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Amesim之質量守恒定律驗證

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發表于 2019-4-1 11:51:06 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
AMESim之質量守恒定律驗證


知識窗

1.液壓傳動及其工作特性




液壓傳動
(1)所謂液壓傳動就是以液體為介質,依靠運動著的液體的壓力能來傳遞動力。
(2)液壓系統工作時,液壓把電機傳來的回轉式機械能轉變成油液的壓力能;油液被輸送到液壓缸后,又由液壓缸把油液的壓力能轉變為直線式(或回轉式)的機械能輸出。
(3)液壓系統中的油液是在受調節、控制的狀態下進行工作的,因此液壓傳動和液壓控制在這個意義上來說是難以截然分開的。
(4)液壓系統必須滿足其執行元件在力和速度方面的要求。
工作特性
液壓系統工作時,在有效承壓面積一定的前提下外界負載越大,所需油液的壓力也越大,反之亦然。因此,液壓系統的油壓力大小取決于外界負載。負載大,系統壓力大;負載小,系統壓力;負載為零,系統壓力為零。另外,活塞或工作臺的運動速度取決于單位時間通過節流閥進入液壓缸中油液的體積即流量。流量越大,系統的速度越快,反之亦然。流量為零,系統的速度也為零。液壓系統的壓力和外界負載、速度和流量的這兩個關系稱作液壓傳動的兩個工作特性。


2.液壓傳動的優缺點




優點
(1)能方便地進行無級調速,調速范圍大。
(2)體積小、質量輕、功率大,即功率質量比大。一方面,在相同輸出功率前提下,其體積小、質量輕、慣性小、動作靈敏,這對于液壓自動控制系統具有重要意義。另一方面,在體積或重量相近的情況下,其輸出功率大,能傳遞較大的扭矩或推力(如萬噸水壓力等)。
(3)控制和調節簡單、方便、省力,易實現自動化控制和過載保護。
(4)可實現無間隙傳動,運動平穩。
(5)因傳動介質為油液,故液壓元件有自我潤滑作用,使用壽命長。
(6)液壓元件實現了標準化、系列化、通用化,便于設計、制造和推廣使用。
(7)可以采用大推力的液壓缸和大扭矩的液壓馬達直接帶動負載,從而省去了中間的減速裝置,使傳動簡化。

缺點
(1)漏液。由于作為傳動介質的液體是在一定的壓力下、有時是在較高的壓力下工作的,因此在有相對運動的表面間不可避免地要產生泄漏。同時,由于油液并不是絕對不可以壓縮的,油管等也會產生彈性變形,所以液壓傳動不宜用在傳動比要求較嚴格的場合。
(2)振動。液壓傳動中的“液壓沖擊和空穴現象”會產生強烈的振動和較大的噪聲。
(3)發熱。在能量轉換和傳遞過程中,由于存在機械摩擦、壓力損失、泄漏損失,因而易使油液發熱,總效率降低,故液壓傳動不宜用于遠距離傳動。
(4)液壓傳動性能對溫度比較敏感,故不易在高溫及低溫下工作。液壓傳動裝置對油液的污染亦較敏感,故要求有良好的過濾設施。
(5)液壓元件加工精度要求高,一般情況下又要求有獨立的能源(如液壓泵站),這些可能使產品成本提高。
(6)液壓系統出現故障時不易追查原因,不易迅速排除。


Amesim仿真

質量守恒驗證




質量守恒定律在流體中的表現形式為流量連續性方程,其主要說明液體在流動的過程中不能增加,也不會減少,即在單位時間內流過兩個界面的液體質量相等。
理想狀態下的液體不可壓縮,則:密度*橫截面積等于常數K.






AMESIM建模






參數設定









數據后處理




結果顯示

結果分析
模型中,設定第一個缸體的直徑為50mm,第二個缸體的直徑為100mm,直徑比例為2倍,則流速比例應為4倍。
為了更清楚的看見比例關系,對每個缸體的流速進行了后處理,結果顯示清晰明了。
具體操作過程可詳參第四期第二講(第48節)。

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本版積分規則

  • 液壓系統密封及管接頭油口選擇的設計研究
  • 液壓行業工業4.0的樣板工廠—來自哈威工廠
  • 吸油管設計經驗總結
  • 液壓行業中常用的壓力單位介紹
  • 國外大型礦用挖掘機綜述
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