液压系统的压力损失及系统发热是怎么验算的


液压系统的压力损失和系统发热的验算涉及一系列的计算步骤和公式。

以下是对这两个方面的详细解释:

压力损失验算:

液压系统的压力损失主要包括油液流经管道的沿程压力损失ΔpL、局部压力损失Δpc和流经阀类元件的压力损失ΔpV。总压力损失Δp可以通过以下公式计算:

Δp = ΔpL + Δpc + ΔpV

沿程压力损失ΔpL:当管中为层流流动时,可以使用以下经验公式计算:
ΔpL = 4.3V·q·L×10^6/d^4 (Pa)

其中,q为通过管道的流量(m3/s);L为管道长度(m);d为管道内径(mm);υ为油液的运动粘度(m2)。

局部压力损失Δpc:可以按下式估算:
Δpc = (0.05~0.15)ΔpL

阀类元件的压力损失ΔpV:可以使用以下公式近似计算:
ΔpV = Δpn(qV/qVn)^2 (Pa)

其中,qVn为阀的额定流量(m3/s);qV为通过阀的实际流量(m3/s);Δpn为阀的额定压力损失(Pa)。

验算压力损失后,需要根据系统的调整压力来确定是否满足要求。系统的调整压力p0应大于或等于执行件的工作压力p1与总压力损失Δp之和,即:

p0 ≥ p1 + Δp

系统发热验算:

液压系统的发热主要由功率损失引起。单位时间的发热量Φ可以通过以下公式计算:

Φ = P2 - P1 (kW)

其中,P2为系统的输入功率(即液压泵的输入功率),P1为系统的输出功率(即执行元件的输出功率)。

若一个工作循环中有多个工序,则可根据各个工序的发热量求出系统单位时间的平均发热量。具体公式涉及工作循环周期T、各个工序的工作时间ti以及相应工序的输入功率Pi。

此外,还需要考虑液压系统的散热情况。当液压系统工作一段时间后,达到热平衡状态,此时系统的发热量等于散热量。散热系数和散热面积是影响散热效果的关键因素,需要根据具体条件进行计算和选择。

请注意,以上仅为基本的验算步骤和公式。在实际应用中,可能还需要考虑其他因素,如油温、油质、设备老化等。因此,在进行液压系统的压力损失和系统发热验算时,建议参考相关的工程手册、标准或咨询专业的工程师以获取更准确的指导。