由于液壓技術(shù)適合各種機械和設(shè)備的自動化、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。為了滿足大家的需求,作為大家學(xué)習(xí)交流的平臺番薯學(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,實現(xiàn)機械功能的輕巧化、科學(xué)化、最大化。液壓技術(shù)的特性適合各種機械和設(shè)備的自動化、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 力的傳遞機構(gòu)、輔機的操作機構(gòu)或作業(yè)自動化控制機構(gòu)等方面廣泛應(yīng)用。
液壓的優(yōu)點:1、液壓傳動的各種元件,可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。2、重量輕、體積小、運動慣性小、反應(yīng)速度快。3、操縱控制方便,可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速(調(diào)速范圍達2000:1)。4、可自動實現(xiàn)過載保護。5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì),相對運動面可自行潤滑,使用壽命長。6、很容易實現(xiàn)直線運動。7、很容易實現(xiàn)機器的自動化,當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后,不僅可實現(xiàn)更高程度的自動控制過程,而且可以實現(xiàn)遙控。
液壓的缺點:1、由于流體流動的阻力和泄露較大,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)格的傳動比。5、液壓傳動出故障時不易找出原因;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題。
一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成,即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。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)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能,驅(qū)動負載作直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。 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”;充油的稱“油壓機”。兩個液缸里各有一個可以滑動的活塞,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,小活塞對液體的壓強為P=F1/SI,能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞”。大活塞所受到的壓強必然也等于P。若大活塞的橫截面積是S2,壓強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,則在大活塞上會得到很大的力,為此用液壓機來壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。
壓傳動:它是以液壓油為工作介質(zhì),通過動力元件(油泵)將原動機的機械能變?yōu)橐簤河偷膲毫δ埽偻ㄟ^控制元件,然后借助執(zhí)行元件(油缸或油馬達)將壓力能轉(zhuǎn)換為機械能,驅(qū)動負載實現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運動,且通過對控制元件遙控操縱和對流量的調(diào)節(jié),調(diào)定執(zhí)行元件的力和速度。當(dāng)外界對上述系統(tǒng)有擾動時,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:和液壓傳動一樣,系統(tǒng)中也包括動力元件、控制元件和執(zhí)行元件,也是通過油液傳遞功率。二者不同之點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、力等機械量)反饋回去與輸入量(可以是變化的,也可以是恒定的)進行比較,用比較后的偏差來控制系統(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)回路的液壓傳動系統(tǒng),也叫液壓隨動系統(tǒng)或液壓伺服系統(tǒng)。
液壓傳動系統(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)展起來的一種新型的電――液控制元件,兼?zhèn)淞松鲜鰞深愒囊恍┨攸c,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液壓系統(tǒng)那樣嚴(yán)格的污染控制要求的場合。
二、液壓傳動系統(tǒng)優(yōu)缺點
在目前四大類傳動方式(機械、電氣、液壓和氣壓)中,沒有一種動力傳動是十全十美的,而液壓傳動具有下述極其明顯的優(yōu)點:(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、功率均可無級調(diào)節(jié),動作響應(yīng)性快,能迅速換向和變速,調(diào)速范圍寬,調(diào)速范圍可達100:l到2000:1;動作快速性好,控制、調(diào)節(jié)比較簡單,操縱比較方便、省力,便于與電氣控制相配合,以及與CPU(計算機)的連接,便于實現(xiàn)自動化。(3)從使用維護上看,元件的自潤滑性好,易實現(xiàn)過載保護與保壓,安全可靠;元件易于實現(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:液壓技術(shù)的可塑性和可變性很強,可以增加柔性生產(chǎn)的柔度,和容易對生產(chǎn)程序進行改變和調(diào)整,液壓元件相對說來制造成本也不高,適應(yīng)性比較強。(6)液壓易與微機控制等新技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)成“機-電-液-光”一體化已成為世界發(fā)展的潮流,便于實現(xiàn)數(shù)字化。
液壓傳動的缺點:
任何事物都是一分為二的,液壓傳動也不例外:(1)液壓傳動因有相對運動表面不可避免地存在泄漏,同時油液不是絕對不可壓縮的,加上油管等彈性變形,液壓傳動不能得到嚴(yán)格的傳動比,因而不能用于如加工螺紋齒輪等機床的內(nèi)聯(lián)傳動鏈中。(2)油液流動過程中存在沿損失、局部損失和泄漏損失,傳動效率較低,不適宜遠距離傳動。(3)在高溫和低溫條件下,采用液壓傳動有一定的困難。(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)的進一步推廣應(yīng)用。液壓設(shè)備維修需要依賴經(jīng)驗,培訓(xùn)液壓技術(shù)人員的時間較長。
