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液压油的物理性质
发布时间: 2017-11-30
  1、液压油的密度
  单位体积液体的质量称为液体的密度。通常用p表示;其单位为kg/m3。
密度是液体的一个重要物理参数,主要用密度表示液体的质量。常用液压油的密度约为900kg/m3,在实际使用中可认为密度不受温度和压力的影响。
  2、液压油的可压缩性
  液体的体积随压力的变化而变化的性质称为液体的可压缩性。其大小用体积压缩系数是表示。
  即单位压力变化时,所引起体积的相对变化率称为液体的体积压缩系数。由于液压机压力增大时液体的体积减小,即d声与dV的符号始终相反,为保证k为正值,所以在上式的右边加一负号。k值越大液体的可压缩性越大,反之液体的可压缩性越小。
  液体体积压缩系数的倒数称为液体的体积弹性模量,用K表示。
  K表示液体产生单位体积相对变化量所需要的压力增量。可用其说明液体抵抗压缩能力的大小。在常温下,纯净液压油的体积弹性模量,数值很大,故一般可以认为液压油是不可压缩的。若液压油中混入空气,其抵抗压缩能力会显著下降,并严重影响液压系统的工作性能。因此,在分析液压油的可压缩性时,必须综合考虑液压油。在变动压力下,液压油的可压缩性的作用极像一个弹簧,外力增大,体积减小;外力减,体积增大。当作用在封闭容器内液体上的外力发生AF变化时,如液体承压面积A不,则液柱的长度必有△z的变化。在这里,体积变化为AV=AAl,压力变化卸2△F/A,此时液体的体积弹性模量。
  3、液压油的黏性
  (1)黏性的定义液体在外力作用下流动(或具有流动趋势)时,分子间的内聚力要阻止分子间的相对运而产生一种内摩擦力,这种现象称为液体的黏性。黏性是液体固有的属性,只有在流动时才能表现出来。
  液体流动时,由于液体和固体壁面间的附着力以及液体本身的黏性会使液体各层间的速定小不等。如图2-2所示,在两块平行平板间充满液体,其中一块板固定,另一块板以速度运动。结果发现两平板间各层液体速度按线性规律变化。最下层液体的速度为零,最液体的速度实验表明,液体流动时相邻液层问的内摩擦力Ff与液层接触面积A成正比,与液层间的速度梯度du/dy成正比,并且与液体的性质有关,这就是著名的牛顿内摩擦定律。
  (2)黏度
  液体黏性的大小用黏度表示。常用的表示方法有三种,即动力黏度、运动黏度和相对黏度。
  ①动力黏度(或绝对黏度)严动力黏度就是牛顿内摩擦定律中的p表示了动力黏度的物理意义,即液体在单位速度梯度下流动或有流动趋势时,相接触的液层间单位面积上产生的内摩擦力。在国际单位制中的单位为Pas(N’s/m2),工程上用的单位是P(泊)或cP(厘泊)。
  ②运动黏度。液体的动力黏度p与其密度P韵比值称为液体的运动黏度。
  液体的运动黏度没有明确的物理意义,但在工程实际中经常用到。因为它的单位只有长度和时间的量纲。所以被称为速动黏度。在国际单位制中的单位为1"112/s,工程上用的单位是cm2/s I-斯(St)-I或mm2/s[厘斯(cSt)]。lm2/s—104斯(St)i106N斯(cSt)。
  液压油的牌号,常有它在某一温度下的运动黏度的平均值来表示。我国把40℃时运动黏度以厘斯(cSt)为单位的平均值作为液压油的牌号。j例如46号液压油,就是在4022时,运动黏度的平均值为46厘斯(cSt)。
  ③相对黏度动力黏度与运动黏度都很难直接测量,所以在工程上常用相对黏度。相对黏度就是采用特走饷藉度讦在巍走的条件下测量出来的黏度。由于测量的条件不同,各国采用的相对黏度也不同,我国、俄罗斯、德国用恩氏黏度,一美4国用赛氏黏度,英国用雷氏黏度。
  恩式黏度用恩式黏度计测定,即将200mL、温度为£℃的被溅、液体装入黏度计的容器内,由其下部直径为2.8mm的小孔流出,测出流尽所需的时间tl(s),再测200mL、20℃蒸馏水在同一黏度计中流尽所需的时间£,zS):,这两令时间的比值称为被测液体的恩式黏度。
  (3)黏度与压力的关系。
  液体所受的压力增大时,其分子间的距离将减小,内摩擦力增大,黏度也随之增大。对于一般的液压系统,当压力在20MPa以下时,压力对黏度的影响不大,可以忽略不计。当压力较高或压力变化较大时,黏度的变化则不容忽视。石油型液压油的黏度与压力的关系可用下列公式表示油液在(相对)压力为零时的运动黏度。
  油液的黏度对温度的变化极为敏感,温度升高,油的黏度显著降低。油的黏度随温度变化的性质称为黏温特性。不同种类的液压油有不同的黏温特性,黏温特性较好的液压油,黏度随温度的变化较小,因而油温变化对液压系统性能的影响较小。液压油黏度与温度的关系叮用下式表示油液的黏温系数。
  油液的黏温特性可用黏度指数Ⅵ来表示,Ⅵ值越大,表示油液黏度随温度的变化越小,黏温特性越好。一般液压油要求Ⅵ值在90以上,精制的液压油及有添加剂的液压油,其可大于100。液压油液的黏度对温度的变化十分敏感,温度升高,黏度下软-这个变化率的大小直接影响液压油的使用,特别是一些需要保压的液压系统应特别注意盘一特性。
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