液壓傳動中的壓力
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          液壓傳動中的主要參數是壓力和流量，了解這兩大參數的概念、基本特性和應用，有助于深入理解液壓傳動的基本工作原理和特性。

    1．壓力的概念

液體在單位面積上所受的法向力稱為壓力（在物理學中稱為壓強），壓力通常用p表示。若在液體的面積么上受均勻分布的作用力F，則壓力可表示為：

壓力公式（泰勒姆斯）

         壓力的國標單位為N/m2(牛／米2)，即Pa(帕)；工程上常用MPa(兆帕)、bar(巴)和kgf/cm2，它們的換算關系為：

1MPa=10bar=106Pa=10.2kgf/cm2

  2．靜壓傳遞
       

     據帕斯卡原理可知，在密閉容器中的靜止液體，由外力作用在液面的壓力能等值地傳到液體內部的所有各點。

    如圖2.1所示，A1、A2分別為液壓缸1和2的活塞面積，兩缸用管道連通。大活塞缸2內的活塞上有重力W,當給小活塞缸1的活塞上施加力F1時，液體中就產生了的壓力。隨著F1的增加，液體的壓力也不斷增加，當壓力到達平衡時，大活塞缸2的活塞開始運動。

帕斯卡原理的應用(泰勒姆斯)

 

 圖2.1  帕斯卡原理的應用
1-小活塞缸；2-大活塞缸；3-管道
可見，靜壓力傳動有以下特點。
●傳動必須在密封容器內進行。
●系統內壓力大小取決于外負載的大小。也就是說，液體的壓力是由于受到各種形式的阻力而形成的，當外負載W=0時，則p=0。
●液壓傳動可以將力放大，力的放大倍數等于活塞面積之比。
 3．靜壓力基本方程
    靜止液體內部受力情況可用圖2.2來說明。設容器中裝滿液體，在任意一點A處取一微小面積dA，該點距液面深度為h，距坐標原點高度為乙容器液平面距坐標原點為Z0。為了求得任意一點A的壓力，可取dA·矗這個液柱為分離體，見圖2.2(b)。根據靜壓力的特性，作用于這個液柱上的力在各方向都呈平衡，現求各作用力在Z方向的平衡方程。微小液柱頂面上的作用力為p0dA(方向向下)，液柱本身的重力G=ρghdA(方向向下)，液柱底面對液柱的作用力為pdA(方向向上)，則平衡方程為：
    pdA=P0dA+ρghdA
故P=P0+ρgh。
  分析上式可知：

  (1)靜止液體中任一點的壓力均由兩部分組成，即液面上的表面壓力P0和液體自重而引起的對該點的壓力ρgh。

靜止液體內壓力分布規律（泰勒姆斯）

 

圖2.2靜止液體內壓力分布規律
    (2)靜止液體內的壓力隨液體距液面的深度變化呈線性規律分布，且在同一深度上各點的壓力相等，壓力相等的所有點組成的面為等壓面，很顯然，在重力作用下靜止液體的等壓面為一個平面。
    (3)可通過下述三種方式使液面產生壓力p0:
    ●通過固體壁面（如活塞）使液面產生壓力；
    ●通過氣體使液面產生壓力；
    ●通過不同質的液體使液面產生壓力。
    4．壓力的表示方法
    壓力的表示方法有絕對壓力和相對壓力兩種。
    以絕對真空（p=0)為基準，所測得的壓力為絕對壓力；以大氣壓pa為基準，測得的壓力為相對壓力。
    若絕對壓力大于大氣壓，則相對壓力為正值，由于大多數測壓儀表所測得的壓力都是相對壓力，所以相對壓力也稱為表壓力；若絕對壓力小于大氣壓，則相對壓力為負值，比大氣壓小的那部分稱為真空度。

圖2.3清楚地給出了絕對壓力、相對壓力和真空度三者之間的關系。

絕對壓力、相對壓力及真空度的關系（泰勒姆斯）

 

 圖2.3絕對壓力、相對壓力及真空度的關系
5．液體作用在固體壁面上的力
    液體流經管道和控制元件，并推動執行元件做功，都要和固體壁面接觸。因此，需要計算液體對固體壁面的作用力。
    當固體壁面為一平面時，流體對平面的作用力E等于流體的壓力p乘以該平面的面積么，即
    F= pA


本文標題：液壓傳動中的壓力

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