由于液壓技術(shù)適合各種機(jī)械和設(shè)備的自動(dòng)化、高性能、大容量、體積小、重量輕等方面的要求。所以很多朋友想學(xué)習(xí)這方面知識(shí)。為了滿足大家的需求,作為大家學(xué)習(xí)交流的平臺(tái)番薯學(xué)院特意收錄了這部液壓原理視頻教程。
液壓原理在一定的機(jī)械、電子系統(tǒng)內(nèi),依靠液體介質(zhì)的靜壓力,完成能量的積壓、傳遞、放大,實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能的輕巧化、科學(xué)化、最大化。液壓技術(shù)的特性適合各種機(jī)械和設(shè)備的自動(dòng)化、高性能、大容量、體積小、重量輕等方面的要求。所以雖然它是一門比較新的技術(shù)分支,但是在主動(dòng) 力的傳遞機(jī)構(gòu)、輔機(jī)的操作機(jī)構(gòu)或作業(yè)自動(dòng)化控制機(jī)構(gòu)等方面廣泛應(yīng)用。
液壓的優(yōu)點(diǎn):1、液壓傳動(dòng)的各種元件,可以根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置。2、重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快。3、操縱控制方便,可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)2000:1)。4、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì),相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑,使用壽命長(zhǎng)。6、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。7、很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化,當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后,不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過(guò)程,而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。
液壓的缺點(diǎn):1、由于流體流動(dòng)的阻力和泄露較大,所以效率較低。如果處理不當(dāng),泄露不僅污染場(chǎng)地,而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。2、由于工作性能易受到溫度變化的影響,因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。3、液壓元件的制造精度要求較高,因而價(jià)格較貴。4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響,不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比。5、液壓傳動(dòng)出故障時(shí)不易找出原因;使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。
液壓由于其傳動(dòng)力量大,易于傳遞及配置,在工業(yè)、民用行業(yè)應(yīng)用廣泛。在各部件制造中,對(duì)密封性、耐久性有很高的技術(shù)要求,目前在液壓部件制造中已廣泛采用——滾壓工藝,很好的解決了圓度、粗糙度的問(wèn)題。特別是液壓缸制造中廣泛應(yīng)用。液壓工具可以解決液壓制造各種問(wèn)題。
一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成,即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。動(dòng)力元件的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同,液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥等;流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等;方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同,液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計(jì)等。 液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì),有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
液壓原理:它是由兩個(gè)大小不同的液缸組成的,在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機(jī)”;充油的稱“油壓機(jī)”。兩個(gè)液缸里各有一個(gè)可以滑動(dòng)的活塞,如果在小活塞上加一定值的壓力,根據(jù)帕斯卡定律,小活塞將這一壓力通過(guò)液體的壓力傳遞給大活塞,將大活塞頂上去。設(shè)小活塞的橫截面積是S1,加在小活塞上的向下的壓力是F1。于是,小活塞對(duì)液體的壓強(qiáng)為P=F1/SI,能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞”。大活塞所受到的壓強(qiáng)必然也等于P。若大活塞的橫截面積是S2,壓強(qiáng)P在大活塞上所產(chǎn)生的向上的壓力F2=PxS2,截面積是小活塞橫截面積的倍數(shù)。從上式知,在小活塞上加一較小的力,則在大活塞上會(huì)得到很大的力,為此用液壓機(jī)來(lái)壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。
壓傳動(dòng):它是以液壓油為工作介質(zhì),通過(guò)動(dòng)力元件(油泵)將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐簤河偷膲毫δ埽偻ㄟ^(guò)控制元件,然后借助執(zhí)行元件(油缸或油馬達(dá))將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),且通過(guò)對(duì)控制元件遙控操縱和對(duì)流量的調(diào)節(jié),調(diào)定執(zhí)行元件的力和速度。當(dāng)外界對(duì)上述系統(tǒng)有擾動(dòng)時(shí),執(zhí)行元件的輸出量一般要偏離原有調(diào)定值,產(chǎn)生一定的誤差
液壓控制:和液壓傳動(dòng)一樣,系統(tǒng)中也包括動(dòng)力元件、控制元件和執(zhí)行元件,也是通過(guò)油液傳遞功率。二者不同之點(diǎn)是液壓控制具有反饋裝置,反饋裝置的作用是執(zhí)行元件的輸出量(位移、速度、力等機(jī)械量)反饋回去與輸入量(可以是變化的,也可以是恒定的)進(jìn)行比較,用比較后的偏差來(lái)控制系統(tǒng),使執(zhí)行元件的輸出隨輸入量的變化而變化或保持恒定。它是一種構(gòu)成閉環(huán)回路的液壓傳動(dòng)系統(tǒng),也叫液壓隨動(dòng)系統(tǒng)或液壓伺服系統(tǒng)。
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中用的是通斷式或邏輯式控制元件,就其控制目的,是保持被調(diào)定值的穩(wěn)定或單純變換方向,也叫定值和順序控制元件。
液壓控制系統(tǒng)中用的是伺服控制元件,具有反饋結(jié)構(gòu),并用電氣裝置進(jìn)行控制,有較高的控制精度和響應(yīng)速度,所控制的壓力和流量常連續(xù)變化。輸出功率可放大。
比例控制是介于上述二者之間的一種控制,所用比例控制閥是在通斷式控制元件和伺服控制元件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型的電――液控制元件,兼?zhèn)淞松鲜鰞深愒囊恍┨攸c(diǎn),用于用手調(diào)的通斷式控制不能滿足要求,但也不需要伺服閥對(duì)液壓系統(tǒng)那樣嚴(yán)格的污染控制要求的場(chǎng)合。
二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)
在目前四大類傳動(dòng)方式(機(jī)械、電氣、液壓和氣壓)中,沒(méi)有一種動(dòng)力傳動(dòng)是十全十美的,而液壓傳動(dòng)具有下述極其明顯的優(yōu)點(diǎn):(1)從結(jié)構(gòu)上看,其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在四類傳動(dòng)方式中是力壓群芳的,有很大的力矩慣量比,在傳遞相同功率的情況下,液壓傳動(dòng)裝置的體積小、重量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊、布局靈活。(2)從工作性能上看,速度、扭矩、功率均可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),動(dòng)作響應(yīng)性快,能迅速換向和變速,調(diào)速范圍寬,調(diào)速范圍可達(dá)100:l到2000:1;動(dòng)作快速性好,控制、調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單,操縱比較方便、省力,便于與電氣控制相配合,以及與CPU(計(jì)算機(jī))的連接,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。(3)從使用維護(hù)上看,元件的自潤(rùn)滑性好,易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)與保壓,安全可靠;元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。(4)所有采用液壓技術(shù)的設(shè)備安全可靠性好。(5)經(jīng)濟(jì):液壓技術(shù)的可塑性和可變性很強(qiáng),可以增加柔性生產(chǎn)的柔度,和容易對(duì)生產(chǎn)程序進(jìn)行改變和調(diào)整,液壓元件相對(duì)說(shuō)來(lái)制造成本也不高,適應(yīng)性比較強(qiáng)。(6)液壓易與微機(jī)控制等新技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)成“機(jī)-電-液-光”一體化已成為世界發(fā)展的潮流,便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。
液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn):
任何事物都是一分為二的,液壓傳動(dòng)也不例外:(1)液壓傳動(dòng)因有相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面不可避免地存在泄漏,同時(shí)油液不是絕對(duì)不可壓縮的,加上油管等彈性變形,液壓傳動(dòng)不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比,因而不能用于如加工螺紋齒輪等機(jī)床的內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈中。(2)油液流動(dòng)過(guò)程中存在沿?fù)p失、局部損失和泄漏損失,傳動(dòng)效率較低,不適宜遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。(3)在高溫和低溫條件下,采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。(4)為防止漏油以及為滿足某些性能上的要求,液壓元件制造精度要求高,給使用與維修保養(yǎng)帶來(lái)一定困難。(5)發(fā)生故障不易檢查,特別是液壓技術(shù)不太普及的單位,這一矛盾往往阻礙著液壓技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。液壓設(shè)備維修需要依賴經(jīng)驗(yàn),培訓(xùn)液壓技術(shù)人員的時(shí)間較長(zhǎng)。