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1、2.5 孔口和缝隙流量 在液压系统中,孔口和缝隙流动是最常见的。研究液体在孔口和缝隙中的流动规律,了解影响它们的因素,对液压系统的分析和设计都很有意义。2.5.1孔口流量 1.薄壁孔的流量计算 孔口的长径比0.5时称为薄壁孔,如图2.13所示。对孔前通道断面1-1和收缩断面2-2之间的液体列出伯努力方程 式中,,局部损失,整理上式后得 式中,cv速度系数,;孔口前后压差, 。 由此可得通过薄壁孔口的流量公式为 式中,收缩断面
2、面积,由实验测定; 收缩系数,; 孔口通流截面的面积,; 流量系数,。 、和的数值可由实验确定。当液体完全收缩()时, 。当液体不完全收缩()时,。 薄壁小孔因其沿程压力损失很小,其能量损失只涉及局部损失,因此通过薄壁孔口的流量与粘度无关,即流量对油温的变化不敏
3、感,因此薄壁小孔适合作节流元件。2.短孔的流量计算孔口的长径比时为短孔。短孔的流量公式仍为式(2.34),但流量系数不同。一般可取。短孔的工艺性好,通常用作固定节流器。3.细长孔的流量计算孔口的长径比>4时为细长孔。液体流过细长孔时,一般为层流,流量公式可用前面推出的圆管层流的流量公式,即由上式可知,液体流经细长孔的流量与液体粘度成反比。即流量随温度的变化而变化,并且流量与小孔前后的压差成线性关系。上述各类小孔的流量可归纳为一个通用公式式中由孔的形状、尺寸和液体性质决定的系数。由孔的长径比决定的指数。薄壁孔,细长孔,短孔。 2.5.2缝隙流量计算液压元件(因为相互间有相对运动)之间都存在
4、缝隙(或称为间隙)。流过缝隙的油液流量就是泄漏量。了解影响泄漏量的因素是十分必要的。缝隙流量计算包括压差流动和剪切流动。1.平行平板缝隙流量 平板缝隙间的液体流动情况如图所示。设缝隙的长、宽、高分别为、,且、,液体通过缝隙的流动通常为层流。(1)压差流动液体在压差作用下通过缝隙的流动,称为压差流动。在压差作用下,通过平行平板缝隙的流量为(2)剪切流动压差为零时,液体仅在平板运动作用下通过缝隙的流动,称为剪切流动。其值为(3)总流量当的方向与压差流动的方向相同时取“”号,反之取“”号。2.环形缝隙(1) 同心环形缝隙如图,当时,同心环形缝隙的流量为(2) 偏心环形缝隙实际上,圆柱体与孔的配合很难保持同心,往往存在一定的偏心,如图所示。其流量表达式为式中为偏心距,;为同心时的缝隙量。由上式可知,同心环形缝隙的流量公式是偏心环形缝隙的流量公式在时的特例。当完全偏心时,即,此时由上式可知,在不考虑剪切流量时,完全偏心时的流量是同心时的2.5倍。因此在制造和装配中保证较高的配合同轴度是非常必要的。注意:为减小泄漏损失
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