加大溢流阀压力能加快活塞运动速度的成因初探

　　在液压与气动课程教学、甚至在考试题目中，老师都会谆谆告诉学生：液压执行元件的运动速度与液压系统的压力没有任何关系，但在现场液压设备的维护调试中常常听到有人讲：“加大压力就能加快执行机构的运动速度”，到底孰是孰非?就其物理实质讲，压力与速度是没有任何关系，速度只与流量有关。但从现实表象上看，在某些条件下提高压力也确实对速度有某些影响，究竟是怎么回事呢?这首先要从压力、流量、运动速度这3个基本参数的物理概念进行分析，同时还要对具体的液压系统作具体分析，这样才能明白在特定情况下为什么加大压力能加快速度，在什么情况下加大压力却不能加快速度，明白了这其中的道理，将对教学为生产实践服务及液压设备的维护调试有很好的指导意义。

　　1 压力、流量，运动速度这3 个基本参数的物理概念

　　在液压技术中压力，流量和活塞运动速度这3者之间的关系不能有混淆的提法，而必须明白其基本概念。

　　所谓液压系统中的压力是指作用在单位面积上的力。压力也等于外载力与活塞的有效工作面积之比：

式中p—作用在活塞有效工作面上的压力kgf/cm²;

　　R—作用在活塞上的外载力kgf;

　　A—活塞的有效工作面积cm²。

　　从公式中可以看出，在液压系统中压力值的建立是由外载力的存在而产生的。在同一个有效工作面积上外载力越大，克服外载力所需要的压力也就越大。

　　所谓液压系统中的流量(输油量)是指在单位时间内液体流过管道或油缸某一截面的体积叫做流量。流量也等于油缸体积与所需的时间之比：

式中Q—实际供给的流量 cm³/sec;

　　V=AL—管道内或油缸内实际需要的体积cm³;

　　L—管道长度或油缸活塞移动的距离cm;

　　t—充满体积所需要的时间sec。

　　所谓活塞运动速度是指在单位时间内液体流人油缸某一截面所推动活塞移动的距离叫做运动速度。运动速度也等于实际流量与活塞有效工作面积之比:

式中:ν一活塞运动速度cm/sec。

　　2液压系统中压力与流量的关系

　　油泵是液压系统中的心脏，只有油泵工作才能供给整个系统流量。在机床液压系统中所用的油泵绝大多数是容积式油泵，它的结构保证了每转排出一定容积的流量，所以在转速一定时，油泵的输出流量是一定的。定量油泵输出的油液在流动过程中不管遇到多大的阻力(液体压缩和油泵内部泄漏不计)，其输出的流量是不变的，当一只油泵只供一个执行油缸工作时(见图1)，供人油缸中的油液Qc值一定等于油泵的输出油量QP值(不计泄漏)。而活塞运动速度为: