12－3压力、流量损失及功率计算

第十二章液压传动的基本概念第三节压力、流量损失及功率计算【学习目标】

1．了解压力损失的产生、类型。2．掌握压力损失的估算方法。3．了解流量损失的产生、类型。4．掌握流量损失的估算方法。5．掌握液压传动的功率、效率计算方法。一、液压传动的压力损失1．液阻和压力损失油液流动时，油液的分子之间、油液与管壁之间的摩擦和碰撞会产生阻力，这种阻碍油液流动的阻力称为液阻。图12-11油液的压力损失液阻表现为压力损失。2．沿程损失与局部损失（1）沿程损失油液在截面积相同的直管路中流动产生的压力损失称为沿程损失。管路越长，沿程损失越大。（2）局部损失油液流过管路弯曲部位、管路截面积突变部位及各种控制阀等地方所产生的压力损失称为局部损失。管路越复杂，局部损失越大。局部损失是主要的压力损失。3．液压元件的液阻、压差与流量的关系

当液压元件的两端压差一定时，液阻越小，则通过元件的流量越大。液压元件的液阻一定时，元件的两端压差越大，则通过元件的流量越大。4．压力损失的估算液压泵最高工作压力的估算式为：

p泵=p缸K压

式中p泵—液压泵的最高工作压力，Pa；p缸—液压缸的最高工作压力，Pa；K压—系统的压力损失系数，一般K压=1.3～1.5。系统复杂或管路较长取大值，反之取小值。二、液压传动的流量损失1．泄漏和流量损失液压系统正常工作的情况下，从液压元件的密封间隙漏过少量油液的现象称为泄漏。液压系统的泄漏包括内泄漏和外泄漏两种。液压元件内部高、低压腔间的泄漏称为内泄漏。液压系统内部的油液泄漏到系统外部的泄漏称为外泄漏。液压系统的泄漏引起流量损失。图12-12液压千斤顶原理图1—低压腔2—高压腔3—外泄漏4—内泄漏2．流量损失的估算液压泵输出流量的估算式为：

qv泵=qv缸K漏

式中qv泵—液压泵的最大流量，m3/s；qv缸—液压缸的最大流量，m3/s；K漏—系统的泄漏系数，一般K漏=1.1～1.3。 系统复杂或管路较长取大值，反之取小值。三、液压传动的功率计算1．液压缸的输出功率

P缸=Fv

∵p缸=F/A，qv缸=vA∴P缸=p缸qv缸

式中P缸—液压缸的输出功率，W；p缸—液压缸的工作压力，Pa；qv缸—液压缸的输入流量，m3/s。2．液压泵的功率1）液压泵的实际输出功率P实P实=p实qv实

式中P实—液压泵的实际输出功率，W；p实—液压泵的实际输出压力，Pa；qv实—液压泵的实际输出流量，m3/s。2）液压泵的实际输出功率P实P额=p额qv额

式中P额—液压泵的额定功率，W；p额—液压泵的额定压力，Pa；qv额—液压泵的额定流量，m3/s。3.液压泵的效率和驱动液压泵的电机功率

驱动液压泵的电机所需功率P电比液压泵的输出功率P泵要大。其值取决于液压泵的总效率，即因此，电机的功率为例12-3如图12-8a）所示的液压系统，已知：活塞向右运动的速度v为0.04m/s，负载F为9720N，活塞的有效作用面积A为0.008m2，K漏=1.1，K压=1.3，选用定量液压泵的额定压力为2.5MPa，额定流量为4.17×10-4m3/s。试问：此液压泵是否适用？如果液压泵的总效率为0.8，则驱动液压泵的电机的匹配功率为多少？

解：输入液压缸的流量为qv缸=Av=0.008×0.04=3.2×10-4（m3/s）液压泵应供给的油液流量为qv泵=K漏qv缸=1.1×3.2×10-4=3.52×10-4（m3/s）液压缸的工作压力为p缸=F/A=9720/0.008=1.215×106（Pa）液压泵的工作压力为p泵=K压p缸=1.3×1.215×106=1.58×106（m3/s）因为qv泵<qv额，p泵<p额，所以，所选液压泵适用。驱动液压泵的电机的匹配功率P电=p额qv额/η总=2.5×106×4.17×10-4/0.8=1303（W）思考与练习

1．液压传动中为何有压力损失？压力损失有哪些类型？与哪些因素有关？

2．液压传动中为何有泄漏产生？泄漏有哪些类型？

3．图12-8a)所示液压系统，已知活塞向右运动的速度为0.04m/s，外界负载F=10KN，活塞