2.12　驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能

液壓系統(tǒng)的參數(shù)有許多是由估計(jì)或經(jīng)驗(yàn)確定的，其設(shè)計(jì)水平需通過性能的驗(yàn)算來評(píng)判。驗(yàn)算項(xiàng)目主要有壓力損失、溫升和液壓沖擊等。

（1）驗(yàn)算壓力損失

管路系統(tǒng)上的壓力損失由管路的沿程損失∑Δp_T、管件局部損失∑Δp_j和控制元件的壓力損失∑Δp_v三部分組成。

Δp＝∑Δp_T＋∑Δp_j＋∑Δp_v（MPa）　　（21-2-7）

Δp_T和Δp_j值的計(jì)算見本篇第1章3.4雷諾數(shù)、流態(tài)、壓力損失公式。Δp_v值可從元件樣本中查出，當(dāng)流經(jīng)閥的實(shí)際流量Q與閥的額定流量Q_N不同時(shí)，Δp_v值按式（21-2-8）近似算出。

　　 （21-2-8） 　　

式中　Δp_vN——查到的閥在額定壓力和流量下的壓力損失值。

計(jì)算壓力損失時(shí)，通常是把回油路上的各項(xiàng)壓力損失折算到進(jìn)油路上一起計(jì)算，以此算得的總壓力損失若比原估計(jì)值大，但泵的工作壓力還有調(diào)節(jié)余地時(shí)，將泵出口處溢流閥的壓力適當(dāng)調(diào)高即可。否則，就需修改有關(guān)元件的參數(shù)（如適當(dāng)加大液壓缸直徑或液壓馬達(dá)排量），重新進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

（2）驗(yàn)算溫升

液流經(jīng)液壓泵、液壓執(zhí)行元件、溢流閥或其他閥及管路的功率損失都將轉(zhuǎn)化為熱量，使工作介質(zhì)溫度升高。系統(tǒng)的散熱主要通過油箱表面和管道表面。若詳細(xì)進(jìn)行液壓系統(tǒng)的發(fā)熱及散熱計(jì)算較麻煩。通常液壓系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱功率P_H，可以由液壓泵的總輸入功率P_p和執(zhí)行元件的有效功率P_e概略算出。

P_H＝P_p－P_e（kW）　　（21-2-9）

液壓系統(tǒng)在一個(gè)動(dòng)作循環(huán)內(nèi)的平均發(fā)熱量可按它在各個(gè)工作階段內(nèi)的發(fā)熱量P_Hi估算。

　　 （21-2-10） 　　

式中　T——循環(huán)周期時(shí)間，s；

t_i——各個(gè)工作階段所經(jīng)歷的時(shí)間，s。

系統(tǒng)中的熱量全部由油箱表面散發(fā)時(shí)，在熱平衡狀態(tài)下油液達(dá)到的溫度計(jì)算見本篇第8章油箱及其附件部分。在一般情況下，可進(jìn)行以下簡(jiǎn)化計(jì)算。

①在系統(tǒng)的發(fā)熱量中，可以只考慮液壓泵及溢流閥的發(fā)熱。

②在系統(tǒng)的散熱量中，可以只考慮油箱的散熱（在沒有設(shè)置冷卻器時(shí)）。

③在系統(tǒng)的貯存熱量中，可以只考慮工作介質(zhì)及油箱溫升所需的熱量。

在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，工作介質(zhì)溫度一般不應(yīng)超過70℃。因此在進(jìn)行發(fā)熱計(jì)算時(shí)，工作介質(zhì)最高溫度（即溫升加上環(huán)境溫度）不應(yīng)超過65℃。如果計(jì)算溫度較高，就必須采取增大油箱散熱面積或增加冷卻器等措施。

各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)油溫允許值見表21-2-16。

（3）驗(yàn)算液壓沖擊

按本篇第1章3.8液壓沖擊公式驗(yàn)算。

液壓沖擊常引起系統(tǒng)振動(dòng)，過大的沖擊壓力與管路內(nèi)的原壓力疊加可能破壞管路和元件。對(duì)此，可以考慮采用帶緩沖裝置的液壓缸或在系統(tǒng)上設(shè)置減速回路，以及在系統(tǒng)上安裝吸收液壓沖擊的蓄能器等。