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二、液压冲击

1、液压冲击产生的原因    

当阀门K瞬间关闭时,管道中便产生液压冲击液压冲击的实质主要是管道中的液体因突然停止运动而导致动能向压力能的瞬时转变。     另外液压系统中运动着的工作部件突然制动或换向时,由工作部件的动能将引起液压执行元件的回油腔和管路内的油液产生液压激振,导致液压冲击。     液压系统中某些元件的动作不够灵敏,也会产生液压冲击,如系统压力突然升高,但溢流阀反应迟钝,不能迅速打开时,便产生压力超调。也即液压冲击。

    如图所示,有一较大的容腔(如液压缸或蓄能器)和在另一端装有阀门的管道相连,容腔的体积较大,认为其中的压力p是恒定的,阀门开启时,管道内的液体以流速v流过当不考虑管中的压力损失时,即均等于p。

                           

2、液体突然停止运动时产生的液压冲击

    在前图中,设管道的截面积为A,长度为l,管道中液流的流速为v,密度为ρ。当管道的末端突然关闭时,液体立即停止运动。根据能量转化和守衡定律,液体的动能ρAlv2/2转化为液体的弹性能Al△p2/(2K ’),即

                ρAlv2/2 = Al△p2/(2K ’)

所以

            

    上式中, △p为液压冲击时压力的升高值;K ’为液体的等效体积弹性模量;c为冲击波在管道中的传播速度。
                        上式中, K 为液体的体积弹性模量;d为管道内径;δ为管道壁厚;E为管道材料的弹性模量;冲击波在管道中的液压油内的传播速度c一般约为890~1270m/s。    完全冲击与非完全冲击:当阀门关闭时间t小于压力波来回一次所需的时间tc(临界关闭时间)的情况,即t < tc ( tc = 2l/c),称为完全冲击,否则,称为非完全冲击。

非完全冲击时引起的压力峰值比完全冲击时的低,按下式计算