1、2、5 液體流經孔口和縫隙流量壓力特性 2、6 液壓沖擊和氣穴現象,目的任務 了解流量公式、特點、兩種現象 產生原因 掌握薄壁孔流量公式及通用方程、兩種現象危害及消除,2、5 液體流經孔口和縫隙流量壓力特性 2、6 液壓沖擊和氣穴現象,重點難點 1 薄壁小孔流量公式及特點 2 流量通用方程及各項含義 3 平行平板縫隙和偏心圓環(huán)縫隙流量公式之結論 4 兩種現象危害及消除方法,2、5 液體流經孔口和縫隙流量壓力特性 2、6 液壓沖擊和氣穴現象,提問作業(yè) 1 動力學三大方程各是什么？分別是剛體力學中哪 些定 律在流體 力學中的具體應用? 2 液壓傳動中液體的流態(tài)和壓力損失有哪幾種？其判別方法和產 生

2、原 因各是什么？ 3 液壓傳動油管中為何種流態(tài)？產生什么損失?,2、5 液體流經孔口及縫隙流量 壓力特性 2、6 液壓沖擊和空穴現象,2、5、1 小孔流量壓力特性 2、5、2 液體流經縫隙流量壓力特性,液體流經孔口及縫隙的流量 壓力特性,概述：孔口和縫隙流量在液壓技術中占有很重要 的地位，它涉及液壓元件的密封性，系統(tǒng) 的容積效率，更為重要的是它是設計計算 的基礎，因此： 小孔雖?。ㄖ睆揭话阍?mm以內）， 縫隙雖窄（寬度一般在0、1mm 以下）， 但其作 用卻不可等閑視之。,2、5、1 小孔流量壓力特性,薄壁小孔流量壓力特性 短孔和細長孔的流量壓力特性 流量通用方程,小孔流量壓力特性,薄壁小孔

3、 l/d 05 孔口分類 4 短孔 0、5 l/d 4,薄壁小孔流量壓力特性,如圖2、5、1：取孔前通道斷面為11斷面，收縮 斷面為斷面，管道中心為 動畫演示 基準面， z1 = z2 ，列伯努利方程如下： p1+1v12 /2= p2 +2v22/2 +pw,薄壁小孔流量壓力特性, v1 105 Cc = 0.61 0.63 Cv = 0.97 0.98 Cq = 0.6 0.62 液流不完全收縮時（D/d 7），查表2、5、1,薄壁小孔流量壓力特性,結論： q p ，與無關。 流過薄壁小孔的流量不受油溫變化 的影響。,短孔和細長孔的流量壓力特性,短孔：q = CqAT 2p / Cq 可查

4、圖2、5、2 細長孔：q = d4p / 128l =d2p/32l=CAp 結論： q p 反比于 流量受油溫變化影響較大（T q）,流量通用方程, 薄壁孔：q = CqAT 2p /= Cq2/ AT p 短孔： q = CqAT 2p / = Cq2/ AT p 細長孔： q =d4p / 128l =1/32l d4/4 p 流量通用方程： q = C ATp,液體流經縫隙的流量壓力特性,平面縫隙 常見縫隙 環(huán)狀縫隙 壓差流動 縫隙流動狀況 剪切流動,壓差流動固定平行平板縫隙流量壓力特性,如圖2、5、3：設縫隙度高為，寬度b,度為l, 兩 端壓力 為p1、p2其壓差為P，從縫隙中取一微

5、小 六面體，左右兩 端所受壓力為p和p+dp， 上下兩側面所受摩擦切應力為+d和， 則在水平方 向受力平衡方程為： pbdy + (+d)bdx = (p+dp)bdy +bdx 整理后得： d/dy = dp/dx,動畫演示,壓差流動固定平行平板縫隙的流量壓力特性, = du/dy d2u/dy2 = 1/dp/dx 上式對y兩次積分得：u = dp/dx y 2/2+ C1y + C2 由邊界條件： 當y = 0, u = 0 y = , u = u0 則有：C1 = -dp/dx /2, C2 = 0 此外，在縫隙液流中，壓力沿x方向變化率dp/dx是一常數，有: dp/dx = p2-

6、p1/l = -(p1-p2)/l = -p/l u = (-y)yp/2l 故 q =0hubdy = b0hp(-y)ydy /2l = b3p /12l,壓差流動固定平行平板縫隙流量壓力特性,結論：在壓差作用下，通過固定平行平板縫隙 的流量與縫隙高度的三次方成正比，這 說明，液壓元件內縫隙的大小對其泄漏 量的影響是很大的。,相對運動平行平板縫隙流量壓力特性,相對運動平行平板縫隙（見圖2、5、4） 剪切流動時： q = vb/2 壓差與剪切流動時： q = b3p /12l vb/2 剪切與壓差流動方向一致時，取正號 剪切與壓差流動方向相反時，取負號,液體流經環(huán)形縫隙的流量壓力特性,液壓缸

7、缸筒與活 環(huán)形縫隙 工作壓力 引起振動、噪聲、導致某些元件如密封裝置、 管路等 損壞；使某些元件（如壓力繼電器、 順序閥等）產生誤動作，影響系 統(tǒng) 正常工作。,減小液壓沖擊的措施,1） 延長閥門關閉和運動部件制動換向的時間。 2） 限制管道流速及運動部件速度 v管 5m/s ， v缸 10m/min 。 3） 加大管道直徑，盡量縮短管路長度。 4） 采用軟管，以增加系統(tǒng)的彈性。,氣穴（空穴）現象,氣穴現象：液壓系統(tǒng)中，由于某種原（如速 度突變），使 壓力降低而使氣泡 產生的現象。,氣穴現象產生原因,壓力油流過節(jié)流口、閥口或管道狹縫時，速 度升高，壓力降低；液壓泵吸油管道較小，吸油 高度過大，阻力增大，壓力降低；液壓泵轉速過 高，吸油不充分，壓力降低（如高空觀纜）。,氣體來源,混入 氣泡 輕微氣穴 空氣 溶入 氣體分子 嚴重氣穴 蒸汽 汽泡 強烈氣穴,氣穴現象引起的結果,1 液流不連續(xù)，流量、壓力脈動 2 系統(tǒng)發(fā)生強烈的振動和噪聲 3 發(fā)生氣蝕,減小氣空穴的措施,1 減小小孔和縫隙前后