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帕斯卡定律:大小不变地由液体向各方向传递

更新时间:2024-04-11 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

帕斯卡定律是流体静力学的一条定律,它指出,当不可压缩的静止流体中的任何一点受到外力而产生压力增加时,这种压力增加将瞬间传递到静止流体的所有点。 人们利用这一定律来设计和制造液压机、液压驱动器等流体机械。i8T物理好资源网(原物理ok网)

基本信息i8T物理好资源网(原物理ok网)

中文名称:帕斯卡定律i8T物理好资源网(原物理ok网)

外文名称: 法律i8T物理好资源网(原物理ok网)

别称:静压传递原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

表达式:p=p0+ρghi8T物理好资源网(原物理ok网)

主讲人:布莱斯·帕斯卡i8T物理好资源网(原物理ok网)

适用范围:流体力学i8T物理好资源网(原物理ok网)

帕斯卡原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

基本介绍i8T物理好资源网(原物理ok网)

帕斯卡定律是流体静力学的定律,它指出液体在各个方向上传递的帕斯卡大小保持不变。 根据静压基本方程(p=p0+ρgh),当密闭容器内液体的外部压力p0发生变化时,只要液体保持原来的静止状态帕斯卡原理,容器内任意一点的压力液体将是相同的。 将会发生同样幅度的变化。 这意味着在密闭容器中,施加在静止液体上的压力将以相同的值同时传递到所有点。 这就是帕斯卡原理,或者说静压传递原理。i8T物理好资源网(原物理ok网)

基本内容i8T物理好资源网(原物理ok网)

施加在密封液体上的压力可以通过液体以恒定的大小向各个方向传递。 根据静压基本方程(p=p0+ρgh),当密闭容器内液体的外部压力p0发生变化时,只要液体保持原来的静止状态,容器内任意一点的压力液体会发生变化。 发生相同大小的变化。 这意味着在密闭容器中,施加在静止液体上的压力将以相同的值同时传递到所有点。 这就是帕斯卡原理,或者说静压传递原理。i8T物理好资源网(原物理ok网)

基本的i8T物理好资源网(原物理ok网)

帕斯卡定律是在流体力学中,由于液体的流动性,密闭容器内静止流体的某一部分所发生的压力变化将不变地向各个方向传递。 帕斯卡首先提出了这条定律。i8T物理好资源网(原物理ok网)

压力等于施加的压力除以受力面积。 根据帕斯卡定律,在液压系统中的一个活塞上施加一定的压力将在另一个活塞上产生相同的压力增加。 如果第二个活塞的面积是第一个活塞面积的10倍,那么作用在第二个活塞上的力将增加到第一个活塞面积的10倍,同时作用在两个活塞上的压力也会增加。还是平等的。i8T物理好资源网(原物理ok网)

什么是液压传动i8T物理好资源网(原物理ok网)

液压传动是指以液体为工作介质进行能量传递和控制的传动方式。 在液体传动中,根据其能量传递形式的不同,分为液力传动和液力传动。 液力传动主要是利用液体动能进行能量转换的传动方式,如液力偶合器、液力变矩器等。 液压传动是利用液体压力能进行能量转换的传动方式。 在机械中采用液压传动技术,可以简化机器的结构,降低机器质量,减少材料消耗,降低制造成本,减轻劳动强度,提高工作效率和可靠性。i8T物理好资源网(原物理ok网)

帕斯卡原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

液压传动的优点i8T物理好资源网(原物理ok网)

(1)体积小、重量轻。 例如,相同功率的液压马达的重量仅为电动机的10%至20%。 因此惯性力小,突然超载或停止时不会产生大的冲击;i8T物理好资源网(原物理ok网)

(2)能在给定范围内平滑自动调节牵引速度,并可实现无级调速,调速范围可达1:2000(一般为1:100)。i8T物理好资源网(原物理ok网)

(3)换向方便,在不改变电机旋转方向的情况下,可以更方便地实现工作机构旋转运动与直线往复运动之间的转换;i8T物理好资源网(原物理ok网)

(4)液压泵和液压马达通过油管连接,彼此在空间布置上没有严格限制;i8T物理好资源网(原物理ok网)

(5)由于采用油作为工作介质,各部件相对运动表面可自润滑,磨损小,使用寿命长;i8T物理好资源网(原物理ok网)

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(6)操作控制方便,自动化程度高;i8T物理好资源网(原物理ok网)

(7)易于实现过载保护。i8T物理好资源网(原物理ok网)

(8)液压元件已实现标准化、系列化、通用化,易于设计、制造和使用。i8T物理好资源网(原物理ok网)

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液压传动的缺点i8T物理好资源网(原物理ok网)

(1)液压传动的使用维护要求较高,工作油必须经常保持清洁; (2)液压元件制造精度高、工艺复杂、成本高;i8T物理好资源网(原物理ok网)

(3)液压元件维护复杂,技术水平要求高;i8T物理好资源网(原物理ok网)

(4)液力传动对油温变化敏感,会影响其工作稳定性。 因此,液压传动不宜在很高或很低的温度下工作。 一般工作温度在-15℃~60℃范围内。i8T物理好资源网(原物理ok网)

(5)液压传动能量转换过程中,特别是节流调速系统中,压力大,流量损失大,因此系统效率低。i8T物理好资源网(原物理ok网)

(6)由于液压传动的泄漏和液体的压缩性,这种传动不能保证严格的传动比。i8T物理好资源网(原物理ok网)

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液压传动的发展i8T物理好资源网(原物理ok网)

自18世纪末英国人制造出世界上第一台液压机以来,液压传动技术已有二三百年的历史。 然而,直到 20 世纪 30 年代,它的使用才真正普及。i8T物理好资源网(原物理ok网)

1650年,帕斯卡提出静压传动原理。 1850年,英国人将帕斯卡原理应用到液压起重机和压力机上。 1795年,英国人约瑟夫·布拉曼在伦敦以水为工作介质,以水压机的形式应用于工业。 世界上第一台液压机诞生; 1905年,工作介质由水改为油,进一步提高了液压传动效果。 第二次世界大战期间,一些武器上采用了功率大、响应快、动作准确的液压传动和控制装置,极大地提高了武器的性能,极大地促进了液压技术的发展。 战后,液压技术迅速转向民用。 随着各类标准的不断制定和完善,推动了机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业各类零部件的标准化、标准化、系列化。 来。 20世纪60年代以后,原子能技术、空间技术、计算机技术、微电子技术等的发展再次推动了液压技术的发展,使其应用​​到国民经济的各个方面。 它已成为自动化生产流程和提高效率的重要工具。 劳动生产率等不可缺少的重要手段之一。i8T物理好资源网(原物理ok网)

我国液压工业始于20世纪50年代。 其产品最初仅应用于机床和锻造设备,后来应用于拖拉机和工程机械。 自1964年引进国外部分液压元件生产技术并自行设计液压产品以来,我国液压元件已广泛应用于各种机械设备。 20世纪80年代以来,加快有计划地引进、消化、吸收和国产化先进液压产品和技术,确保我国液压技术在产品质量、经济效益、研发等各方面都能赶上。世界水平。i8T物理好资源网(原物理ok网)

目前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪音、耐用、高集成化等各种要求方面已取得重大进展。 在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术方面也取得了长足的进步。 还取得了许多新成果。 此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真与优化、微机控制等开发工作中日益显示出显着的优势。i8T物理好资源网(原物理ok网)

液压传动的工作原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

液压传动的工作原理就是帕斯卡原理。液压传动的工作原理可以用液压千斤顶的工作原理来解释i8T物理好资源网(原物理ok网)

帕斯卡原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

帕斯卡原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

图1:液压千斤顶工作原理图i8T物理好资源网(原物理ok网)

1—杠杆手柄 2—小油缸 3—小活塞 4、7—单向阀 5—吸油管i8T物理好资源网(原物理ok网)

6、10—管路 8—大活塞 9—大油缸 11—截止阀 12—油箱i8T物理好资源网(原物理ok网)

图1是液压千斤顶的工作原理图。 大油缸9和大活塞8组成举升液压缸。 杠杆手柄1、小​​油缸2、小活塞3、单向阀4、7组成手动液压泵。i8T物理好资源网(原物理ok网)

工作准则:i8T物理好资源网(原物理ok网)

(1)若抬起手柄使小活塞向上移动,则小活塞下端油室容积增大,形成局部真空。 此时单向阀4打开,通过吸油管5从油箱12吸油。i8T物理好资源网(原物理ok网)

(2)用力按下手柄,小活塞向下运动,小缸下腔压力升高,单向阀4关闭,单向阀7打开,小缸下腔油液排出。气缸通过管道6输入大气缸9的下腔,迫使大活塞8向上运动,举起重物。i8T物理好资源网(原物理ok网)

(3)当再次抬起手柄吸油时,举升油缸下腔的压力油会试图回流到手动泵中,但此时单向阀7会自动关闭,这样油不会回流,从而保证重物不会自行流动。 下落。 通过不断地前后拉动手柄,可将油不断地泵入举升油缸的下腔,从而逐渐举升重物。i8T物理好资源网(原物理ok网)

(4)若截止阀11打开帕斯卡原理,举升油缸下腔的油经管道10和截止阀11流回油箱。大活塞在自重及其自身压力的作用下向下运动。自身重量并返回到原始位置。i8T物理好资源网(原物理ok网)

液力传动工作过程的分析与总结i8T物理好资源网(原物理ok网)

»力的传递遵循帕斯卡原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

»运动传递遵循等体积变化原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

»压力和流量是液压传动中两个最基本的参数i8T物理好资源网(原物理ok网)

»液压传动系统的工作压力取决于负载; 液压缸的运动速度取决于流量i8T物理好资源网(原物理ok网)

»传输必须在密封容器中进行且体积必须发生变化i8T物理好资源网(原物理ok网)

»传输过程必须经过两次能量转换i8T物理好资源网(原物理ok网)

帕斯卡原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

磨床工作原理i8T物理好资源网(原物理ok网)

1-油箱 2-过滤器 3、12、14-回油管 4-液压泵 5-弹簧 6-钢球 7-溢流阀 8-压力支管 9-启闭阀 10-压力管 11-启闭停止手柄 13 - 节流阀 15 - 换向阀 16 - 换向阀手柄 17 - 活塞 18 - 液压缸 19 - 工作台i8T物理好资源网(原物理ok网)

工作准则:i8T物理好资源网(原物理ok网)

(1)如图1.2-2所示,液压泵4由电动机(图中未示出)驱动旋转。 油从油箱1经过滤器2吸入液压泵,液压泵输入的压力油手动换向。 阀门11、节流阀13、换向阀15进入液压缸18的左腔,推动活塞17和工作台19向右移动。 液压缸18右腔的油通过换向阀15排回油箱。以上是换向阀15的位置如图1-2(a)所示。i8T物理好资源网(原物理ok网)

(2)若换向阀15切换至图1.2-2(b)所示位置,压力油进入液压缸18右腔,推动活塞17和工作台19向左移动,液压缸18左腔的油通过换向阀15排回油箱。工作台19的移动速度由节流阀13调节。当节流阀开大时,进入液压缸的油气缸18增大,工作台移动速度增大; 当节流阀关闭较小时,工作台移动速度减小。 除液压泵4输出的压力油进入节流阀13外,其余压力油打开溢流阀7流回油箱。i8T物理好资源网(原物理ok网)

(3)手动换向阀9处于图1.2-2(c)所示状态。 液压泵输出的油液经手动换向阀9流回油箱,此时工作台停止移动,液压系统处于卸载状态。 。i8T物理好资源网(原物理ok网)

液力传动工作过程的分析与总结i8T物理好资源网(原物理ok网)

•液压传动是一种利用液体作为工作介质来传递能量的传动形式。 通过一个能量转换装置(液压泵)将原动机的机械能转换为液体的压力能,再通过封闭管道、控制元件等。另一个能量装置(液压缸、液压马达)将将液体的压力能转化为机械能,驱动负载实现执行机构的直线或旋转运动。i8T物理好资源网(原物理ok网)

•工作介质在受控、调节状态下工作,传动与控制难以分离。i8T物理好资源网(原物理ok网)

•液压系统的压力是由液压泵对液压油的推动以及负载对油的阻尼产生的。i8T物理好资源网(原物理ok网)

•工作台移动方向由换向阀控制i8T物理好资源网(原物理ok网)

•工作台速度由节流阀控制。 泵输出的多余油液通过溢流阀返回油箱,因此泵出口压力由溢流阀决定。i8T物理好资源网(原物理ok网)

•液压传动过程中经过两次能量转换i8T物理好资源网(原物理ok网)

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