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1、第1章 气压与液压控制技术基础电子课件 中职 气压与液压控制技术基础（第3版）（高教版）第1章 气压与液压控制技术基础电子课件 中职 气压与液压控制技术基础（第3版）（高教版）气压与液压控制技术基础气压与液压控制技术基础第第1章章 气压与液压传动的基础知识气压与液压传动的基础知识学习目标学习目标了解工作介质的主要物理性质掌握气压与液压传动的基本原理。即静压传递原理，连续性原理，伯努利方程等熟悉理想气体的状态方程明确液压油的选用方法 第第1章章 气压与液压传动的基础知识气压与液压传动的基础知识1.1 工作介质的主要物理性质1.2 气压与液压传动的基本概念1.3 液压油的选用1.4 气压与液压传动
2、的发展1.1 1.1 工作介质工作介质的主要物理性质的主要物理性质 一一.密度密度 二二.黏性黏性 三三.可压缩性可压缩性 四四.空气的湿度空气的湿度一.密度1.1.定义定义 单位体积内物体的质量称为密度，用表示，单位为kg/m3。m/v 式中 m物体的质量（kg）v物体的体积(m3)2.2.空气的密度空气的密度 空气在不同的温度，压力和湿度的条件下可分为三类：自由空气，正常状态空气及标准状态空气。自由空气即我们生活于地球上的空气，随着气压、温度、位置、时间而发生变化，不属于气压传动的空气来源。正常状态空气是只温度在0，绝对压力760mmHg状态下的干燥空气，其密度为1.3kg/m3。标准状态
3、空气是指温度20、绝对压力760mmHg，相对湿度为75%的空气，其密度为1.2kg/m3。正常状态下的空气是气压传动的空气来源。矿物油型液压油的密度随温度的上升而有所减小，随着温度的下降而有所增加，但变动值很小，可忽略不计。我国采用20时液压油的密度作为标准密度，一般液压油的密度为900kg/m3。3.3.油液的密度油液的密度一.密度二二.黏性黏性 流体（液体与气体总称）在气体总称力的左右下流动（或有流动趋势）时，分子见的内聚力阻止分子想对运动而产生一种内摩擦力，这种性质叫流体的黏性。流体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现黏性，静止流体是不呈现黏性的。正是由于气体和液体具有黏性才导致在它们
4、流动时的能力损失。1.1.定义定义 流体的黏性用动力黏度来表示，其法定计量单位是帕秒（Pas）。温度对空气黏度的影响不大，气体比液体的动力黏度也小的多。例如，在200时，空气的=1.8110-6pas，而某液压油的=510-2 pas，因此，在管道内流动的速度相同条件下，液压油的流动损失比空气的流动损失大得多。2.2.黏黏性的指标性的指标二二.黏性黏性 液压油的黏度对温度的变化极为敏感，温度升高，黏度下降。不同种类的液压油的黏度随温度变化的程度各不相同，除温度对黏度有影响外，压力对黏度也有影响。液体所受压力增大是，其内聚力增大，黏度也随之增大。但对与一般的液压系统，当压力在32Mpa以下时，压
5、力对黏度的影响不大，可以忽略不计。当压力较高时或压力变化较大时，黏度的变化则不容忽视。3.3.黏黏性的影响因素性的影响因素二二.黏性黏性三三.可压缩性可压缩性 流体受压力作用后发生体积变化的性质称为流体的可压缩性。对于一般液压系统压力不高时，液体的可压缩性很小，因此可以为液体是不可压缩的，而在压力变化很大的高压系统中，就必须考虑液体可压缩性的影响。因为气体的可压缩性比液体要大得多，由于液压系统的实际工作油液中常常存在这可压缩性很大的游离气泡，当受要领体积较大，工作压力过高，液体可压缩性显著提高，将严重影响液压系统的工作性能，因此，在液压系统中应使油液中的空气含量减少到最低。1.1.油液的可压缩
6、性油液的可压缩性三三.可压缩性可压缩性2.2.空气的可压缩性空气的可压缩性 空气的体积受温度和压力的影响较大，有明显的可压缩性。温度越高压力越大。空气的可压缩性较大，只有在特定的情况下才能把空气看做是不可压缩。空气容易压缩，有时利用空气的储存，但难以实现气缸的平稳运动和低速运动。四四.空气的湿度空气的湿度 不含水蒸气的空气称为干空气，含有水蒸气的空气称为湿空气。空气作为传动介质，其干湿程度对传动系统的稳定性和寿命有直接的影响。1.1.湿度的指标湿度的指标（1）绝对湿度（2）相对湿度（3）含湿量 2.注意：气压传动技术条件中规定各种阀的工作介质相对湿度不得大于90%。1.2 1.2 气压与液压传
7、动的基本概念气压与液压传动的基本概念一一.气压与液压传动的两个基本参数气压与液压传动的两个基本参数1.压力(1)概念 液体单位面积上所受的法向力，物理学中称压强，液 压传动中习惯称压力。(2)表示方法 绝对压力以绝对零压为基准所测 相对压力以大气压力为基准所测 绝对压力=大气压力+相对压力 相对压力（表压）=绝对压力 大气压力 真空度=大气压力 绝对压力注意：液压传动系统中所测压力均为相对压力即表压力(3)静压传递原理 在密闭容器内，液体表面的压力可等值传递到液体内部所有各点。根据帕斯卡原理：p=F/A液压系统压力形成液压系统压力形成 p=F/A F=0 p=0 F p F p 结论：液压系统
8、的工作压力取决于负载并结论：液压系统的工作压力取决于负载并且且 随着负载的变化而变化。随着负载的变化而变化。2.2.流量流量(1)(1)概念概念 单位时间内流过某通流截面液体体积(2)(2)连续性原理连续性原理 理想液体在管道中恒定流动时，根据质量守恒定律，液体在管道内既不能增多，也不能减少，因此单位时间内流入液体的质量应恒等于流出液体的质量。忽略液体可压缩性，则 v1A1=v 2A2 或 q=vA=常数 结论：液体在管道中流动时，流过各个断面的流量是相等的，因而流速和通流截面成反比。(3)(3)伯努利方程伯努利方程一一.气压与液压传动的两个基本参数气压与液压传动的两个基本参数二二.压力损失和
9、流量损失压力损失和流量损失 1 1压力损失压力损失 由于气体和液体有黏性，它们在管内流动时存在压力损失。压力损失可分成沿程压力损失和局部压力损失。在等截面长直管内流动时引起沿程压力损失，在弯管、阀门内等截面变化处流动时引起局部压力损失。传动中的压力损失会造成功率的损耗，所以应尽量减少压力损失。通过提高管道内壁的加工质量，尽量缩短管道长度，减少管道截面的突变及弯曲，就能使压力损失控制在较小的范围内。二二.压力损失和流量损失压力损失和流量损失 2.2.流量损失流量损失 在液压系统正常工作的情况下，从液压元件的密封间隙漏过少量油液的现象称为泄漏。由于液压元件必然存在着一些间隙，当间隙的两端有压力差时
10、，就会有油液从这些间隙中流走。所以，液压系统中泄漏现象总是存在的。液压系统的泄漏包括内泄漏和外泄漏两种。液压元件内部高、低压腔间的泄漏称为内泄漏。液压系统内部的油液漏到系统外部的泄漏称为外泄漏。液压系统的泄漏必然引起流量损失，使液压泵输出的流量不能全部流入液压缸等执行元件。三三.理想气体的状态方程理想气体的状态方程1.1.等温过程等温过程(1)条件(2)状态方程2.2.等容过程等容过程(1)条件(2)状态方程3.3.等压过程等压过程(1)条件(2)状态方程4.4.绝热过程绝热过程(1)条件(2)状态方程1.3 1.3 液压油的选用液压油的选用一、黏度的选择一、黏度的选择1.环境温度2.系统的工
11、作压力3.运动速度4.设备的特殊要求5.液压泵的类型二、品种的选择二、品种的选择1.4 1.4 气压与液压传动的发展气压与液压传动的发展气压传动技术在科技飞速发展的当今发展非常迅速，气动技术已发展成包含传动、控制、检测在内的自动化技术。由于工业自动化技术的发展，气动控制技术以提高系统可靠性、降低总成本为目标，研究和开发系统控制技术和机、电、液、气综合技术。液压技术自18世纪末英国制成世界上第一台水压机起，已有近300年的历史。液压技术随着计算机技术的发展得到蓬勃发展，并渗透到各个工业领域中。当前液压技术正向高效率、高精度、高性能的方向迈进，液压元件向着体积小、质量轻、微型化和集成化方向发展，静压技术、交流液压等新兴液压技术正在开拓。可以预见，气压与液压技术将会继续获得飞速的发展，它在各个工业部门的应用越来越广泛。小小 结结1.1.两种介质 液压油 压缩空气2.2.两个参数 压力p=F/Ap=F/A 流量=q=qv v/A/A3.3.两种损失 压力损失 流量损失4.4.两个原理 静压传递原理 连续性原理5.5.理想气体的状态方程