液壓傳動工作介質(zhì)

1、第一章第一章 流體力學(xué)基礎(chǔ)流體力學(xué)基礎(chǔ)l流體靜力學(xué)、動力學(xué)、運動學(xué)流體靜力學(xué)、動力學(xué)、運動學(xué)l管道流動、孔口流動、縫隙流動、瞬變流動管道流動、孔口流動、縫隙流動、瞬變流動l工作介質(zhì)工作介質(zhì)l穿透多孔物質(zhì)的液流穿透多孔物質(zhì)的液流 第一節(jié)第一節(jié) 工作介質(zhì)工作介質(zhì)一、液壓傳動介質(zhì)一、液壓傳動介質(zhì)作用：傳遞能量和信號作用：傳遞能量和信號一、液壓傳動介質(zhì)一、液壓傳動介質(zhì)基本功能： 1. 傳動：傳遞能量 2. 潤滑：潤滑執(zhí)行元件 3. 冷卻：吸收、帶走熱量 4. 去污：帶走污染物 5. 防銹：防止元件1 1、密度、密度和重度和重度 = M/V = M/V M- M-液體的質(zhì)量液體的質(zhì)量, V-, V-液體

2、的體積液體的體積 = G/V = G/V G- G-液體的重量液體的重量溫度上升，液壓油密度減小溫度上升，液壓油密度減小壓力升高，液壓油密度增加壓力升高，液壓油密度增加（一）傳動介質(zhì)的物理性質(zhì)（一）傳動介質(zhì)的物理性質(zhì)是負值（壓力增大，體積減?。谑绞秦撝担▔毫υ龃?，體積減?。?，在式子右邊增加一個負號以保證子右邊增加一個負號以保證k為正數(shù)。為正數(shù)。VVpk12 2、可壓縮性、可壓縮性p壓力的增量壓力的增量體積壓縮系數(shù)體積壓縮系數(shù)V體積的增量體積的增量V被壓縮的液體體積被壓縮的液體體積V體積彈性模量 工程上常用液體體積彈性模量工程上常用液體體積彈性模量( (簡稱體積簡稱體積模量模量) )來表示其

3、可壓縮性來表示其可壓縮性kK1溫度增加，體積模量減小溫度增加，體積模量減小壓力增大，體積模量增大壓力增大，體積模量增大（變化范圍：（變化范圍：5%25%5%25%）壓力超過壓力超過3MPa時，時，K不再增大不再增大液體的可壓縮性是鋼鐵的液體的可壓縮性是鋼鐵的100170100170倍倍 純油的可壓縮性變動量不大，對液純油的可壓縮性變動量不大，對液壓系統(tǒng)性能影響不大，壓系統(tǒng)性能影響不大，在一般情況下在一般情況下不予考慮。不予考慮。但在但在高壓情況高壓情況下以及在研下以及在研究系統(tǒng)動態(tài)性能時則不能忽略。由于究系統(tǒng)動態(tài)性能時則不能忽略。由于空氣的可壓縮性很大，且與工作壓力空氣的可壓縮性很大，且與工作

4、壓力的改變而大幅度變化，所以在油中的改變而大幅度變化，所以在油中游游離空氣離空氣對體積彈性模量影響很大。對體積彈性模量影響很大。剛度剛度封閉在容器的液體在外力的作用下，受封閉在容器的液體在外力的作用下，受力情況像彈簧：外力增大，體積減??；外力情況像彈簧：外力增大，體積減??；外力減小，體積增大。力減小，體積增大。VKAlFkh2hkFlKVA：剛度剛度：外力外力：液柱長度變化量液柱長度變化量：液體承受面積液體承受面積：體積模量體積模量：液體體積液體體積3 3、粘性、粘性 液體在外力作用下流動（或有流動趨勢）時，分子間的內(nèi)聚力要阻止分子相對運動而產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力，這種現(xiàn)象稱為液體的粘性。粘性液體

5、有以下特點：1. 1. 靜止液體不呈現(xiàn)粘性。靜止液體不呈現(xiàn)粘性。2. 2. 在流動截面上各點的流速不同。在流動截面上各點的流速不同。dyduAFf相鄰液層間的內(nèi)摩擦力動力粘度動力粘度（粘性系數(shù)）（粘性系數(shù)）A A液層接觸面積液層接觸面積dydu液層間的速度梯度液層間的速度梯度單位面積上的內(nèi)摩擦力dyduAFf動力粘度的單位是動力粘度的單位是sPa牛頓液體內(nèi)摩擦定律牛頓液體l動力粘度只與液體種類有關(guān)，而與速度梯度無關(guān)的液體。l石油基液壓油一般是牛頓液體運動粘度運動粘度液體動力粘度與液體密度之比稱為運動粘度液體動力粘度與液體密度之比稱為運動粘度運動粘度的單位是運動粘度的單位是/sm2粘度的單位粘度

6、的單位l動力粘度：動力粘度：P（泊）；（泊）；1Pas=10P=103cP（厘泊）（厘泊）l運動粘度：運動粘度：St（斯）；（斯）；1m2/s=104St=106cSt （厘斯）（厘斯）l相對粘度：根據(jù)特定條件制定的，又稱條相對粘度：根據(jù)特定條件制定的，又稱條件粘度。恩氏粘度、通用賽氏秒、商用雷件粘度。恩氏粘度、通用賽氏秒、商用雷氏秒、巴氏度等。氏秒、巴氏度等。機械油的牌號機械油的牌號 是以是以4 40時運動粘度的中心值來劃分的時運動粘度的中心值來劃分的例：例：20號機械油號機械油 = =1723 cSt（厘斯）（厘斯）溫度對粘度的影響溫度對粘度的影響 T ， 。影響：影響： 大，阻力大，能耗

7、大，阻力大，能耗 小，油變稀，泄漏小，油變稀，泄漏限制油溫：限制油溫：T，加冷卻器，加冷卻器 T，加熱器，加熱器粘溫圖粘溫圖壓力對壓力對粘度的影響粘度的影響 p 應(yīng)用時忽略影響應(yīng)用時忽略影響cpeacpap1p：壓力為p時液體的運動粘度a：大氣壓力下液體的運動粘度C ：系數(shù)氣泡對粘度的影響氣泡對粘度的影響l氣泡的體積分數(shù)增加，粘度增加。bb015. 010b：混入空氣時液體的運動粘度0：不含空氣時液體的運動粘度 b ：混入氣泡的體積分數(shù)（二）對液壓傳動工作介質(zhì)的要求（二）對液壓傳動工作介質(zhì)的要求1) 可壓縮性：小可壓縮性：小2) 粘性：粘溫特性好粘性：粘溫特性好3) 潤滑性：必須能充分潤滑潤滑

8、性：必須能充分潤滑4) 安定性：防熱、氧化、水解等，剪切穩(wěn)定安定性：防熱、氧化、水解等，剪切穩(wěn)定5) 相容性好：與金屬、密封件、橡膠管、涂料等相容性好：與金屬、密封件、橡膠管、涂料等6) 抗泡沫性好抗泡沫性好7) 防銹、抗腐蝕性好防銹、抗腐蝕性好8) 雜質(zhì)少雜質(zhì)少9) 抗乳化性：油水分離容易抗乳化性：油水分離容易10) 凝點低凝點低, 閃點、燃點高閃點、燃點高11) 無無公害、成本低公害、成本低（三）工作介質(zhì)的分類和選用（三）工作介質(zhì)的分類和選用分類：石油型，乳化型，合成型分類：石油型，乳化型，合成型工作介質(zhì)的選用原則工作介質(zhì)的選用原則1) 液壓系統(tǒng)的工作條件液壓系統(tǒng)的工作條件2) 液壓系統(tǒng)的

9、工作環(huán)境液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境3) 綜合經(jīng)濟分析綜合經(jīng)濟分析1) 優(yōu)先考慮粘性優(yōu)先考慮粘性 =11.5 41.3 cSt 2) 按工作壓力按工作壓力 p 高，選高，選大；大；p 低，選低，選小小3) 按環(huán)境溫度按環(huán)境溫度 T 高，選高，選大；大；T 低，選低，選小小4) 按運動速度按運動速度 高，選高，選?。恍?；低，選低，選大大5) 其他其他 環(huán)境環(huán)境 （污染、抗燃）（污染、抗燃） 經(jīng)濟經(jīng)濟 （價格、使用壽命）（價格、使用壽命） 特殊要求（精密機床、工程機械）特殊要求（精密機床、工程機械）工作介質(zhì)工作介質(zhì)的選擇的選擇ERFl也稱電流變流體，是一種新型工作介質(zhì)。l組成：液體介質(zhì)中加入10%-40%的

10、固體顆粒，形成懸濁液。l特征：通電時，液體固化；斷電時，恢復(fù)液體狀態(tài)。l優(yōu)點：可延長液壓元件的壽命，降低元件制造精度等。具有較高的響應(yīng)速度。（四）液壓系統(tǒng)的污染控制（四）液壓系統(tǒng)的污染控制污染根源：被污染的新油，殘留污染，污染根源：被污染的新油，殘留污染，侵入污染，生成污染侵入污染，生成污染污染引起的危害污染引起的危害1) 影響液壓系統(tǒng)的性能影響液壓系統(tǒng)的性能2) 影響液壓系統(tǒng)的使用壽命影響液壓系統(tǒng)的使用壽命3) 造成液壓系統(tǒng)的故障造成液壓系統(tǒng)的故障污染的測定：稱重法、顆粒計數(shù)法污染的測定：稱重法、顆粒計數(shù)法污染度的等級污染度的等級工作介質(zhì)的污染控制工作介質(zhì)的污染控制工作介質(zhì)的污染控制工作介質(zhì)的污染控制1