液壓系統(tǒng)的空化氣蝕及其預防措施
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- 液壓系統(tǒng)的空化氣蝕及其預防措施液壓系統(tǒng)的噪聲和元件磨損在很大程度上與空化和氣蝕有關(guān)。對于液壓系統(tǒng)空化和氣蝕的研究有助于降低噪聲，延長元件壽命有較大的現(xiàn)實意義。
1 空化氣蝕的形成機理
1.1 空化形成機理
在液壓系統(tǒng)中，液壓油在常態(tài)條件下通常溶解 6～12%體積的空氣。當壓力低于空氣分離壓力時，溶解在液體中的空氣就被分離出來，并以氣泡的形式存在于液體中。液壓油中的氣體有溶解和不溶兩種存在形態(tài)，溶解氣體均勻分散于液壓油中，不溶性氣體以微小氣泡形式存在于液壓油中。對于穩(wěn)定流動的流體，其能量轉(zhuǎn)換符合柏努利方程，當流速改變時壓強也改變。在液壓系統(tǒng)中，壓強降到某一臨界值后，液壓油內(nèi)部不溶性氣體形成的小氣泡（氣核）將迅速膨脹，溶解在液壓油中氣體也析出并匯集到氣核中，形成明顯氣泡，這種由于壓強降低使液壓油中氣體與液體的比例增大的現(xiàn)象稱為空化（Cavitation）。液體的空化是由于流場中局部的壓強過低引起的，由柏努利方程可以分析液壓系統(tǒng)液壓油流場局部壓強降低的
因素。
1.2 氣蝕形成機理
氣泡隨著液流進入高壓區(qū)后將被急劇破壞或縮小，原來所占據(jù)的空間瞬間形成真空，四周液體高速沖向真空區(qū)域，產(chǎn)生局部液壓沖擊。發(fā)生液壓沖擊時，高速運動的液體質(zhì)點的動能突然變成壓力能和熱能。實驗證明，在氣泡急劇破壞的小區(qū)域，局部壓力可達數(shù)百個大氣壓，溫度可達 1000℃。當這種液壓沖擊發(fā)生在液壓元件的內(nèi)表面時，會產(chǎn)生疲勞磨損，并加劇金屬氧化腐蝕，使金屬表面形成微小裂紋，最終將使表面產(chǎn)生片狀脫落，形成氣蝕。在液壓系統(tǒng)維修過程中發(fā)現(xiàn)，氣蝕主要發(fā)生在液壓泵、溢流閥、節(jié)流閥等液壓油流速和壓力可產(chǎn)生急劇變化得液壓元件上。氣蝕不僅造成液壓元件磨損失效，也污染液壓油并加劇液壓油老化，從而加劇其它元件的磨損或其它液壓故障。局部液壓沖擊引起的液體震動，傳遞到液壓元件和管路，帶動周圍的空氣震蕩，還可形成噪聲。空化產(chǎn)生的氣泡在高壓環(huán)境破滅所產(chǎn)生的微射流與空穴回彈再生所產(chǎn)生的沖擊波的共同作用是導致氣蝕破壞的主要原...
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