气动与液压任务2-3认识压力与流量课件.pptx

1、JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务任务2-3：压力与流量认知：压力与流量认知项目二：工作介质及流体传动技术基础认知JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知任务任务导导入入 你有哪些生活体验（或五官你有哪些生活体验（或五官感知），能说明压力很大，流感知），能说明压力很大，流量很大？量很大？J

2、IANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知起吊重起吊重物时，物时，机器轰机器轰鸣声鸣声给车打给车打气时，气时，越打越越打越用力用力感受压力感受压力任务任务导导入入JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知水流动时，水流动时，从高向低，从高向低，随阀门加随

3、阀门加大流出量大流出量越大越大感受流量感受流量任务任务导导入入JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务描述任务描述任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知1.压力的形成及压力测定压力的形成及压力测定负载（负载（kg）1010202040406060压力表压力表1（MPa）运动时运动时运动终运动终压力表压力表1（MPa）运动时运动时运动终运动终主要结论主要结论按要求测定压力，并分析其规律按要求测定压力，并分析其规律JIANGSUSHENG JINGJIANG

4、 ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务描述任务描述任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知2.流量测定流量测定按要求测定流量，并分析其规律按要求测定流量，并分析其规律回路工回路工作状态作状态节流阀全开时节流阀全开时节流阀半开时节流阀半开时液压泵液压泵流量流量液压缸液压缸前进前进液压缸液压缸后退后退液压缸液压缸前进前进液压缸液压缸后退后退流量计流量计读数读数（L/min）主要结主要结论论JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic

5、 and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力是指流体单位面积上所受的法向力AFp 压力是什么压力是什么单位：N/m2或Pa单位换算：1N/m2=1Pa=10-6MPa两个重要特征：两个重要特征：1）液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的内法线方向一致；2）静止液体中，任何一点所受到的各方向的静压力都相等。JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力

6、压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力基本方程式压力基本方程式ghpp0方程式分析：压力是由外加压力p0和液体自重而引起的对压力gh两部分组成；静止液体内的压力随液体距液面的深度变化呈线性规律分布，且在同一深度上各点的压力相等，压力相等的所有点组成的面为等压面；当当gh项略去项略去，可以可以认为认为静止静止液体内部各点的压力处处相等液体内部各点的压力处处相等；任何一点压力水头和位置水头任何一点压力水头和位置水头之和不变。之和不变。JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneuma

7、tic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力基本方程式压力基本方程式（第（第2种形式）种形式）常量00ZgpZgp压力水头位置水头自由落体地面动能+势能动能+势能判断：JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力传递原理压力传递原理（帕斯卡原理）（帕斯卡原理）2121AAFF 1.压力可以等值传递到液体

8、内部任何一点2.力放大F1F2在密封容器中，施加于静止液体任一点的压力将以等值传递到液体内各在密封容器中，施加于静止液体任一点的压力将以等值传递到液体内各点点.ppJIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力的形成压力的形成2.压力决定于压力决定于负载，负载，没负载（卸荷）时，没负载（卸荷）时，压力等于零压力等于零1.压力压力是是在在“前阻后挤前阻后挤”情况情况下产生下产生的的体验

9、到用力大小了JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力的表示方法压力的表示方法压力有绝对压力、相对压力二种表示方法压力有绝对压力、相对压力二种表示方法绝对压力以绝对真空为基准相对压力以绝对真空为基准我的身高1.7m我的身高比他高0.05m绝对压力绝对压力=相对压力相对压力+大气压力大气压力真空度真空度=大气压力大气压力-绝对压力绝对压力JIANGSUSHENG JINGJIANG

10、 ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力的表示方法压力的表示方法压力表的读数（表压力）是指相对压力我是相对压力JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知作用在容器壁面上的力作用在容器壁面上的力F=pA 平面平面

11、 曲面曲面 活塞腔活塞腔 活塞杆腔活塞杆腔 缸体缸体 Fx=pAxF2=p(D2-d2)/4作用在有杆腔力F1=pD2/4作用在无杆腔力 F3=pDL作用在缸体上的力JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力损失压力损失 1.沿沿程压力程压力损失损失：液体沿等径直管流动时所产生的压力损失，这类压力损失是由液体流动时的内、外摩擦力所引起的。2.局部局部压力压力损失：损失：液体流经局

12、部障碍时，由于液流的方向和速度的突然变化，在局部形成旋涡引起液体质点间，以及质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而产生的压力损失。JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力损失压力损失沿沿程压力程压力损失损失局部局部压力压力损失损失 减少损失措施减少损失措施：降低：降低流速，减小液体粘度，提高管壁的光滑度，流速，减小液体粘度，提高管壁的光滑度，缩短管路的长度，增大管径，减少管路截面

13、变化及弯曲等，均能有利缩短管路的长度，增大管径，减少管路截面变化及弯曲等，均能有利于控制压力损失于控制压力损失与流速、管径、管长等因素相关与流速、弯管数量、阀的数量等因素相关JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯压力与作用力压力与作用力任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知压力表及读数压力表及读数弹簧管式压力表JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneu

14、matic technology任务资讯任务资讯流量与速度流量与速度任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知流量是什么流量是什么流量流量是指单位时间内通过通流截面的流体的是指单位时间内通过通流截面的流体的体积，也就体积，也就是体积流量是体积流量流量单位：流量单位：tVq m3/s，L/min mL/s JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯流量与速度流量与速度任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知流量与流速关系流量与流速关系 A

15、qv JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯流量与速度流量与速度任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知连续性方程连续性方程 当当液体流经无分支管道时，通过每一个通流液体流经无分支管道时，通过每一个通流截面的流量一定是相等的，这就是液流连续截面的流量一定是相等的，这就是液流连续性原理性原理干流量等于支流量和干流量等于支流量和q=q1+q2 2211AvAv串联分串联分压、并压、并联分流联分流都江都江堰分堰分流流流速与面流速与面积成反比积成反比

16、JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯流量与速度流量与速度任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知液压缸活塞运动速度液压缸活塞运动速度v=q1/D2/4v=q2/(D2-d2)/41.活塞活塞（或液压缸）的运动（或液压缸）的运动速度仅仅和液压缸的有效面速度仅仅和液压缸的有效面积与流入液压缸流量两个因积与流入液压缸流量两个因素有关，而与压力大小无关素有关，而与压力大小无关2.当当液压缸的有效面积一定液压缸的有效面积一定时，活塞（或液压缸）的运时

17、，活塞（或液压缸）的运动速度，决定于流入液压缸动速度，决定于流入液压缸内液体的流量内液体的流量JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology任务资讯任务资讯流量与速度流量与速度任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知流量计及使用流量计及使用涡轮式流量计记录瞬时流量记录累计流量JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology分析与实施分析与实施分析分析任

18、务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知1.对于压力测定：回路中设置了两个测压点，一个是在液压泵的出油口处，另一个是液压缸进油口处。两个测压点之间有节流阀和单向阀。液压缸的负载可以进行调节。2.对于流量测定：流量计是安装在回油路上，改变换向阀的位置，可以测定液压缸左右两腔回油流量JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology分析与实施分析与实施测定步骤测定步骤任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知（1）课前由老师接好回路，并调节好溢流阀和节流阀，课中在老

19、师指导下，依回路图熟悉液压力测定系统；（2）启动液压泵电机，改变换向阀的位置，使液压缸处于最低位置；（3）改变换向阀的位置，使液压缸向上运动，记录液压缸运动过程中和终点时压力计1、2的读数；（4）改变液压缸负载，记录压力表读数对压力测定方式一：现场操作方式二：仿真JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology分析与实施分析与实施测定步骤测定步骤任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知对流量测定方式一：现场操作方式二：仿真（1）课前由老师接好回路，并调节好溢流阀，课中

20、在老师指导下，熟悉回路图，以及流量测定位置；（2）启动液压泵电机，换向阀处于中间位置；（3）分节流阀全开和半开两种情况，改变换向阀位置，分别记录液压缸在运行过程中流量计读数，完成任务书JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology探究与拓展探究与拓展对实践课题对实践课题1，加载运行过程以及运行结束后，压力表，加载运行过程以及运行结束后，压力表1、2读读数是否一致？分析原因。数是否一致？分析原因。Q1 答案答案 压力表2读数始终不会改变，因为在运行中还是运行后，溢流阀始终打开；压

21、力表1在运行中，读数与负载有关，负载增大压力越大；运行结束后，表1和表2间管路中油液静止，压力表1与压力表2读数相同。任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知疑难疑难诊断诊断JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology探究与拓展探究与拓展 从活塞速度计算公式可知，活塞的运动速度与输入液压缸流量和液压缸截面积有关，与压力大小无关，当液压缸内压力因负载变换而发生变化时，只是通过影响通过节流阀的流量，而间接影响液压缸活塞的运动速度。流量增大导致液压缸活塞速度加快，压力增

22、大能否加快活塞运动速度？流量增大导致液压缸活塞速度加快，压力增大能否加快活塞运动速度？Q2 答案答案任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知疑难疑难诊断诊断JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology探究与拓展探究与拓展任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知知识知识拓展拓展沿程压力损失和局部压力损失计算沿程压力损失p与管路长度l、液流速度v、管路直径d、液体密度有关，其计算公式为:22vdlp式中，沿程阻力系数，其值可查有关手册；22vp管路系统的总

23、压力损失等于所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和，即：2222vvdlppp局部压力损失p与液流速度v、液体密度有关，其计算公式为:式中，局部阻力系数，其值可查有关手册；JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology总结与评价总结与评价总结总结任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知1.液压系统工作压力决定负载，负载增大，压力增大；2.液压缸的运动速度决定流入液压内的流量，流量增加，速度增加；3.压力与流量没有关系JIANGSUSHENG JINGJIANG ZH

24、ONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology总结与评价总结与评价自我评价自我评价任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知序号序号评价内容评价内容达标要求达标要求自评自评组评组评1压力、压力单位、压力性质;流量、流速，连续性原理熟悉压力概念及性质，熟悉压力单位以及单位之间换算;熟悉流量和流速的概念，了解连续性原理及应用2压力的形成;液压缸的运动速度理解压力由外负载决定;理解液压缸的运行速度取决于流入液压缸的流量3压力测定;流量测定熟悉压力表，能正确读出压力值，会测定系统压力;熟悉流量计，能正确读取回路中的流量4执行

25、元件输出力;输出速度能进行简单作用力和速度计算5压力损失；泄漏了解压力损失产生的原因，以及如何降低压力损失常见措施，具有节能意识；了解泄漏6文明实践活动遵守纪律，按规程活动总体评价再学习评价记载JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology课后思考课后思考任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知1如果我们将三个不同负载以平行（或并联）的方式与同一个液压系统连接，如图2-21所示。若W1W2W3，试说明活塞A、活塞B、活塞C被顶起的顺序。JIANGSUSHENG JI

26、NGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology课后思考课后思考任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知2如图2-23为液压千斤顶，大小活塞直径分别为d=10mm，D=40mm，假设T=250N。问：（1）作用在小活塞上的力F为多少？（2）系统中的压力为多少？（3）大活塞能顶起多重的重物G？JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology课后思考课后思考任务任务2-32-3：压力与流

27、量认知：压力与流量认知3.如图2-25，假定有如图所示的两个液压缸 A 和 B，并以相同流量向A腔和 B腔供油。请问哪一个液压缸的活塞运动速度更快？（直径和活塞行程完全相同）JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology课后思考课后思考任务任务2-32-3：压力与流量认知：压力与流量认知4.如图2-26，若两液压缸完成相同，并按图示相连，液压缸无杆腔和有杆腔的面积分别为A1、A2，若输入流量为q，则输出速度v为多少？与两缸不连接相比速度是快了还是慢了？JIANGSUSHENG JINGJIANG ZHONGDENGZHUANYE XUEXIAO Hydraulic and pneumatic technology设计设计：潘玉山QQ：449168127E-Mail:shansh_