液壓閥上都有哪些力？有什么效果？

液壓力

      在液壓元件中，因為液體重力引起的液體壓力差相對于液壓力而言是很小的，可以忽略不計。因而，在核算時認為同一容腔中液體的壓力相同。液壓力F等于壓力P與效果面積S的乘積。


液動力

      液流通過閥口時，因為活動方向和流速的改變造成液體動量的改變，使閥芯遭到附加的效果力，這便是液動力。在閥口開度必定的穩(wěn)定活動狀況下，液動力為穩(wěn)態(tài)液動力；當閥口開度發(fā)生改變時，還有瞬態(tài)液動力的效果。

穩(wěn)態(tài)液動力

      如圖所示，取進出口之間的閥芯與閥體孔所構成的環(huán)形通道為操控體積。對于某一固定的閥口開度X而言， 操控體積對閥芯軸線方向的穩(wěn)態(tài)液動力F可根據(jù)動量規(guī)律核算。


瞬態(tài)液動力

      除穩(wěn)態(tài)液動力外，效果在閥芯上的液流力還有瞬態(tài)液動力。所謂瞬態(tài)液動力，是指因為閥口開度改變引起流經(jīng)閥口的液流速度改變，導致流道中液體動量改變而發(fā)生的液動力。或者說，瞬態(tài)液動力是指在非穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)狀況下，因為流經(jīng)閥腔的流量不穩(wěn)定，流體的加速度所發(fā)生的液動力。瞬態(tài)液動力的效果方向始終與閥腔內液體的加速度方向相反。

      如下圖a所示，當閥口變大且流體向外活動時，因為流量變大，閥腔內液體的加速度指向右，因而效果在閥芯上的瞬態(tài)液動力Fi指向左，使閥口趨于封閉。若閥口變大時流體向內活動(如下圖b),則閥腔內液體的加速度指向左，因而效果在閥芯上的瞬態(tài)液動力F指向右，使閥口趨于敞開，此刻，瞬態(tài)液動力對閥芯的運動是一個不穩(wěn)定要素。從滑閥工作穩(wěn)定性的視點出發(fā)，這種狀況應盡量避免。

      在閥芯所遭到各種效果力中，瞬態(tài)液動力的數(shù)值所占的份額不大，在一般液壓操控閥中通常忽略不計，只在頻響較高的閥(如伺服閥或高響應的份額閥)的動態(tài)特性剖析中才予以考慮。

液壓側向力與摩擦力

      如果滑閥的閥芯與閥體孔都是徹底精確的圓柱形，而且徑向空隙中不存在任何雜質，徑向空隙處處相等，則合作空隙中壓力沿圓周是均布的，閥芯上沒有不平衡的徑向液壓力。但因為制造差錯以及閥在實際工作中不可能堅持精確的同心位置，因而，閥芯將因為徑向液壓力散布不均勻而被推向一側，構成數(shù)值相當可觀的液壓側向力與摩擦力。

      如圖下圖a所示，當閥芯兩頭存在錐度，且大端壓力大于小端壓力時，稱為倒錐。倒錐時側向力使閥芯偏疼變大，閥芯大端與閥體孔內壁觸摸，使閥芯遭到較大的摩擦力而影響它的運動。當側向力過大時，甚至會呈現(xiàn)“卡死”現(xiàn)象。


繃簧力

      在液壓閥中，繃簧的應用很遍及。液壓元件中所使用的繃簧主要為圓柱螺旋壓縮繃簧，其繃簧力與變形量為線性關系，因而繃簧剛度為常數(shù)。某些液壓閥也使用碟形繃簧，通常將單片碟形繃簧重疊成繃簧組，其繃簧力和變形量之間為非線性關系，繃簧剛度是改變的，用于對變形量和繃簧力特性有特殊要求的液壓閥(如長途調壓閥等)中。


重力和慣性力

      一般液壓閥的閥芯等運動件所受的重力與其他效果力比較可以忽略不計。除了有時在設計閥芯上的繃簧要考慮閥芯自重及摩擦力的影響外，一般剖析核算通常不考慮重力。慣性力是指閥芯在運動時，因速度發(fā)生改變所發(fā)生的阻礙閥芯運動的力，它也是一種質量力。在剖析閥的靜態(tài)特性時可不考慮；但在進行動態(tài)剖析時要核算運動件的慣性力，有時還應考慮相關的液體質量所發(fā)生的慣性力，包含管道中液體質量的慣性力。