從上班的電梯到在街上滾動(dòng)的自卸卡車,到處都有液壓系統(tǒng),這個(gè)功能強(qiáng)大的系統(tǒng)可以驅(qū)動(dòng)一些最重的機(jī)器,液壓系統(tǒng)可以舉起巨大的負(fù)載并可以高速運(yùn)行,它們?cè)诮ㄖさ睾驮S多其他應(yīng)用中很受歡迎。液壓系統(tǒng)類型很多,所有液壓系統(tǒng)都在相同的能量原理下運(yùn)行。液壓泵給液體加壓,液體的運(yùn)動(dòng)被用來(lái)驅(qū)動(dòng)從起重機(jī)到汽車的所有東西。本文興迪源機(jī)械帶來(lái)液壓系統(tǒng)的工作原理、基本組件及在重型設(shè)備中的應(yīng)用。
一、液壓系統(tǒng)的工作原理:
您可能已經(jīng)熟悉液壓系統(tǒng)的一些基本方式,根據(jù)您的經(jīng)驗(yàn),您可能知道固體通常是不會(huì)被擠壓的,如果撿起筆或木頭之類的固體物體并嘗試擠壓它,則材料不會(huì)發(fā)生任何變化,他們不會(huì)壓縮或擠壓,液體的工作方式相同,它是不可壓縮的,這意味著當(dāng)您對(duì)其施加壓力時(shí)它不會(huì)擠壓,它所占用的空間與未施加壓力時(shí)所占用的空間相同,水在注射器中,如果用手指蓋住末端并嘗試向下按壓,則水和柱塞都不會(huì)流到任何地方。
在液壓方面,不可壓縮性是使其發(fā)揮作用的主要因素,在同一個(gè)注射器中,如果您正常按下柱塞,即使沒(méi)有施加太大的壓力,也會(huì)從狹窄的一端高速釋放水,當(dāng)您按下柱塞時(shí),您會(huì)向水施加壓力,水將盡力逃逸,在這種情況下,高壓是通過(guò)非常狹窄的出口,該應(yīng)用向我們展示了我們可以倍增力,然后可以將其用于為更復(fù)雜的設(shè)備提供動(dòng)力。
在非常簡(jiǎn)化的系統(tǒng)中,液壓系統(tǒng)是由配管制成的,配管的一端具有重物或活塞以壓縮液體,當(dāng)此重物壓在液體上時(shí),它迫使液體從另一端的細(xì)管中出來(lái),水不會(huì)壓倒,而是會(huì)通過(guò)管道將自身快速推入并從窄端伸出,該系統(tǒng)也可以反向工作。如果我們將力施加到較窄的一端較長(zhǎng)的距離,它將產(chǎn)生能夠在另一端移動(dòng)更重的力的力。
法國(guó)數(shù)學(xué)家,物理學(xué)家和發(fā)明家布萊斯·帕斯卡(Blaise Pascal)在1600年代中期對(duì)這些特性進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。帕斯卡定律指出,在狹窄的空間中,施加到流體上的壓力的任何變化都會(huì)在各個(gè)方向上通過(guò)流體傳遞。換句話說(shuō),如果在水容器的一端施加壓力,則另一側(cè)將施加相同的壓力。這個(gè)原理可以使力倍增并影響更大,更重的物體。
此系統(tǒng)需要進(jìn)行一些折衷,通常,您可以在一端施加更大的力量或速度,以在另一端看到相反的結(jié)果。例如,如果您以較高的速度和較小的力向下按壓窄端,則將較大的力施加為較低的速度,窄端可以移動(dòng)的距離也會(huì)影響寬端的移動(dòng)距離,交易距離和作用力在許多系統(tǒng)中都是典型的,液壓系統(tǒng)也不例外。
力的倍增是舉起重物的影響因素,如果較寬的一側(cè)的活塞是較小的一側(cè)的大小的六倍,則從較大的活塞施加到流體上的力在較小的一端上將是其六倍。例如,在較寬的一端向下施加100磅的力,在較窄的一端產(chǎn)生向上的600磅的力,這種力的倍增使液壓系統(tǒng)相對(duì)較小,它們非常適合為大型機(jī)器供電而不占用太多空間。
液壓系統(tǒng)也可以非常靈活,并且有許多不同類型的液壓系統(tǒng),您可以將流體通過(guò)非常狹窄的管道移動(dòng),然后將其纏繞在其他設(shè)備上。它們具有各種尺寸和形狀,甚至可以分支為多個(gè)路徑,從而允許一個(gè)活塞為其他多個(gè)活塞提供動(dòng)力,汽車制動(dòng)器通常是一個(gè)例子,制動(dòng)踏板激活兩個(gè)主缸,每個(gè)主缸到達(dá)兩個(gè)制動(dòng)襯塊,每個(gè)制動(dòng)襯塊一個(gè),您可以找到通過(guò)液壓缸,泵,壓力機(jī),升降機(jī)和電機(jī)為各種組件提供動(dòng)力的液壓系統(tǒng)。
二、液壓系統(tǒng)的基本組件:
液壓系統(tǒng)具有一些基本組件來(lái)控制其工作方式:
1)油箱:液壓系統(tǒng)通常使用油箱來(lái)容納多余的液體并為機(jī)械裝置提供動(dòng)力,重要的是使用金屬壁來(lái)釋放流體所產(chǎn)生的所有熱量,從而冷卻流體,未加壓的儲(chǔ)液罐還可以讓滯留的空氣離開(kāi)液體,這有助于提高效率。由于空氣壓縮,它會(huì)轉(zhuǎn)移活塞的運(yùn)動(dòng)并使系統(tǒng)工作效率降低。
2)流體: 液壓油可以變化,但通常是石油,礦物或植物基油。流體根據(jù)其應(yīng)用可以具有不同的屬性。例如,制動(dòng)液由于其所經(jīng)歷的高溫機(jī)制而需要具有高沸點(diǎn)。其他功能包括潤(rùn)滑,抗輻射性和粘度。
三、液壓系統(tǒng)在重型設(shè)備中的應(yīng)用:
讓我們看一下液壓系統(tǒng)通常在重型設(shè)備中如何工作:
1)發(fā)動(dòng)機(jī): 通常由汽油驅(qū)動(dòng),使液壓系統(tǒng)正常工作,在大型機(jī)器中,這需要能夠產(chǎn)生大量能量。
2)泵: 液壓油泵通過(guò)閥將油流發(fā)送到液壓缸,泵效率通常以加侖每分鐘和磅每平方英寸(psi)為單位進(jìn)行度量。
3)氣缸: 氣缸從閥門接收高壓流體并致動(dòng)機(jī)芯。
4)閥門: 閥門通過(guò)控制壓力,方向和流量等因素來(lái)幫助將流體輸送到系統(tǒng)周圍。
其他利用液壓的機(jī)器包括建筑工地上的車輛,挖掘機(jī),起重機(jī),推土機(jī)和挖掘機(jī)都可以通過(guò)堅(jiān)固的液壓系統(tǒng)運(yùn)行。例如,挖掘機(jī)使用液壓柱塞來(lái)為其龐大的手臂提供動(dòng)力,流體被泵入細(xì)管,拉長(zhǎng)柱塞,并延長(zhǎng)臂,其背后的液壓動(dòng)力可用于舉起巨大的負(fù)載,除工程機(jī)械外,液壓系統(tǒng)還用于從電梯到電動(dòng)機(jī)的所有方面,甚至在飛機(jī)控制系統(tǒng)中也是如此。