lbf是什么单位(1lbf等于多少n)

本节主要梳理液压系统传递的压力P、承压面积A和力F之间的关系。

1、帕斯卡定理

帕斯卡定理可以表述为:作用在静止液体上某一点的压力会同时、等量、不同方向地传递。

如图1中的三个压力计所示，无杆腔中的压力在任何地方都是相等的。

图1图1

2.在压力液压系统中，压力是由阻力产生的，我们称之为动压。因为重力产生的压力，我们称之为静压。

图2图2

静压是指当流体想运动时，受到限制，不能流动。如图3所示，重物受重力作用，向下压活塞杆。但是，由于前控制阀关闭，活塞杆不能下落。

因此，困在液压缸无杆腔内的油获得了重物的势能，获得的能量可以用压力表以压力的形式测得。

图3图3

另一方面，动压与流体的动能有关。

因此，当流体的阻力增加时，动压增加。请参见图3中的演示:

当节流阀的流通面积不断减小时，压力表的读数不断增加；

当节流阀的流通面积不断增加时，压力表的读数会下降。

图3图3

需要注意的是，当流体通过节流阀时，由于摩擦等损失，节流阀前后会有压力差。也就是说，当流体通过节流阀时，有能量损失。

当流体通过节流段时，流量最大，即流量的增加伴随着节流段压力的极大降低。

当流体流过节流段时，面积扩大，速度降低，压力升高。

然而，下游压力不会完全恢复到上游压力(比较图4中两个压力计的读数)，这是内部湍流和能量消耗较大的结果。

图4图4

3.在伯努利定理以能量为基础的小节中，我们已经说过，一个系统的总能量必须保持不变。

伯努利原理指出，当流体的动能(流体速度)减小时，其压力能(压力)必然增大。(这个定理的前提是忽略流体的粘度损失)

通过图5可以直观地理解该原理:

当管道中间部分的管径减小时，这部分的流量在不断增大，但压力表的数值却在不断减小。

当管道中间部分的直径增大时，该部分的流量减小，但压力表的数值增大。

图5图5

4.面积圆面积的计算公式为:A = π R。

这个不用说了。

在液压系统中，我们最关心的是零件与流体接触的面积。例如，在图6中，液压缸的活塞区域。

图6图6

5.FPA三角形如图7所示。我们称之为FPA三角形，它可以直观地显示液压系统中力、压力和驱动面积之间的关系。

图7图7

让我们来看看如何应用这个FPA三角形。

如果我们知道系统压力P和液压缸活塞的面积A，那么我们就可以计算系统传递的力F。

如图8所示，已知系统压力P=250psi，活塞面积A = 10英寸，则可计算出输出力F为2500lbf(lbf代表英制单位，磅力)。

图8图8

如果我们知道系统的压强P和系统传递的力F，那么我们就可以计算出活塞面积a。

如图9所示，已知系统压力P=325psi，力F=2000lbf(lbf表示英制单位，磅力)，活塞面积A可以计算为6.15英寸。

图9图9

如果我们知道系统传递的力F和活塞面积A，那么我们就可以求出系统的压力P。

如图10所示，已知力F=2000lbf(lbf代表英国单位，磅力)和活塞面积a = 10in，系统压力P可以计算为200psi。

图10图10

6.力的放大如图11所示。如果在左侧液压缸的小活塞底部施加较小的力，则右侧液压缸可以获得较大的提升力。从图中可以看出，力被放大了五倍。

图11图11

好了，今天就到这里。