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《液压与气压传动》第二章 液压油与液压流体力学基础


Et
t1 t2
恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系
式为:
7.31 E
6.31 E
(2 9)
上式中ν的单位是mm2/s(cst)。
⑷调合油的粘度
调合油的粘度可用下列经验公式计算:
E aE1 bE2 c(E1 E2 )
(
100
式中 ºE1、ºE2 ——混合前两种油液
的粘度,取ºE1>ºE2;
用合适的液压油类型 (2)确定牌号即粘度等级
考虑: a.系统的工作压力 压力高→粘度大,以减少泄漏 b.环境温度 温度高→粘度大 c.运动速度 速度高→粘度低,以减少摩擦损失
六、液压油的污染及控制
1、污染的危害 (1)堵塞 (2)加速液压元件的磨损,擦伤密封件,
造成泄漏增加 (3)水分和空气的混入会降低液压油的
p pa gh
⑵静止液体内的压力随液体深度变化呈 直线规律分布。
⑶离液面深度相同的各点组成了等压面, 此等压面为一水平面。
三、压力的表示方法和单位
根据度量基准的不同,液体压力分为绝 对压力和相对压力两种。
如果液体中某点的绝对压力小于大气压 力,这时,比大气压力小的那部分数值 叫做真空度。
du / dy
动力粘度的物理意义是:液体在单位速 度梯度下流动时,流动液层间单位面积 上的内摩擦力。单位为: N·s/㎡或Pa·s
⑵运动粘度ν 动力粘度与该液体密度的 比值叫运动粘度,用ν表示
液压油牌号,常用它在某一温度下的 运动粘度平均值来表示,如N32号液压油, 就是指这种液压油在40℃时运动粘度的平 均值为32mm2/s(cSt)。
第二章 液压油与液压流体力学基础
液压传动是以液体作为工作介质进行能 量传递的,因此,了解液体的物理性质, 掌握液体在静止和运动过程中的基本力 学规律,对于正确理解液压传动的基本 原理,合理设计和使用液压系统都是非 常必要的。
§2-1 液体的物理性质
一、液体的密度
单位体积液体的质量称为液体的密度, 通常用“ρ”表示
绝对压力=大气压力+相对压力
五、液压油的种类及选用
1、液压油的种类 石油型 乳化型 合成型
石油型
矿物油 缺点:具有可燃性
乳化型
油+乳化剂→乳化油 乳化油+水→乳化液 乳化剂:具有两个分子基团,一个具有亲
水性,一个具有亲油性
合成型
磷酸脂液 水—乙二醇液
2、液压油的选用 (1)根据液压系统的环境与工作条件选
ºE ——混合后的调合油粘度; a、b——参与调合的两种油液所占的
百分数(a+ b=100); c——实验系数,见表2-1。
表2-1系数c的数值
a
10
20
30
40
50
60
70
80
90
b
90
80
70
60
50
40
30
20
10
c
6.7
13.1
17.9
22.1
25.5
27.9
28.2
25
17
3、粘度与压力的关系
§2-2静止液体力学
一、液体的压力
液体单位面积上所受的法向力,称为压力,以 p表示,单位Pa、Mpa
F p lim
A0 A
(2 13)
静止液体的压力称为静压力。
特点:
(1)液体的压力沿内法线方向作用于 承压面上;
(2)静止液体内任一点的压力,在各 个方向上都相等。
二、重力作用下静止 液体中的压力分布
k的倒数称为液体的体积弹性模量,以K 表示 :
K 1 Vp k V
纯净液压油的体积弹性模量K=(1.4~ 2.0)×109Pa,
常用等效体积弹性模量K′表示,K′= (0.7~1.4)×109Pa
液压弹簧刚度
K
Vp V
VF A 2 l
Kh
F l
p l
A2 V
K
(2 4)
三、液体的粘性
pA p0A ghA
p p0 gh
(2 14)
重力作用下的静止液体,其压力分布有 如下特征:
⑴静止液体内任一点处的压力都由两部 分组成:一部分是液面上的压力po,另 一部分是该点以上液体自重所形成的压 力,即ρg与该点离液面深度h的乘积。当 液面上只受大气压力pa作用时,则液体 内任一点处的压力为:
润滑能力,并使其变质,产生气蚀,使液 压元件加速损坏,使液压系统出现振动、 噪音、爬行等现象。
2、污染的原因
(1)残留物的污染
液压元件内残留物
(2)侵入物的污染
环境侵入
(3)生成物的污染
金属微粒、密封件磨损、液压油变
质等。
3、污染的控制 (1)消除残留物的污染 (2)力求减少外来污染 (3)滤除系统产生的杂质 (4)定期检查更换液压油
1、粘性的意义
液体在外力作用下流动
时,液体分子间的内聚
力会阻碍其分子的相对
运动,即具有一定的内
摩擦力,这种性质称为
液体的粘性。
Ff
A du
dy
du
dy
上式称为牛顿液体内摩擦定律。
1、粘度
粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有
三种,即动力粘度、运动粘度和相对粘 度。
⑴动力粘度μ 动力粘度又称绝对粘度
液体所受的压力增大时,其分子间 的距离将减小,内摩擦力增大,粘 度亦随之增大。
4、粘度与温度的关系
油液的粘度对温度的变化极为敏感, 温度升高,油的粘度即显著降低。 油的粘度随温度变化的性质称粘温 特性。
四、其它性质
抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、 抗乳化性、防锈性、润滑性、导热性、介 电性、相容性、纯洁性
⑶相对粘度 相对粘度又叫条件粘度,它是采用特
定的粘度计在规定的条件下测量出来的的 粘度。由于测量条件不同,各国所用的相 对粘度也不同。中国、德国和俄罗斯等一 些国家采用恩氏粘度,美国用赛氏粘度, 英国用雷氏粘度。
恩氏粘度用恩氏粘度计测定,即将200 ml被测液体装入恩氏粘度计中,在某一 温度下,测出液体经容器底部直径为 φ2.8㎜小孔流尽所需的时间t1,与同体积 的蒸馏水在20℃时流过同一小孔所需的 时间t2(通常t2=52s)的比值,便是被测 液体在这一温度时的恩氏粘度。
m (kg/ m3)
V
式中:V——液体的体积,单位为m3;
m——液体的质量,单位为kg。
二、液体的可压缩性
液体受压力作用而使体积减小的性质
称为液体的可压缩性。通常用体积压
缩系数来表示:
k 1 V
p V
式中k——液体的体积压缩系数; V——液体的体积; ΔV——体积变化量; Δp——压力增量。
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