浅论液压系统的发展及在各领域的应用
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浅论液压系统的发展及在各领域的应用
摘要本文主要介绍了液压系统的发展,以及工业中、风力发电、军事领域等领域中的实际应用。
关键词液压技术;力学基础;实际应用
1 概述
自英国制成世界上第一台水压机算起,液压系统已有近300年的历史,并且与我们的生产生活息息相关,而液压系统能够延续至今有着其他设备所代替不了的优点:单位体积功率大;实现安全保护;实现无级调速;原件标准化、系列化、通用化;布局灵活;易实现自动化;工作状况平稳。
任何东西都不是完美的,液压系统也不例外,速度不准、效率低、对油温敏感、故障不易查找、造价高。
这些缺点也影响着液压系统,但人类也正在努力去克服。
液压传动技术正向着一个具有高效、低能高度集成化方向发展,而且可以预见,液压系统技术将会在现代化的生产中起到不可或缺的作用,并带动各领域飞速发展。
2 液压系统的力学基础
力学分为静力学和动力学,液压系统就是利用了力学的原理,在这里我们只讨论静力学与液压系统的联系。
液体作为液压系统中重要的组成部分是不可或缺。
而这两者组合起来即液体在静止状态下的压力学。
这一学术主要研究液体相对于平衡状态下的力学规律及这些规律的实际应用。
液体静止时,对液面下的压力叫静压力;特性是液体在液面下同一高度产生的压强P=pgH,p为液体密度,H是该处液面的高度;压力的传递符合帕斯卡定律,液体压强在等高处,同一平面均相等。
由上述性质可知:靜止液体是受平衡压力作用,并且总是处于受压状态。
特征:①静止液体内任一点的压力由两部分组成:一部分是液面上的压力PO,另一部分是该点以上液体重力所形成的压力。
②静止液体内的压力随液体深度呈线性规律递增。
③同一中液体介质中,离介质液面深度相同的压力点压力相等。
由压力相等的点组成的面称为等压面。
在重力场中,静止液体中的等压面是一个水平面。
静压传递原理:在密闭容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传到液体各点。
这就是静压传递原理(或称帕斯卡原理)。
3 液压技术在各个领域的应用
3.1 工业中液压技术的应用
工业中的液压技术主要应用于重型、大型、设备,如轧钢行业轧机系统,炼钢行业连铸机系统等;军工中高速响应场合,如飞机尾舵控制,轮船舵机控制,高速响应随动系统等。
3.2 风力发电领域液压技术的应用
液压系统主要用于调节叶片桨矩、阻尼、停机、刹车等状态。
风力发电机中的风机是有许多转动部件组成。
机舱在水平面旋转,随时跟风轮沿水平轴旋转,以便产生动力。
在变桨矩风机,组成风轮的叶片要围绕根部的中心轴旋转,以便适应不同的风况。
在停机时,叶片尖部要甩出,以便形成阻尼。
3.3 军事领域液压技术的应用
基于我国当前制定的国家战略部署,可以预测国际当前形势不可能再發生大规模国际战争,但是局部的战争可能性非常的大,而局部战争正是考验国家科技水平的平台,液压技术的优点必将成为军事领域不可或缺的技术之一。
3.4 工程机械领域中液压技术的应用
液压式可变高频冲击锤,具有施工速度快,功能多,适应地质广、运输方便和环保等特点,已广泛用于国内外工程建设的众多领域。
高频液压冲击锤是20世纪末迅速发展起来的一种桩工机械,广泛应用于现代施工现场中。
3.5 海底作业领域中的液压技术应用
随着当今社会人类对海底的探索加深,水下机器人技术的发展也发展迅速,其功能也越来越强,已经不再局限于简简单单得观察型,人民的目光指向了作业型水下机器人,很明显作业型水下机器人更有发展空间和市场。
在整个作业中,使用的工具里,机械手是用途最广泛,最复杂的部件,灵活的机械手有助于作业型水下机器人出色地完成各种水下作业任务。
3.6 矿山机械领域中液压技术的应用
新型的液压挖掘机不但具有重量轻、体积小、结构紧凑等特点,而且具在传动过程中容易实现无级变速和自动控制、运行平稳,操纵简单等一系列优点,并且性能正向着高效率、高可靠性、安全节能及自动化、智能化的方向发展。
3.7 电梯中液压技术的应用
液压电梯具有承载重量大和运行平稳的优点,而不动的方式运行起来各不相同,R层叠式导轨宜于梯式液压电梯的运动形式,组合式滑轮组宜于液压电梯运动形式。
4 结束语
近些年来,由于液压技术不断引进新技术,使液压技术产生了新的活力与发展。
纵观当今传动的发展历史,机械传动与电气传动毋庸置疑是液压系统的主要竞争者,不过只要液压技术不断学习移植信息、润滑、自动控制等新工艺新成果,不断发挥液压系统自身的优势,缩短与其他行业的缺点,液压技术奖不断保持强大的竞争力、不断向前发展。