液压传动与控制的几个基本理论

通过流体传递能量

流体动力通过管道内的液压油传输动力，无论长度或弯头多少。它允许液压系统在回路的每个部分具有相同的压力。

能量守恒

能量守恒意味着能量输入总是等于能量输出。因此，由于力 = P x A，小力大位移=大力小位移。此外，由于压力下降或限制而损失的能量将转化为热量。

通过制动控制运动

液压系统传统上是一种制动技术。这意味着通过一个小的节流孔或阀门间隙来限制流出油缸的流体来控制执行器。这样，油缸的两侧都保持在压力下，从而提供了更加稳固和积极的控制。

压降 = 热量

每个控制节流孔上发生的压力损失会将能量转化为热量，例如100 bar 的压降使温度升高约 5.5°C。

流体的热膨胀

流体体积随温度变化。随着 15 摄氏度的温度升高，体积应增加 1%，这将使密封体积中的压力增加 150 bar。只需使用波义耳定律 P1xV1/T1 = P2xV2/T2。

流体的压缩性

对于大多数“稳态”方向阀应用，液压流体被假定为不可压缩的，例如流体非常坚硬，以至于某一点的流动会立即导致另一点的运动。

对于大多数（高级）“动态”伺服和比例阀应用，例如液压油被假定为可压缩的。流体的顺应性意味着在一个点的加速流动或运动与另一点的执行器运动之间会有一个小但重要的时间延迟或弹性。

表压或绝压

液压读数通常以表压为单位。表压是仪表读取的值，是仪表周围的气压与流体压力之间的差值。

有时了解和测量绝对环境压力很重要。绝对压力包括当地气压，它会根据海拔高度和潜在的其他环境因素而变化。

泵的最低入口压力要求通常以绝对压力表示，对于实现泵的长寿命至关重要。

量纲分析或单位换算

在液压流体计算过程中，转换单位是一个常规且有风险的过程，因此您必须完全了解它是如何完成的。幸运的是，有一种相对简单的技术可以实现这一点。

在此示例中，我们展示了如何将 100 L/min 转换为 US Gal/sec。我们首先添加方括号，顶部是美制加仑，底部是升。一美制加仑有 3.785 升，所以通过在底部加上这个值，我们在等式的顶部和底部就得到了这个值，所以这个值是不变的。我们还可以添加第二个方括号，顶部是分钟，底部是 60 秒。同样，该值仍然相同。

接下来，我们可以删除顶部和底部的单位，这样我们就失去了所有的升和分钟。这给我们留下了一个简单的计算方法，将 100 除以 3.785 和 60。

秘诀是始终清楚地写出所有单位，而不是尝试使用您知道的简单单位进行削减。稍加练习，您很快就会爱上这项技术。

注：我的经验是，在所有流体的计算过程中，全部使用国际单位，最后的结果在转换成工程应用常见的单位。

原文始发于微信公众号（液压传动与控制）：液压传动与控制的几个基本理论