beplay888官网

转变我们的思维:能源单位

作者:Dan Helgerson, CFPAI/AJPP, CFPS, CFPECS, CFPSD, CFPMT, CFPCC

W我们被教导从流量和压力的角度来考虑流体动力;流量代表速度,压力代表力。虽然在执行器(马达或气缸)这是真实的,术语可能会限制我们在我们的方法能量转移。它在执行机构所需的初始计算中分离流量和压力是必要的。所需的速度将决定流体进入驱动器的速度。所需的力将决定液体的压强。这非常简单,当使用单一固定流驱动单一固定负载时,它提供了必要的信息。

然而,当有可变负载、可变速度和多个执行器时,分离流量和压力可能会限制我们将其应用到源(接收器、蓄能器或泵)。这就是能源单位的概念和位移变压器的使用,无论是可变的(VDT)或固定的(FDT),可以用来更好地理解如何使执行器只从源提取所需的能源单位。

什么是能量单位?能量单位是具有单位压力的流体的单位体积。当能量通过流体传递时,压力和流量确实是两种截然不同的特性,但这两者不能完全分离。没有压力,就不会有流动。没有流动,就没有运动。流量和压力的结合产生功。事实上,正是流动和压力的结合定义了工作。在本文中,cm3.和在3.将是单位体积。MPA和psi是压力单位。公制能量单位为MPa/cm3..美国常用能源单位为psi/in3.,与in.lb相同。

当用能量单位来克服负荷时,就做了功。能量单位可以作为势能存在,储存在空气容器或液压蓄能器中。当它们从接收器、蓄能器释放或由泵驱动时,也可以以动能的形式存在。功描述的是使用的能量单位的数量,而功率描述的是这些能量单位使用的速率。在本文中,我们将查看一个只处理正在完成的工作的示例。在以后的文章中,我们会讲到看看功率控制,FDT和VDT可以用来限制从源提取的动能。

下面是一个常见的应用程序示例,其中只有一个源,但有一个可变的负载要求。我们来看看能量单位需要做功,并将它们与能量单位进行比较使用做这项工作。

两个内径为100mm(4”)和冲程为305mm(12”)的气缸需要同步。每个都有不同的负载;一个需要15 MPa (2,175 psi),另一个需要7 MPa (1,015 psi)。考虑到能量单位,我们发现提升更大的负载需要35932 MPa/cm3.(328,233 in.lb.),而提升较小的负载需要16,768 MPa/cm3.(153,175英寸。磅)的工作。

我们将比较一个阀芯型50/50流量分压阀和一个两段固定位移变压器(FDT),看看哪一个在从电源中提取最少数量的能源单位方面效率最高。

阀芯分流器将分流均匀,使每个圆柱体将收到2,395厘米的体积3.(146年3.).填充两个圆柱体的总体积是4790厘米3.(292年3.).阀芯分流器改变每个出口的压力。它不能加大压力,因此阀门的输入压力必须大于钢瓶的最大压力要求。通过阀门的压降必须加到提升最大负载所需的压力上。在这种情况下,输入压力为15.5 MPa (2248psi)。对于负载最大的气缸,通过阀门的压降为0.5 MPa (72 psi)。对于负载较轻的气缸,压力降为8.5 MPa (1,232 psi)。

下图显示,共74260 MPa/cm3.(657,228 in.lb.)的势能从源中得到来做这个功。

当FDT代替阀芯分流阀时,会有非常不同的结果。FDT也平均分配流量,但它不需要最大负荷的压力。相反,它的输入压力要求是负载压力加上旋转FDT的压力降的平均值。它只需要11.5 MPa (1668 psi)来驱动两种负载,拉伸仅为55,096 MPa/cm3.(487512 in.lb)。根据下面的图表,FDT需要的能量单位比阀芯分流器少26%。

FDT能够完成阀芯分流器无法完成的工作;它可以加大压力,分配能量。FDT由两个相等的、积极的位移腔组成,它们是机械连接的。FDT入口的压力在连接杆上产生一个扭矩。扭矩是用来驱动流体到负载。一侧负载不需要的任何扭矩都被转移到另一侧负载上。正位移均匀分配流量,而连接杆均匀分配扭矩。结果是输入压力是两个输出压力的平均值。

阀芯式分流器必须接收足够的能量,以驱动两个负载在全压力下。然后,通过迫使流体通过一个孔,挤压压力,以热量的形式释放能量,从而消耗额外的能量,以减轻负载。FDT只接收做功所需的能量,然后将适当的能量分配给每个负载。

如果您有任何问题,请联系Dan HelgersonDan@DanHelgerson.com。

分享这些信息。

相关的帖子

留下一个回复

您的电子邮件地址将不会被公布。必填字段已标记

让我们不可或缺!

Baidu