第二章 液压流体力学 第六节 空穴现象和液压冲击(2)

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

5、运动部件制动时产生的液压冲击

　　设总质量为∑M的运动部件在制动时的减速时间为△t，速度的减小值为△v，液压缸的有效工作面积为A，则根据动量定理可近似地求得系统中的冲击压力△ p，因

　　所以

6、减小液压冲击的措施

由以上分析可知，采取以下措施可减小液压冲击：

⑴使直接冲击变为间接冲击，这可用减慢阀的关闭速 度和减小冲击波传递距离来达到。

⑵限制管道中油液的流速v。

⑶用橡胶软管或在冲击源处设置蓄能器，以吸收液压冲击的能量。

⑷在容易出现液压冲击的地方，安装限制压力升高的安全阀。