做的功。你想偷懒是不行的。千斤顶,就是省力不省功的工具,你利用多走了距离,省了力顶起了重物。你所做的功等于你顶起了重物所做的功。我们在移动搬不动的重物时,就利用杠杆原理,多走点距离省了力 ,来慢慢移动它。我们一口吃不了个胖子,我们就一小口一小口的把它吃掉。液压系统为什么有那么大的力呢。其实就是千斤顶。
看一个实验,金属球壁上朝向不同方向开有多个小孔,在金属球中灌满水后,将金属球的进水口与打气筒相连,用力推动打气筒,可以看到金属球的各个小孔都有水喷出。表明打气筒活塞加在水上的压强被水传到各个小孔处,进一步的实验表明,加在密闭液体上的压强,能够被液体大小不变的向各个方向传递,这就是著名的帕斯卡定律,上面实验用到的仪器就叫帕斯卡球。
液压传动装置的工作原理可通过下图说明,
大小液缸底部连通,在两液缸的液面上加上活塞,液缸内的液体被密闭。设小液缸的横截面积为S1,大液缸的横截面积为S2。当小活塞对液体施加的压力为F1时,小活塞对液体施加的压强p1=F1/S1,根据帕斯卡定律,液体对大活塞的压强p2=p1=F1/S1,则液体对大活塞的压力F2=p2S2=F1S2/S1,因为S2>S1,所以F2>F1,表明在小活塞上施加不大的压力,在大活塞上可以获得很大的压力。并且,大活塞的面积是小活塞的面积的几倍,在大活塞上获得的压力就是加在小活塞上的压力的几倍。
都没说到点子上,液态的分子间距比气态分子小得多,所以分子之间排斥力大,能承受的力才比气态大得多,所以才能传递得了那么大的力,这才是根本原因,上面有一位说到液体不可压缩性,其实液体并不是不可压缩,只是压缩比太低了,低到可以忽略而已
液压机为什么不用水作为介质呢,而用油?
液压油是传递动力和信号的工作介质,同时它还起到润滑、冷却和防锈的作用,液压系统工作的可靠性主要取决于液压油。
如果用水的话润滑性差,粘度低,易腐蚀材料。
液压系统对工作介质的基本要求如下:
(l)有适当的粘度和良好的粘温特性。
粘度是选择工作介质的首要因素。液压油的粘性,对减少间隙的泄漏、保证液压元件的密封性能都起着重要作用。粘度过高,各部件运动阻力增加,温升快,泵的自吸能力下降,同时,管道压力降和功率损失增大。反之,粘度过低会增加系统的泄漏,并使液压油膜支承能力下降,而导致摩擦副间产生摩擦。所以工作介质要有合适的粘度范围,同时在温度、压力变化下和剪切力作用下,油的粘度变化要小。
(2)氧化安定性和剪切安定性好。
工作介质与空气接触,特别是在高温、高压下容易氧化、变质。氧化后酸值增加会增强腐蚀性,氧化生成的粘稠状[_a***_]会堵塞滤油器,妨碍部件的动作以及降低系统效率。因此,要求它具有良好的氧化安定性和热安定性。
剪切安定性是指工作介质通过液压节流间隙时,要经受剧烈的剪切作用,会使一些聚合型增粘剂高分子断裂,造成粘度永久性下降,在高压、高速时,这种情况尤为严重。为延长使用寿命,要求剪切安定性好。
(3)抗乳化性、抗泡沫性好。
工作介质在工作过程中可能混入水或出现凝结水。混有水分的工作介质在泵和其它元件的长期剧烈搅拌下,易形成乳化液,使工作介质水解变质或生成沉淀物,引起工作系统锈蚀和腐蚀,所以要求工作介质有良好的抗乳化性。抗泡沫性是指空气混入工作介质后会产生气泡,混有气泡的介质在液压系统内循环,会产生异常的噪声、振动,所以要求工作介质具有良好的抗泡性和空气释放能力。
到此,以上就是小编对于液压系统对人类重要吗的问题就介绍到这了,希望介绍关于液压系统对人类重要吗的3点解答对大家有用。