药用化学课件

《药用化学课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《药用化学课件（256页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、液压与气动技术,单元1 液压传动基础知识,单元1 液压传动基础知识,模块1 液压系统概述,模块2 液压油,模块3 液体力学,模块1 液压系统概述,1. 液压传动工作原理,液压传动基本原理： 1液压传动以液体为传递运动和动力的工作介质； 2液压传递过程中经过两次能量转换，先由机械能转换为液体的压力能，再由液体的压力能转换为机械能对外做功； 3液压传动依靠密闭容器内容积变化传递能量。4压力和流量是液压传动中个最基本的参数。,模块1 液压系统概述,2液压传动系统的组成 能源装置(动力元件) 执行装置(执行元件) 控制调节装置(控制元件) 辅助装置(辅助元件) 工作介质,模块1 液压系统概述,3液压传

2、动系统的优缺点 优点 （1）方便灵活地布置传动机构。 （2）重量轻、结构紧凑、惯性小、换向频率高。 （3）实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造。 （4）传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。 （5）液压装置易于实现过载保护。 （6）液压传动容易实现自动化。,模块1 液压系统概述,3液压传动系统的优缺点 缺点 (1) 使得液压传动在对传动比要求严格的情况下不易使用，如螺纹和齿轮加工。 (2)液压传动对油温的变化比较敏感。 (3)液压传动系统工作过程中的能量损失较大。 (4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。 (5)液压系统发生故障不易检查和排除，需要维修人员具备足够的工作

3、经验。,模块2 液压油,1.液压油的性质 1）密度 单位体积液压油的质量称谓该种液压油的密度。 2）可压缩性 液体因为受的压力增大而发生体积缩小的性质称为可压缩性。,表1-1 各种工作介质的体积模量（20，1.01325105Pa）,3）黏性 液体在外力作用下流动或有流动趋势时，由于液体分子间的内聚力阻碍液体分子相对运动，而在液体内部产生摩擦力。液体的这种产生摩擦力的性质称为液体的黏性。,模块2 液压油,常用黏度有三种：动力黏度、运动黏度和相对黏度。,模块2 液压油,模块2 液压油,2. 液压油的选用,对液压油液的要求 粘温特性好； 有良好的润滑性； 成分要纯净； 有良好的化学稳定性； 抗泡沫

4、性和抗乳化性好； 材料相容性好； 无毒，价格便宜,液压油液分类 矿物性液压油：按照ISO规定，采用40时油液的运动粘度（mm2/s)作为油液粘度牌号，共分为10、15、22、32、46、68、100、150等8个等级。 难燃液压液： 乳化液 高水基液压液 海水或淡水,模块2 液压油,液压油的选用 选用液压油液首先考虑的是粘度 选择时要注意： 液压系统的工作压力 压力高，要选择粘度较大的液压油液。 温度高，选用粘度较大的液压油液。 速度高，选用粘度较低的液压油液。 各类泵适用的粘度范围,模块3 液体力学,1. 液体的静压力 当液体相对静止时，液体单位面积上所受的法向力称为液体静压力。 液体静压力

5、的特性: 液体静压力垂直于承压面，方向为该面内法线方向。 液体内任一点所受的静压力在各个方向上都相等。,模块3 液体力学,理想液体 假设的既无粘性又不可压缩的流体称为理想流体。 恒定流动 液体流动时，液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化的流动，亦称为定常流动或非时变流动。,绝对压力和相对压力的关系为： 绝对压力大气压力+相对压力 当绝对压力小于大气压力时，比大气压力小的那部分数值称为真空度。即： 真空度大气压力-绝对压力,模块3 液体力学,2. 流体动力学 流量和平均流速是描述液体流动的两个基本参数。 通流截面 液体在管道中流动时其垂直于流动方向的截面称为通流截面或过流截面。 流量

6、 单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为体积流量，简称流量,模块3 液体力学,连续性方程 液体在管道中流动时，流经管道每一通流截面上的质量一定是相等的。,流量连续性方程说明了恒定流动中流过各截面的不可压缩流体的流量是不变的。因而流速与通流截面的面积成反比。,模块3 液体力学,伯努利方程 伯努利方程是一个能量方程，动能、势能、压力能三种能量的转换。,模块3 液体力学,理想流体的伯努利方程 在管内作稳定流动的理想流体具有压力能，势能和动能三种形式的能量，它们可以互相转换，但其总和不变，即能量守恒。 实际流体的伯努利方程 实际流体存在粘性，流动时存在能量损失，hw 为单位质量液体在两截面之间流动的

7、能量损失。 用平均流速替代实际流速， 为动能修正系数。,伯努利方程应用举例,如图示简易热水器，左端接冷水管，右端接淋浴莲蓬头。已知 A1=A2/4和A1、h值，问冷水管内流量达到多少时才能抽吸热水？,解：沿冷水流动方向列A1、A2截面的伯努利方程 p1/g + v12/2g = p2/g + v22/2g 补充辅助方程 p1 = pagh p2=pa v1A1=v2A2 代入得 h+v12/2g = (v1/4)2/2g v1 = (32gh/15)1/2 q = v1A1= (32gh/15)1/2 A1,动量方程 动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用，用来计算流动液体作用在限制其流动的

8、固体壁面上的总作用力。 作用在液体控制体积上的外力总和等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体的动量之差。 应用动量方程注意：流动液体作用在固体壁面上的力与作用在液体上的力大小相等、方向相反。,模块3 液体力学,模块3 液体力学,流体流动时的压力损失 （1）沿程压力损失 液体在等直径管中流动时因摩擦而产生的损失，称为沿程压力损失。因液体的流动状态不同沿程压力损失的计算有所区别。 （2）局部压力损失 液体流经管道的弯头、接头、阀口等处时，液体流速的大小和方向发生变化，会产生漩涡并发生紊动现象，由此造成的压力损失称为局部压力损失。 （3）管路系统的总压力损失,模块3 液体力学,流体流经孔口的

9、流量 （1）液体流过薄壁孔的流量 当长径比 l / d 0.5 时称为薄壁小孔，一般孔口边缘都做成刃口形式。 （2）液体流过细长小孔的流量 当长径比 l / d 4 时，称为细长孔。 液流经过细长孔的流量和孔前后压差成正比，和液体粘度成反比。 流量受液体温度影响较大。,模块3 液体力学,液压冲击和空穴现象 在液压系统中，由于某种原因而引起液体的压力在瞬间急剧升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。 在液压系统中，由于流速突然变大、供油不足等原因，压力会迅速下降至低于空气分离压，使原溶于油液中的空气游离出来，导致液体中出现大量气泡的现象，这一现象称为空穴现象。,模块3 液体力学,液压冲击

10、的瞬间压力冲击不仅引起振动和噪声，而且会损坏密封装置、管道、元件，造成设备事故。 液压冲击的类型 管道阀门突然关闭时的液压冲击 运动部件制动时产生的液压冲击,减少液压冲击的措施： 延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间。 限制管道流速及运动部件的速度。 适当增大管径，以减小冲击波的传播速度。 尽量缩短管道长度，减小压力波的传播时间。 用橡胶软管或设置蓄能器吸收冲击的能量。,模块3 液体力学,减少气穴现象的措施 1、 减小阀孔前后的压力降，一般使压力比p1/p23.5。 2、尽量降低泵的吸油高度，减少吸油管道阻力。 3、各元件联接处要密封可靠，防止空气进入。 4、增强容易产生气蚀的元件的机械强度。

11、,液压与气动技术,单元2 液压动力元件,单元2 液压动力元件,模块1 液压动力元件工作原理,模块2 液压泵的结构,模块3 液压泵常见故障及排除方法,1 液压泵分类,液压泵,定量泵,变量泵,齿轮泵,叶片泵,轴向柱塞泵,径向柱塞泵,螺杆泵,叶片泵,轴向柱塞泵,径向柱塞泵,模块1 液压动力元件工作原理,2 液压泵的职能符号,单向定量泵 双向定量泵,单向变量泵 双向变量泵,模块1 液压动力元件工作原理,3 容积式液压泵的工作原理,容积式泵的特点： 1、具有周期性变化的密封容 腔，密封容腔由小变大时 吸油，由大变小时压油。 2、具有配流装置。它保证密 封容腔由小变大时只与吸 油管接通；密封容腔由大 变小

12、时只与压油管相通。,容积式泵的工作原理图,模块1 液压动力元件工作原理,4 泵的主要性能参数,(1)液压泵的压力 工作压力：液压泵工作时实际输出的压力，取决于负载。 额定压力:在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力，超过此值即为过载，它取决于泵的结构强度和密封条件。 最高压力：液压泵在短暂运行时间内所允许的最高压力。 压力等级: 2.5 6.3 21.0 31.5MPa,模块1 液压动力元件工作原理,(2)液压泵的排量与流量 排量（VP）：在无泄漏的情况下，泵的主轴每转一转排出液体的体积 。排量与泵的密封腔的大小有关。ml/r 泵的理论流量(q pt)：在无泄漏的情况下，单位时间内

13、输出液体的体积 。 q pt= VP np 泵的额定流量：在正常工作条件下，按试验规定必须保证的流量，铭牌上标定的流量。 泵的实际流量：q p = q pt q 容积效率pv：泵实际流量和理论流量之比 。 总效率总：泵的理论输出功率与实际输入功率之比,模块1 液压动力元件工作原理,模块1 液压系统概述,3液压传动系统的优缺点 布置方便灵活。 无级调速，调速范围可达2000：1。 传动平稳，易于实现快速启动、制动和频繁换向。 操作控制方便，易于实现自动控制、中远距离控制和过载保护。 标准化、系列化、通用化程度高，有利于縮短设计周期、制造周期和降低成本。 传动效率不高；维护要求较高。,1.结构,外

14、啮合齿轮泵,1-壳体 2-前端盖 3-传动轴 4,5-轴承套 6-后端盖 7-主动齿轮 8-从动齿轮 9-密封圈,模块2 液压泵的结构,2 工作原理,密封容腔：由壳体、轴套（侧板）和两对齿轮的啮合部位组成的。 工作原理：当两对齿轮脱离啮合时，密封容腔由小变大，吸油；当两对齿轮进入啮合时，密封容腔由大变小 ，排油；当齿轮不断地旋转时，齿轮泵就不间断地吸油和压油。,外啮合齿轮泵的流量,Q,模块2 液压泵的结构,3.外啮合齿轮泵的几个问题,泄漏问题： （指内泄漏） 轴向泄漏：齿轮的端面和轴承套（轴承）端面之间的间隙造成的，占总泄漏量的80% 。 径向泄漏：齿顶与壳体之间的间隙造成的，占总泄漏量的15

15、%。 啮合线泄漏：两个齿轮互相啮合部位的间隙造成的，占总泄漏量的5% 。,模块2 液压泵的结构,径向不平衡力,模块2 液压泵的结构,径向不平衡力改善措施,困油现象 消除措施：在齿轮泵的轴套(侧板)上开卸荷槽。,模块2 液压泵的结构,1-传动轴 2-叶片 3-配流盘 4-转子 5-定子,双作用叶片泵 1.结构,模块2 液压泵的结构,2.工作原理,密封容腔：两叶片之间、转子的外表面以及定子的内表面所形成的容腔。 配流装置：具有四个月牙形孔的配流窗口。 结构特点：定子和转子是同心放置的；定子内表面曲线由两段大半径圆弧、两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成；配油盘上开有四个月牙形窗口。 工作原理：图中红色

16、为压油窗口，蓝色为吸油窗口。当转子逆时针转动时，叶片在离心力和根部油的作用下压向定子表面，并随定子内表面曲线的变化而被迫在转子槽内往复滑动。于是密封容腔发生增大和缩小的变化，经过蓝色窗口容积增大，吸油；经过红色窗口容积减小，压油。,模块2 液压泵的结构,分类,柱塞泵,1 柱塞泵的分类,径向柱塞泵：柱塞的中心线和转子的 中心线是垂直的 轴向柱塞泵：柱塞的中心线和转子的 中心线是平行的,模块2 液压泵的结构,2.径向柱塞泵的排量,q,模块2 液压泵的结构,3.手动变量的斜盘式轴向柱塞泵的结构,1调节手轮 2斜盘 3回程盘 4滑靴 5柱塞 6缸体 7配流盘 8传动轴,模块2 液压泵的结构,密封容腔：柱塞的底端和缸体内孔所形成的密封容腔 工作原理：斜盘与垂直方向的夹角为，当传动轴带动缸体逆时针（正对 轴头看）转动时，斜盘和配流盘固定不动，柱塞顶部始终紧贴斜盘，处于b区域的柱塞的密封容积增大，吸油；处于a区域的柱塞的密封容积减小，压油。通过改变斜盘的倾角来改变泵的排量。,