液压泵的主要参数及共性问题
1.6.2工程实用计算公式
为了便于液压泵的选择、使用与维护,下表给出了工程上常用的液压泵计算公式。
工程上常用的液压泵计算公式
项目 |
计算公式 |
符号意义 |
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名称 |
单位 |
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理论流量qt |
L/min |
Qt=Vn/1000 |
V——液压泵的排量,mL/r;
n——液压泵的转速,r/min0;
△p——液压泵的进出口压力差,MPa |
实际流量q |
Q=qtηv=Vnηv/1000 |
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输出功率Po |
kW |
Po=△pq/60 |
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输入功率Pi |
Pi=△pq/(60η) |
||
理论扭矩Tt |
N·m |
Tt=△pV/(2π) |
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实际转矩T |
T=πpV/(2πηm) |
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容积效率ηv |
% |
ηv=q/qt |
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机械效率ηm |
ηm=Tt/T |
||
总效率η |
η=ηvηm |
1.6.3特性曲线
液压泵的特性曲线包括一般特性曲线、全特性曲线和无因次特性曲线。了解这些特性曲线,有利于液压泵的分析、研制、使用与维护工作的进行。
(1) 一般特性曲线液压泵一般特性曲线是实际流量q、输入功率Pi、容积效率ηv、机械效率ηm、总效率η等性能参数与工作压力户之间的关系曲线。这种性能曲线是对应一定品种的工作介质,在某个转速和某一温度下通过试验得出的,如图K所示。由图可见:
①在不同的工作压力下液压泵的这些参数值都是不同的。
②泵的容积效率ηv,(或实际流量q)随工作压力p增大而减小。因为工作压力p等于零时,理论输出功率为零,相应的机械效率为零,当压力升高后,最初机械效率ηm。迅速上升,而后变缓,所以总效率始于零,且有一个最高点,液压泵应工作在此点附近。
(2)全特性曲线 为了揭示某种液压泵在整个允许工作的转速范围内的全特性,常用泵的全特性(通用特性)曲线表示。如图L所示,通常曲线的横坐标用压力p(或压力相对值p/pmax)表示;纵坐标一侧表示流量q(或流量相对值q/qmax),另一侧表示转速n(或转速相对值n/nmax)。在图中要绘出等效率曲线ηi、等功率曲线Pii以及等容积效率曲线ηvi等。
通用特性曲线的绘制方法是,分别在i个不同工作转速ni下,作出i个如图K所示的特性曲线,然后找出每张图中的等功率点和等效率点,绘入图L中即得。
(3)无因次特性曲线流量与容积效率、转矩与机械效率、功率与总效率等这些液压泵的基本特性与泵的压差△p、介质黏度μ(动力黏度)和转速n等运行工况参数有关,如果它们之中的任何一个发生变化,都将引起泵的流量、转矩、功率和效率等特性曲线的变化,故特性曲线数不胜数。
为了便于采用流体动力学的相似理论对液压泵进行系列化设计,有时要用到泵的无因次特性曲线。这种特性曲线反映了上述泵的基本特性参数与无因次变量(△p/μn)之间的关系,可以代表上述数不胜数的特性曲线。作为示例,此处仅给出液压泵的无因次效率特性曲线(图M)。由图M容易看出液压泵的容积效率ηv随泵的压力差△p的增大而减小,随油液动力黏度μ及转速n的增大而增大;机械效率ηm随压力差△p的增大而增大,随油液黏度μ及转速n的增大而减小。为了使液压泵能够在高效下运转,应特别留意正确选择和使用泵的工况条件。