液压系统的工作原理及应用

行业动态     |     2020-08-07
摘要:许多人听说过与他们的汽车或其他类型的车辆或机械有关的液压术语,但是大多数人对液压原理是如何工作的几乎一无所知。他们可能对水被用来做某事有一个模糊的概念,仅此而已。实际上,水力学对于如何用水来做自己的工作非常有趣。本文兴迪源机械带来液压系统的工作原理及应用。

  许多人听说过与他们的汽车或其他类型的车辆或机械有关的液压术语,但是大多数人对液压原理是如何工作的几乎一无所知。他们可能对水被用来做某事有一个模糊的概念,仅此而已。实际上,水力学对于如何用水来做自己的工作非常有趣。本文兴迪源机械带来液压系统的工作原理及应用。
 
  一、什么是水力学?
 
  水力学可以是用于研究液体及其功能的术语,但是大多数人在听到该术语时会想到它在工程中的用途,液压系统通过使用加压流体为发动机提供动力,这些液压机对少量流体施加压力,以产生大量动力。
 
  这是液压系统的基本思想:封闭系统中的水从一侧施加压力,该压力迫使其抵靠容器另一侧的活塞,这会将能量传递到活塞中,迫使其向上举起一些东西,因为水上的压力不会让水倒流,所以除非释放该压力,否则活塞永远不会以相反的方式运动。这意味着在系统操作员允许将其释放之前,无论活塞正在举起什么东西都是安全的。例如,如果活塞升高叉车的叉齿,它们将保持升高,直到释放液压。
 
  约瑟夫·布拉玛(Joseph Bramah),水力之父
 
  1700年代后期,英国机械师兼工程师约瑟夫·布拉玛(Joseph Bramah)开始研究帕斯卡定律的实际应用,这是法国数学家布莱斯·帕斯卡尔(Blaise Pascal)提出的原理。该法则规定,如果将压力施加在狭窄空间内的流体上,则压力将在各个方向上通过流体传递而不会减小。当它撞击狭窄空间的边缘时,压力将以直角作用于该空间。基本上,作用在较小区域上的力可以在较大区域上按比例生成较大的力。
 
  例如:在10平方英寸的空间上施加100磅的压力将产生每平方英寸10磅的压力。由于10 x 10平方英寸实际上有100平方英寸,因此压机最多可支撑1,000磅。
 
  这对于大多数人来说可能没有意义,但对布拉玛来说,它有潜力成为一种新型的液压机。1795年,他的研究获得了回报,他为第一台液压机申请了专利。众所周知,如今的布拉玛印刷机大获成功。
 
  二、液压系统零件:
 
 
  液压系统由四个主要部分组成,这些成分包含液体,施加压力,并将产生的能量转换为机械能以供实际使用。
 
  1)储水箱:这里是存放液体的地方,储液罐还将热量传递到液压系统,并帮助从储存的流体中去除空气和不同类型的水分。
 
  2)泵:泵负责将机械能转移到系统中,它是通过移动储液罐中的流体来实现的,有许多不同类型的液压泵,每种泵的工作方式略有不同,但是,所有泵都遵循使流体通过压力运动的相同基本原理,这些类型的泵中的一些包括齿轮泵,活塞泵和叶片泵。
 
  3)阀门:系统中的阀门用于启动和停止系统,并控制流体的流向,阀门包含许多阀芯或提升阀。它们可以通过电动,手动,液压,气动或机械方法来致动。
 
  4)执行器:这些设备将产生的液压能转换为机械能供使用,这可以以几种不同的方式来完成,该系统可以使用液压马达产生旋转运动,或者可以使用液压缸产生线性运动来完成,还有几种不同类型的执行器用于特定功能。
 
  三、液压系统中使用什么流体?
 
  有些人认为液压系统会用水,这一点可能是正确的,但是,还有其他流体效果更好,因为它们除了传输能量之外,还润滑了系统并自我清洁。以下是当今使用的几种不同类型的液压油:
 
  1)水基流体:这些流体非常耐火,但是,必须密切注意它们,因为它们提供的润滑性不如某些其他类型的液体,它们也可能在高温下蒸发。
 
  2)石油基流体:这些流体是当今最受欢迎的流体,实际上,可以通过添加不同的添加剂对系统进行自定义。例如,可以对这些流体进行改性以包括防锈和抗氧化剂,抗磨剂,防腐剂和极压剂。它们也相当便宜。
 
  3)合成液:最后,还有人造润滑剂,它们在高温和高压系统中也非常有用,它们还可以防火并有助于润滑系统。但是,合成液是人造的,可能含有有毒物质,它们通常也比其他类型的液压油更昂贵。
 
  四、液压系统的应用:
 
 
  尽管大多数人都没有意识到,但我们每天都在使用液压系统。以下是一些如何每天使用此系统的示例:
 
  1)汽车和其他车辆:
 
  汽车中液压系统最重要的用途是在液压制动系统中,这些系统使用制动液将压力传递到制动垫上,然后将其压在车轴上并使车辆停止行驶。
 
  一些车辆还具有液压悬架,这种类型的悬架可将汽车从群中提起,从而使驾驶员的乘坐更加顺畅和舒适。
 
  2)叉车:
 
  叉车中使用液压系统将承重叉脚抬离地面,并在叉车移动时将负载保持在空中,叉车的液压系统被描述为车辆的心脏,这是事实:液压升降系统完成了大部分工作,没有它,车辆将无法移动货盘。
 
  3)NASA设备:
 
  NASA以多种不同方式使用液压系统,这些系统可用作航天飞机和其他设计用于离开地球轨道的车辆上的辅助动力装置,航天飞机利用三种不同的独立液压系统作为备用发电机,起落架还使用了液压装置,以在起飞后将起落架向上移动到梭体中,并在着陆时将其伸出。
 
  4)建筑设备:
 
  在建筑设备和其他重型机械中,液压系统可用于提升,压紧或拆分系统,挖掘机,劈木机和起重机都利用液压进行操作。这些车辆通常具有大的铲斗或其他部件,这些大的铲子或其他部件需要大量的动力来操作,并且如果不使用液压系统,则将更加昂贵且难以供电。
 
  五、结论:
 
  液压设备最便宜,但可以产生大量动力,因此最常用于举升或移动重物,尽管液压技术的思想很简单并且已有数百年历史,但由于它工作得很好,因此工程师只能改进液压系统的某些组件,而不能完全用新的东西代替。
 

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