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1. of 30074,. 30063,is in as of in in do in s in of as In as by of it no of he of is a s to in an is on a at by of a to 00of 000 is to of or by in s is a to it no to of if is at no is a to on it in be or is a of of In is a of of of be in as or or or or no s as or on of of In s of a in of is to a or on in it at a of by is by in (1) of （ 2） of 3) of of of in to ) is to be or (2) at in (3) a is (4) a of is 5) of is 6) is 1 a of of a an is to or it of is by of or of is is is be as a of at be by of as or of of to of is by no on a as at is It in in of of of a of is it In of as as As in of be or by of of is of of of a is in on of a of to To to it is to of to of in 1. to at 2. of of of to is by 3. to at 4. is a as as of in of 5. to 6. as as of in as In a of of of s is is by of as is in be in so by of as of an is by of On of is by of is to on in to of is of of in 1. of By of of a up or as as of an 2. of A a of an to of 3. or of or of is a a or of 4. In or to in a of on of a in a is a In is to is of a it to r of of In of of it is a is to if an in an of to A s as is a It is in an In to of of or a of a by as by a is to be an to an an In be to an a to is a 0% , a to a of of of of be in it in to of on of to to of of do in of is a s of by to is to an of do in a to is of of it is to is to 50 be as 0000 be to of at a 液壓系統(tǒng)和氣壓系統(tǒng) 萬輝雄 1 ，范軍 2 摘要：液壓系統(tǒng)在工業(yè)中應(yīng)用廣泛，例如沖壓、鋼類工件的磨削及一般加工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、航天技術(shù)、深?？碧健⑦\輸、海洋技術(shù)，近海 天然氣和石油勘探等行業(yè)，簡而言之，在日常生活中很少有人不從液壓技術(shù)得到某些益處。液壓系統(tǒng)成功而又廣泛使用的秘密在于它的通用性和易操作性。液壓動力傳遞不會像機械系統(tǒng)那樣受到機器幾何形體的制約，另外，液壓系統(tǒng)不會像電氣系統(tǒng)那樣受到材料物理性能的制約，它對傳遞功率幾乎沒有量的限制。 關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)，氣壓系統(tǒng)，流體 流體和液壓系統(tǒng) 水力的歷史由來已久，始于人類為利用它周圍的能源而做出的努力。容易利用的能源就是水和風(fēng) —— 兩種自由的流動流體。 第一臺液力裝置水車是最早的發(fā)明。從 15 世紀早期，水車圖畫就出現(xiàn)在大宮殿的 馬賽克上。磨粉機由羅馬人發(fā)明，而水磨機的歷史更早，可以追溯到大約公元前 100 年。當一些上進的農(nóng)場主厭惡由手工沖擊、研磨谷物時，谷物的家庭養(yǎng)殖已開始 5000 多年。也許，真正的發(fā)明家是那些農(nóng)場主的妻子，因為她們經(jīng)常要干重的農(nóng)活。 流體是可以流動的物體，與就是說，構(gòu)成物質(zhì)的粒子可以連續(xù)地改變它們之間的相對位置，而且，它提供流體層間流動非連續(xù)的阻力。這意味著流體在靜止時，在其內(nèi)部沒有剪切力（作用表面切向方向的受力）存在。 流體可以分為牛頓流體或非牛頓流體。在牛頓流體中，流體層間作用的剪切力和角度變形總量的大小成線性 關(guān)系。在非牛頓流體中，流體層間作用的剪切力和角度變形總量的大小成非線性關(guān)系。 流體的流動可按多種方式分類，如定常或非定常流、有旋流或無旋流、可壓縮或不可壓縮流以及黏性流或無黏性流。 所有的液壓系統(tǒng)遵守與帕斯卡定律，命名是由帕斯卡而來的，是他發(fā)明了此定律。這條定律指出在密封容積內(nèi)壓縮的液體 —— 例如圓柱筒或管子 —— 在容積的各個不同面上作用著相等的力。 在實際液壓系統(tǒng)中，帕斯卡定律是解釋從系統(tǒng)中獲得的各種結(jié)果的基礎(chǔ)。因此，泵使液體在系統(tǒng)中流動，泵的進口連接液流源，經(jīng)常叫油槽或油箱。作用在油箱液面上的氣壓使流體進入 油泵。當油泵工作是，在適當?shù)膲毫ψ饔孟?，油泵迫使流體從油箱流動到出口。 由油泵泵出的壓縮液體通過各種閥門來控制。在大多數(shù)液壓系統(tǒng)中采用 3種控制功能：（ 1）液體壓力的控制（ 2）液體流速的控制（ 3）液體流動方向的控制 當處于下列幾種情況時，液壓驅(qū)動被優(yōu)先使用，（ 1）對于鏈傳動和皮帶傳動來說，功率的傳遞位置太遠：（ 2）低速高轉(zhuǎn)矩的場合（ 3）很緊湊的結(jié)構(gòu)（ 4）要求傳動平穩(wěn)、避免振動的場合（ 5）速度和方向容易調(diào)節(jié)的場合（ 6）輸出速度無級可調(diào)的情況。 由電氣驅(qū)動的油泵供有傳遞能量的油量，并可傳遞給液壓電動機或油缸，從而 將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能。通過閥門控制油的流動，壓力油流產(chǎn)生線性的或旋轉(zhuǎn)的機械運動。油流的動能相對比較低，因此有時采用靜壓傳動。液壓電動機和液壓油缸之間幾乎不存在構(gòu)造上的不同。任一油泵可以被用作液壓電動機。在任一時間里的油流量可以通過調(diào)節(jié)閥門或采用變量泵來改變。 液壓傳動運用到機床的運行中絕不是新的，雖說現(xiàn)在的大規(guī)模采用出現(xiàn)不久?，F(xiàn)代油泵的發(fā)展促進了這類機床的增多。 機床的液壓驅(qū)動具有許多優(yōu)點。其中一個是液壓驅(qū)動在廣泛的范圍內(nèi)提供無限變化的速度。另外，它們能像改變速度一樣容易來改變驅(qū)動的方向。像許多其他類型的機 床一樣，許多復(fù)雜的機械裝置能夠被簡單化或者由于液壓驅(qū)動的使用完全取消。 液壓驅(qū)動的另一個優(yōu)點是它的柔性和緩沖性。除了運行平穩(wěn)外，還發(fā)現(xiàn)了許多改進，如工件表面光潔度的改善，在不損壞刀具的前提下能加大刀具的負荷，并能在刃磨刀具的情況下工作更長時間。 液壓與氣壓系統(tǒng) 僅有以下三種基本方法傳遞動力：電氣、機械和物流。大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)實際上是將三種方法組合起來而得到最有效的最全面的系統(tǒng)。為了合理地確定采取哪些方法，重要的是了解各種方法的顯著特征。例如液壓系統(tǒng)在長距離上比機械系統(tǒng)更能經(jīng)濟地傳遞動力。然而液壓系統(tǒng)與電氣相比 ，傳遞動力的距離較短。 液壓動力傳遞系統(tǒng)涉及電動機、調(diào)節(jié)裝置和壓力和流量控制，總的來說，該系統(tǒng)包括：泵：將原動機的能力轉(zhuǎn)換成作用在執(zhí)行部件上的液壓能。閥：控制泵產(chǎn)生流體的運動方向、產(chǎn)生的功率的大小，以及到達執(zhí)行部件液體的流量。功率大小取決于對流量和壓力大小的控制。 執(zhí)行部件：將液壓能轉(zhuǎn)換成可用的機械能。 介質(zhì)即油液：可進行無壓縮傳遞和控制，同時可以潤滑部件，使閥體密封和系統(tǒng)冷卻。 聯(lián)接件：聯(lián)接各個系統(tǒng)部件，為壓力流體提供功率傳輸通路，將液體返回油箱。油液儲存和調(diào)節(jié)裝置：用來確保提供足夠質(zhì)量和數(shù)量并冷卻的液體 。 液壓系統(tǒng)在工業(yè)中應(yīng)用廣泛，例如沖壓、鋼類工件的磨削及一般加工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、航天技術(shù)、深?？碧?、運輸、海洋技術(shù)，近海天然氣和石油勘探等行業(yè)，簡而言之，在日常生活中很少有人不從液壓技術(shù)得到某些益處。 液壓系統(tǒng)成功而又廣泛使用的秘密在于它的通用性和易操作性。液壓動力傳遞不會像機械系統(tǒng)那樣受到機器幾何形體的制約，另外，液壓系統(tǒng)不會像電氣系統(tǒng)那樣受到材料物理性能的制約，它對傳遞功率幾乎沒有量的限制。例如，一個電磁體的性能受到鋼的磁炮和極限的限制，相反，液壓系統(tǒng)的功率僅僅受材料強度的限制。 企業(yè)為了提高生產(chǎn)率將越 來越依靠自動化，這包括遠程和直接控制生產(chǎn)操作、加工過程和材料處理等。液壓動力之所以成為自動化的重要組成部分，是因為有如下主要的四種優(yōu)點： 1. 控制方便精確通過操作一個簡單的操縱桿和按鈕，液壓系統(tǒng)的操作者便 能立即起動、停止、加減速和能提供任意功率、位置精確為萬分之一英 寸的位置控制力。 2. 増力一個液壓系統(tǒng)（沒有使用笨重的齒輪、滑輪和杠桿）能簡單有效地將不到一盎司的力放到長生幾百噸力的輸出。 3. 恒力或橫扭矩 只有液壓系統(tǒng)能提供不到速度變化而變化的恒力或橫扭矩，它可以驅(qū)動對象從每小 時移動幾英寸到每分鐘幾百英寸，從每小時幾轉(zhuǎn)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)。 4. 簡單、安全、經(jīng)濟總的來說，液壓系統(tǒng)比機械或電氣系統(tǒng)使用更少的運動部件，因此，它們運行與維護簡單。它使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠。例如一種用于車輛上的新型動力轉(zhuǎn)向控制裝置已淘汰其他類型的轉(zhuǎn)向動力裝置，該轉(zhuǎn)向部件中包含有人力操縱方向控制閥和分配器。因為轉(zhuǎn)向部件是全液壓的，沒有萬向節(jié)、軸承、減速齒輪等機械連接，這使得系統(tǒng)簡單緊湊。 另外，只需輸入很小的扭矩就能產(chǎn)生滿足及惡劣工作條件所需的控制力，這對于因操作空間限制而需要很小方向盤的場合很重要，這也是減輕司 機疲勞度所必需的。 液壓系統(tǒng)的其他優(yōu)點包括雙向運動、過載保護和無級變速控制，在已有的任何動力系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)具有最大的單位質(zhì)量功率比。 盡管液壓系統(tǒng)具有如此高性能，但它不是可以解決所有動力傳遞問題的靈丹妙藥。液壓系統(tǒng)也有些缺點，液壓油又污染，比且泄流不可能完全避免，另外如果油液滲漏發(fā)生在灼熱設(shè)備附近，大多數(shù)液壓油能引起火災(zāi)。 氣壓系統(tǒng) 氣壓系統(tǒng)是用壓力氣體傳遞和控制動力，正如名稱所表明的那樣，氣壓系統(tǒng)通常用空氣（不用其他氣體）作為樓梯介質(zhì)，因為空氣是安全、成本低而又隨處可得的流體，在系統(tǒng)部件中產(chǎn)生電弧又可能點 燃泄漏物的場合下（使用空氣作為介質(zhì)）尤其安全。 在氣壓系統(tǒng)中，壓縮機用來壓縮并提供所需的孔子。壓縮機一般又活塞式、葉片式和螺旋式等類型。壓縮機基本上是根據(jù)理想氣體法則，通過減小氣體體積來增加氣體壓力的。氣壓系統(tǒng)通?？紤]采用大的中央空氣壓縮機作為一個無限量的氣源，這類似于電力系統(tǒng)中只要將插頭插入插座便可或得電能。用這種方法，壓力氣體可以從氣源輸送到整個工廠的各個角落，壓力氣體可通過空氣濾清器出去污物，這些污物可能會損壞氣動組件的精密配合部件如閥和氣缸等，隨后輸送到各個回路中，接著空氣流經(jīng)減壓閥以減少氣壓值適合 某一回路使用。因為空氣不是好的潤滑劑（包括 20%的氧氣），氣壓系統(tǒng)需要一個油霧器將細小的油霧注射到經(jīng)過減壓閥減壓的空氣中，這有助于減少氣動組件精密配合運動件的磨損。 由于來自大氣的空氣含有不同數(shù)量的水分，這些水分是有害的，它可以帶走潤滑劑引起過分磨損和腐蝕，因此，在一些試用場合中，要用空氣干燥器來除去這些有害的水分。由于氣壓系統(tǒng)直接向大氣排氣，會產(chǎn)生大噪聲，因此可在氣閥和執(zhí)行組件排氣口安裝消聲器來降低噪聲，以防止操作人員因接觸噪聲及高速空氣粒子又可能引發(fā)的傷害。 用氣動系統(tǒng)代替液壓系統(tǒng)有以下幾條理由：液體的 慣性遠比氣體大，因此，在液壓系統(tǒng)中，當執(zhí)行組件加速減速和閥突然開啟關(guān)閉時，油液的質(zhì)量便是一個潛在的問題，根據(jù)牛頓運動定律（力等于質(zhì)量乘以加速度），產(chǎn)生加速運動油液所需的力要比加速同等體積空氣所需的力高出許多倍。液體比氣體具有更大的粘性，這會因為內(nèi)摩擦而引起更大的壓力和功率損失：另外，由于液壓系統(tǒng)使用的液體要與大氣隔絕，故它們需要特殊的油箱和無泄露系統(tǒng)設(shè)計。氣壓系統(tǒng)使用可以直接排到周圍環(huán)境中的空氣，一般來說氣壓系統(tǒng)沒有液體系統(tǒng)昂貴。 然而，由于空氣的可壓縮性，使得氣壓系統(tǒng)執(zhí)行組件不可能得到精確的速度控制和位置 控制。氣壓系統(tǒng)由于壓縮機局限，其系統(tǒng)壓力相當?shù)停ǖ陀?250而液壓力可達 10000高，因此液壓系統(tǒng)可以是大功率系統(tǒng)，而氣動系統(tǒng)僅用于小功率系統(tǒng)，典型例子有沖壓、鉆孔、提升、沖孔、夾緊、組裝、鉚接、材料處理和邏輯控制操作等。