有时候,沉默是相对的。爱因斯坦愚蠢是因为他把量子纠缠斥为“幽灵般的远距离作用”吗?当然,他错了,因为两个纠缠在一起的亚原子粒子可以以相反的方向远离对方一百万年,当其中一个最终撞击到某个物体时,另一个也会立即受到影响。爱因斯坦的理论认为,没有任何运动的速度可以超过光速,这使得量子纠缠不可能发生,但由于未知的原因,这是可行的。他错了。但他是哑巴吗?几乎没有。
在流体动力的世界上有很多傻瓜。部分原因是太多未经训练的人从事液压和气动系统的工作。就像后院的机修工从14岁开始就在小块土地上工作一样,农民和磨坊工人也在修理汽缸和更换部件,他们几乎没有接受过正规教育。这不是他们的错,通常情况下,他们只是因为自己是最合适的人选而被招募到一项任务中。
工程师做蠢事的时候就不太好接受了。扎实的数学和物理基础不仅能让他们直观地判断应用程序的对错,他们学习新领域的能力也应该超过一般的扳手。工程师也有更多的资源可以使用,比如教科书和专业协会。尽管如此,就像任何修理或安装液压系统的人一样,工程师仍然会做一些愚蠢的事情。在此,我列出了人们在设计流体动力系统时常犯的9大愚蠢错误。
9.气缸伸缩力混乱。如果没有连接到你的设备上的杆,气缸什么也做不了,它可以来回移动(气动无杆气缸除外,但那是另一回事)。汽缸内的拉杆与活塞相连,而压力流体作用于活塞使拉杆移动。因为连杆必须附着在活塞的一边,所以它占据了那一边的表面积。气缸的杆面只有一个甜甜圈的表面积,但活塞面有整个冰球。由于面积的差异,气缸收缩时所受的力要小于它们伸展时所受的力。
当设计人员只使用活塞的边面积来计算需要相等推力和拉力的应用时,就会出现愚蠢的错误。更糟糕的是,我见过不止一个设计人员只在拉力(拉)的情况下计算气缸活塞的侧面积。不用说,他们想知道为什么圆筒动不了。根据杆的大小,圆柱体的收缩力可达拉伸力的一半,有时还会更大。这意味着你的汽缸可能用10吨力推动,而用5吨力收回。除非您准备将系统压力增加一倍(很少是一个选项),否则不要犯这个错误。
8.混淆压力和流量。这是新手设计师常犯的错误。他们会想要更多的力量——来举起更大的负荷——他们会觉得他们需要一个更大的泵。有些人发现,一个较小的泵可以让他们在保持输入马力的同时略微提高压力,这是违反直觉的。这将有助于机械上倾向于把泵想象成链轮。通过减少驱动齿轮上的齿(泵排量),输出齿轮(液压执行机构)将有更多的力量,但移动得更慢。
当设计人员混淆了阀门的压力和流量时,情况就更糟了。如果在系统中添加内联流量控制并将其压下,上游压力就会上升。可以看出,这会让他们认为自己在调整压力。相反,如果你在控制电机的子电路中放置一个安全阀,例如,它将产生反压力,因为它是工作负载的附加负载。这可能会导致系统溢流阀开始向油箱倾倒液体,导致操作人员认为他们操作的是计量阀。我无法强调理解压力和流量之间的关系是多么重要;掌握它。
7.低估一个水库。这是设计师可能犯也可能不犯的常见错误,这取决于他们对愚蠢错误9的理解程度。尽管储层体积应该足够大,以帮助冷却、污染沉降、去除曝气等,但如果储层的尺寸与钢瓶的尺寸不符,可能会造成灾难性的损害。
当钢瓶延伸时,必须存在等于整个瓶盖大小空间的流体体积来填充钢瓶。有些情况下,延伸时没有麻烦,特别是如果缸杆直径小。一个小直径的抽油杆在油缸的抽油杆一侧所占体积很小,因此大量的液体从抽油杆一侧的端口流出,并返回到油箱,在那里,它取代了用来填充瓶盖一侧的体积。
然而,当油缸内径较大,且杆杆尺寸较大时,当油缸延伸时,进入油藏的杆杆体积非常小。如果你完全忽略了数学计算,你就有可能将储层体积降低到泵吸入管以下的水平。没有进口流体的泵在最好的情况下无法泵出,而是更有可能首先产生气蚀,造成潜在的灾难性破坏。
6.低估了过滤要求。如果你喜欢支持你当地的液压维修店,请忽略这个。但如果你是一个设计师,觉得一个小的自旋纸过滤器组件适合保护你的活塞泵供电电路,也许你应该三思。
纸过滤器是一个糟糕的选择,即使是一个日志分离器。它们的效率非常低,吸尘能力很差,还会吸水,减少寿命。这里最好的情况是,如果您处于维护的顶端,那么每个月都要更改过滤器元素。使用廉价过滤器的最坏情况是,它在第一个月内就进入了旁路,而操作人员甚至都没有注意到,导致流体脏化,因为它慢慢地破坏了系统中的其他组件。
在具有高流量外壳和旁路指示器的总成中,只运行绝对额定的合成过滤器元件是值得投资的。高质量的过滤材料在去除颗粒方面效率更高,实际上可以在需要更换之前容纳更多的讨厌的东西。据观察,更高质量的过滤实际上延长了过滤器的使用寿命,因为它们防止液体作为研磨化合物,进一步加剧污染水平。
5.不注意柱的强度限制。这是为初学者和高级设计师准备的,他们都可能犯这个错误。油缸的柱强度是油缸直径、长度和油缸与油缸连接的安装结构的函数。我喜欢用一个加长水龙头的例子,它在自身重量的作用下会轻微弯曲。但当你在自由空气中伸展它时,接触任何东西都会导致它弯曲。同样的情况也可能发生在长行程,较小的杆油缸与枢轴安装。
如果你从知名制造商那里购买气瓶,他们会为你提供特定井眼、冲程和杆尺寸所需的保护类型,并推荐停止管、超大杆或压力限制,或这三者的任何组合。然而,他们可能不知道圆柱是如何安装的,以及它移动的负载是什么。如果你的负荷枢轴,如与一个clevis安装,你可能需要进一步降低圆筒的速度,因为一个枢轴安装提供了不对中和屈曲的机会。如果你不确定,问问专业人士。
4.不使用当前的流体动力符号。我看过足够多的原理图,知道在图纸上交叉线和连接线(连接线)的区别,但你不能假设车间里的年轻技术人员会知道,特别是如果他是终端用户。这里有一个提示:如果你的交叉线是拱形的,你就做错了。检查最新的ANSI或ISO标准,你会发现交叉线只是交叉,没有戏剧性。如果有交界处,就会有一个圆形的黑结点。过去的拱形交叉线很危险地接近于现在灵活装配的代表。
即使你不关心连接点的外观,也要使用最新的标准。你不希望你的图纸看起来过时,就像使用旧的伺服阀符号一样。严重吗?这是怎么回事?
3.没有使用大量的资源流体动力的世界.足够的说。
2.使用旧技术是因为你觉得舒服。嘿,不要误解我,一个两级泵是一个伟大的想法五十年前,但为什么满足于两个流量点,而你可以使用一个马力限制泵无限的数字?设置了马力(或扭矩)限制泵,因此它将始终提供最大流量,与压力成反比,将功率限制在预定水平。如果系统压力加倍,流量下降一半。我希望你听说过这个系统,因为它本身就是老技术了。但是等等,还有更多....
液压泵游戏中的每个大玩家现在都在制造电子“压力补偿”泵。机械压力补偿泵使用先导压力信号控制泵排量,增加和减少相对于系统压力。现在,通过控制原动机速度,可以控制压力传感器网络中的电子控制泵,按需提供所需的流量。伺服或vfd控制的电机改变泵的速度,以满足流量和泄漏流量的需求。
这种变速泵驱动系统非常先进,它可以在完全没有控制阀的情况下控制缸,甚至可以在泵转动来补偿泄漏时保持负载不变。但你已经知道这些了,不是吗,因为你不会犯第3个愚蠢的错误,对吗?
1.“心流让它前进。”有人告诉我,心是流动的,压力是流动的阻力。我想说这是一个新手犯的愚蠢错误,但即使是经验丰富的工程师也会在这里感到困惑。液压是一种力的传输系统,而不是任意移动流体的车辆。推动一柱流体和推动一根钢棒没有什么不同,只是液体比固体更容易压缩。
这种误解非常普遍,我自己提出了科斯福德定律,它说:压力使它前进。流量是产生压力的速率。压力是流体产生的原因。如果压力来自于阻力处,那么流体就会回流到泵内。能量只能从一个位势较高的区域移动到位势较低的区域,而不是相反。和愚蠢的错误8一样,这是液压学中最重要的概念。
了下:移动液压技巧