量形成法则(Q法则):运动速度的控制者
1 、流量与速度的关系 流量形成法则(Q法则)揭示了液压系统中运动速度的本质:执行机构的速度由供给它的流量决定。这一法则在液压缸和液压马达上表现出精确的数学关系: • 液压缸运动速度:V = Q / A
(V:活塞速度;Q:流量;A:活塞有效面积) • 液压马达转速:n = Q / q
(n:转速;Q:流量;q:马达排量) 这些公式表明,要提高油缸伸出速度,可通过增加供油流量或减小活塞面积实现;而要增加马达扭矩,则需提高压力或选用大排量马达。在挖掘机作业中,操作手柄的位移幅度实际上是在控制阀口开度,从而调节进入油缸的流量,最终实现挖斗速度的精确控制。
2、 泄漏的现实影响 理想状态下,液压泵输出的流量应全部转化为执行机构的运动。但现实中,内泄漏与外泄漏不可避免,这是液压传动的基本特性之一。内泄漏主要发生在泵、阀和马达的摩擦副间隙中,如柱塞泵的柱塞与缸孔间隙、滑阀的阀芯与阀套间隙等。这些泄漏虽然降低了容积效率,却也是润滑和维持静压轴承所必需的。 现代液压元件的内泄漏已得到有效控制。例如先进的螺纹插装阀,其内泄量仅为3-6滴/小时(约1毫升)。但系统外泄漏仍需高度关注,尤其是管路接头和密封处。随着12.9级高强度螺栓等技术的发展,外泄漏问题已大幅改善。 功率守恒是流量法则的另一重要体现:N = P × Q / 60(kW)。这一定量关系表明,在功率不变的情况下,压力与流量相互制约——提高压力必须降低流量,反之亦然。恒功率变量泵正是应用这一原理,在负载压力升高时自动减小排量,维持功率恒定。
来源:公众号液压说
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