首页 理论教育 液压缸中惯性力的影响及应对策略

液压缸中惯性力的影响及应对策略

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:而在液压缸强制负载减速时,惯性力抵抗减速,作用方向与运动方向相同,就成了负负载力。惯性力的大小,如牛顿第二定律F=ma所表述,与质量m、加速度a成正比。在挖掘机快速动作时,惯性力造成的瞬间压力冲击,有时甚至会超过100MPa。假如速度改变时间为零,则加速度无穷大,惯性力也无穷大。在稳态时,惯性力在负载力中所占的比重可以忽略不计。在这个阶段,考虑负载力时,必须把惯性力包括在内。

液压缸中惯性力的影响及应对策略

如在中学物理中已提及,所有物体都有惰性——惯性:静的时候不愿动,动了就不愿静。

惯性力其实并非一个独立的力,仅在液压缸试图改变负载的运动状况时才会感觉到:好像受到一个外来的力。所以它是被动性的。

(1)方向和大小

液压缸驱动负载加速时,惯性力抵抗加速,作用方向与运动方向相反,是正负载力。而在液压缸强制负载减速时,惯性力抵抗减速,作用方向与运动方向相同,就成了负负载力

惯性力的大小,如牛顿第二定律F=ma所表述,与质量m加速度a成正比。因此,质量越大,惯性力就越大;速度改变越快,即加(减)速度越大,惯性力就越大。

挖掘机快速动作时,惯性力造成的瞬间压力冲击,有时甚至会超过100MPa。

假如速度改变时间为零,则加速度无穷大,惯性力也无穷大。所以,物体的速度改变总是要有一定的时间,不管其质量多么小。

(2)稳态和瞬态

1)稳态:稳态,稳定的状态也。

理想化地说,只有系统中的压力、流量、负载的运动速度稳定不变(静止或匀速运动),才可称,处于稳态

但这种状态,在实际液压系统中是不存在的。因为,泵输出的流量不是绝对稳定不变的,总是有周期性的脉动(见6.8节),这些,加上其他原因,也都会导致压力呈周期性波动,这又会作用于负载

所以,只能说,如果负载力平均值随时间没有明显变化,系统中的压力、流量、负载的运动速度平均值也没有明显变化,系统就算处于稳态。(www.xing528.com)

在稳态时,惯性力在负载力中所占的比重可以忽略不计。

2)瞬态:液压系统是用来控制负载运动的,经常要使负载从不动变为,从变为不动,从慢动变为快动,从快动变为慢动。这种离开了一个稳态,进入到另一个稳态之前的过渡状态,术语称为瞬态。在这个阶段,考虑负载力时,必须把惯性力包括在内。这时,在控制负载运动的液压系统中,压力、流量等也必定在变。

液压元件中所有要动的部件都有质量,在瞬态过程中都会产生影响。这一影响的状况,常通过该元件的动态响应特性来估计。

(3)液体的惯性

不仅固体有惯性,液体也有惯性。

在液流通道的进口闸板迅速关闭时,液体由于惯性,继续往前冲,会使进口处的压力剧降(见图2-10a)。

出口闸板迅速关闭,则会使靠近出口处的压力骤升(见图2-10b)。液体撞击闸板反弹回来,与继续往前冲的液体撞在一起,会造成加倍的压力,这也被称为水锤效应。曾在试验中发生过摧毁液压管,导致液压油大量泄漏,烧毁战机的事故。

978-7-111-60421-1-Chapter02-10.jpg

图2-10 液体惯性带来的后果

a)进口关闭 b)出口关闭

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈