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测试你的技能:等温和绝热条件的区别

液压蓄能器利用砝码、弹簧或气体压力对存储在系统中使用的流体产生预充力。充气蓄能器使用活塞、气囊或隔膜将液压流体从充气中分离出来。内胆型蓄能器的尺寸从115cc(7英寸)不等3.)到300升(80加仑),一般压力范围为21 MPa和35 MPa(3,000和5,000 psi)。

充气蓄能器的工作原理是将可压缩气体置于恒容压力容器中几乎不可压缩的液压流体之上。系统可用的液压压力和流体体积取决于预充压力和气体的膨胀特性。干氮通常用于蓄电池的预充。

安全提示:由于燃烧的危险,永远不要使用氧气或空气给蓄电池预充电。

用“等温”和“绝热”这两个术语来描述气体的膨胀特性。压缩气体和减压气体分别使其加热和冷却。如果气体的体积变化缓慢,温度的变化通过蓄能器的固体材料消散,因此气体的温度保持恒定。这叫做等温(同一温度)收缩和膨胀。

当气体被迅速压缩和膨胀时,加热和冷却除了引起体积变化引起的压力变化外,还会引起压力变化。如果气体是绝缘的,只有很少的热量可以逸出,气体的压力将增加或减少比体积的变化成反比。在压缩时,气体被压缩时增加的热量将使压力升高,高于因体积减小而引起的压力升高。在膨胀过程中,压强的下降幅度会比预期的要大。这被称为绝热(不能通过)收缩和膨胀。

为了适应预充气体的压力和温度的变化,可以用一般气体定律来计算蓄能器的可用体积。计算时,温度和压力都用绝对值表示。兰金是华氏的绝对温标开尔文是摄氏的绝对温标。华氏度转换为兰氏度,摄氏温度转换为开氏度的公式如下:

°F到°R:°R =°F + 459.7

°C到K: K =°C + 273.15

注意:蓄电池应垂直安装。

温度对蓄电池的应用有影响。理想气体定律告诉我们,对于给定的温度变化,蓄能器内的压力也会发生相应的变化。这使得在调整累加器时,温度成为必要的考虑因素。如果环境温度发生变化,蓄能器内的气体温度也会发生变化,从而影响压力。例如,户外设备上的蓄电池清晨的环境条件可能与白天高温时的环境条件大不相同。设计人员必须确保累加器的大小能够满足这些条件。

一般来说,蓄电池充电可以看作是一个等温过程,蓄电池的正常工作可以看作是一个绝热过程。

求蓄能器尺寸或可用体积时,绝热条件下的方程为:

安全提示:充电的蓄电池能储存能量。不受控制的能量释放会导致严重的伤害,无论是直接接触加压流体,还是意外和不受控制的机器运动。在对蓄能器或其周围进行任何工作之前,将能量排出或隔离是绝对必要的。这意味着液压油的压力必须被隔离或降到零表,或从可能的意外释放隔离。一个充气的蓄能器还必须有气体压力为零的压力表或隔离的意外释放。

安全提示:释放气体电荷将置换蓄能器周围的空气。如果在小范围内进行,有窒息的危险。确保该区域通风良好,或者气体已经排到外面。

上图所示的闭合中心蓄能器电路有助于保持系统压力。它还可以补充泵流量来操作气缸。通过蓄能器和关闭中心阀保持系统压力,使电路响应更灵敏。该蓄能器还将补充泵流量,以供应更多的流体比泵本身可以在短暂的高使用期间。当缸盖和换向阀启动时,泵向蓄能器充注。压力先导打开卸荷阀,卸荷泵,同时蓄能器补回因系统泄漏而损失的液体。当蓄能器中的液体被耗尽,压力低于卸载阀的设定时,卸载阀将关闭,引导泵流入回路,并给蓄能器补水。理论上,通过安全阀的流量很小。连接到蓄电池的管线上装有一个自由流量止回阀,允许无限制的流量进入蓄电池,以及一个与止回阀平行的可调节孔,以控制从蓄电池到电路的流量。如果没有针阀,气缸的速度将取决于蓄能器的排放速率,这可能远远大于应用所需的流量。

定排量泵在换向阀处于中心位置或换向阀仍在换向时,当气缸底出时向蓄能器注水。一旦达到卸荷阀的设定值,卸荷阀就会将不需要的流体从泵引向储液器。切换方向控制阀,释放蓄能器中的液体并将其输送到气缸。只要蓄能器能以高于卸载阀设定的压力向气缸提供流体,泵就保持卸载状态。当压力下降时,卸载阀关闭,泵驱动气缸,并在给定时间内给蓄能器补充能量。最大系统压力由卸载/安全阀的设置控制。如果外部先导失效,内部先导将操作安全阀。作为一种安全措施,当系统关闭时,2/2常开电磁阀通过一个小孔释放加压流体。当卸载阀开启时,止回阀防止下游流体进入储罐。

测试你的技能

1.一个容量为4升的蓄能器为液压系统提供12 MPa和6.9 MPa的预充压力之间的流体。使用理想气体定律,当蓄能器充满时,温度从27°C变化到65°C时,从蓄能器可获得多少升液压油?假设气体绝热压缩和膨胀。

0.4升。

b。1.4升。

c。2.1升。

d。4升。

e。5.5升。

2.一个2加仑的蓄能器为液压系统提供3000psi至2000psi的流体。如果预充压力为1000psi,如果蓄压器充满时过程是等温的,那么可以从蓄压器获得多少立方英寸的液压流体?

77.2 a。3.

81.4 b。3.

155.5 c。3.

180.6 d。3.

232.7 e。3.

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1.2. b,

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