学院和大学遍布我们这个星球的各个城市,它们为那些进入(或已经进入)流体动力领域的人提供了数学、通信、过程和工程学的坚实基础。例如,如果你拥有机械工程学位,我可以假设你对数学、物理、材料特性和绘图的基本理解是扎实的。然而,由于很少有学校提供专门的流体动力课程,在一个人在大学里易受影响的几年里,很少(如果有的话)教授液压专业。大多数工程师和设计师都是在工作中接受流体动力教育的,尽管我的大学任期肯定比大多数人都短,但我仍然列出了他们在大学里从未教过我们的9件事。
1.压力使它前进。
在我上课的第一周,我就被灌输了一个常见的口头禅:“心流使它前进。”不久之后,压力就从属于“流动阻力”。当时我觉得这没什么意义,我问我的教练,如果“泵只提供流量,那么为什么电动机需要足够的扭矩来满足泵的要求?”他回答说,电动机只需要足够的扭矩来克服系统产生的压力,我猜这是有道理的。
但我越想越觉得不合理。但越提起,我就越意识到这不是真的。泵只提供流量,而压力是流量的阻力,这就像说液压缸上的负载是自己产生压力,因此产生了自己的力!这是科幻小说里的永动机,而不是工程理论。
事实上是压力使它流动,而压力来自于泵,而不是流动的阻力。热力学第二定律就像物理定律一样是绝对正确的,正因为如此,能量只能从一个高势能的区域转移到一个低能量的区域。这意味着液压系统中的流体只能从高压区域流向低压区域。流量和压力总是从泵开始;压力使它移动。时期。
2.轰鸣定律。
我对自己的发现感到不高兴,因为压力使它前进。“流使它走”的梗在这个行业非常普遍,我觉得有必要捍卫事实,用更真实的东西来取代它。几年前,我提出了科斯福德定律,它说:“压力使它前进。流量是你创造压力的速率。”
力从原动机传递到液压泵,液压泵推动液压液通过回路。你必须考虑到,流体只是一种固体,能够呈现其容器的形状,这与它的可压缩性无关。液压流体传递力与小块V8发动机中的推杆或曲轴没有什么不同。要明白,任何和所有的流体动力机器都只是力传递系统。
当然,我以自己的名字创造并命名一项法律是自恋的,而且我对“法律”这个词的使用很随意。没有科学教科书会提到它,但我真的只是想创造一个模因来对抗流,让它运行。以我经典的英国姓氏,人们可能会想象林肯郡的科斯福德爵士与牛顿和波义耳一起发现自然法则。我强烈建议你想象一下这个幻想,因为当你想到科斯福德定律时,我巨大的瓜和愚蠢的微笑的形象是不希望被回忆起来的。
3.专利的影响范围显然有限。
我不是律师,所以我对专利法的理解还有很多不足之处,但大学绝对没有让我为流体动力行业明显的自由竞争做好准备。人们都说模仿是最真诚的奉承,在这一点上,博世力士乐、维克斯、Sun等公司都应该脸红十度。
博世力士乐A10V系列泵一直被认为是有史以来最坚固可靠的柱塞泵之一,因此可以理解它应该受到竞争对手的钦佩和逆向工程。然而,这个泵不仅是逆向工程,它是公然复制的部分。根据我的最新统计,你可以用至少五家制造商提供的仿制零件重建一个A10V泵。博世力士乐对他们的标志未经批准被转载感到不满,这显示了我对商业法的无知,但我知道他们意识到了这个问题。
维氏PVB系列柱塞泵已由伊顿停产,虽然不是与A10V相同口径的泵,但它是北美制造业的主要产品,特别是在钢铁行业。因此,正如许多制造商复制PVB,因为他们做A10V,这说明了很多关于泵。然而,如果伊顿不关心潜在的销售,它的过时意味着伊顿除了声誉什么都没有失去。
太阳液压是世界上最大的插装阀制造商之一,这并不奇怪,因为他们有大量的高质量插装阀。除了他们无与伦比的平衡阀线,什么使他们独特的是太阳使用自己的腔设计。其余的行业使用“通用腔”标准,并且大多数是可互换的。然而,只有按照Sun公司的T-3A空腔规格制造的墨盒才能装进T-3A空腔。
在一大块金属上钻一个洞可以申请专利,我不知道,但很多竞争对手都在制造适合太阳腔的插装阀。为了避免专利侵权,插装阀的内部结构很容易做得不同,所以在腔内的阀门并不完全相同。然而,这只是液压行业山寨性质的另一个例子,如果你是业内人士,可以解释这个行业明显缺乏对专利法的尊重,我很乐意听听你的意见。
4.插装阀工程师手头有太多的时间。
虽然课堂上除了基本的压力阀、流量阀和换向阀之外,并没有花费大量的时间来学习插装阀技术。大学并没有让我对令人难以置信的插装阀设计阵列和随后无限可能的阀门组合做好准备。
最大的两家插装阀制造商,HydraForce和Sun Hydraulics,可能有超过一千种独特的阀门。例如,HydraForce拥有至少17个序列阀门,我们在大学时就被告知这些阀门最终将被电子设备所取代。此外,当我坐着写这篇文章时,我绝对拒绝尝试去计算Sun制造了多少个平衡阀……“没有人有时间做这个!”
5.质量很重要,也不重要。
当你学习液压时,你实际上只了解电路中使用的通用组件,比如齿轮泵或换向阀,而不太了解它们的制造商。流体动力教科书通常是由制造商编写的,博世力士乐和伊顿都有很好的印刷材料,但不能保证你会接触到教科书中描述的相同部件。
教科书很少提及产品质量,甚至连产品质量是否重要都不提。质量很重要,但也不重要。让我解释一下。我在课本上学过劈柴器,但现实世界的经验告诉我,你可以用不到500美元的价格购买一个劈柴器所需的所有组件。说劈柴机使用劣质的泵和阀门是一种保守的说法,但在这种情况下,质量根本不重要。一个典型的劈柴机全年都在户外,每年秋天都要燃烧40个小时。
质量完全重要的是高精度、高占空比系统,如注塑机和锻压机。将一台90美元、预期寿命为300小时的齿轮泵放在一台价值200万美元、24小时不间断生产的机器上是毫无意义的。产品质量的范围就像机械的范围一样千差万别,这是大学里无法教你的,除非你亲自去实地看看这些应用。
6.吸式过滤器毫无用处。
我认为行业终于开始拒绝吸力过滤器的概念。我的旧教科书详细说明了它们的用途,我们被告知所有液压系统都应该使用它们来保护泵。但仔细想想,吸力过滤器通常只能过滤100微米的颗粒,而这种颗粒通常通过液压系统是无害的。它并不能防止磨损颗粒对液压系统的破坏,而且一个合理设计的液压系统无论如何都不允许大颗粒进入。
伊顿工业液压手册的最新版本指出,“伊顿的论点是,这些设备在清洁系统中没有任何作用……”希望教师们能传递这一趣闻,因为我所见过的唯一一件事就是吸力过滤器会造成空化。
7.流体“速度”毫无意义。
早期的课堂学习讨论了流体速度,我们都得到了导体尺寸图来帮助确定吸入、压力和回流管道的尺寸,根据你问的人的不同,它们分别被限制在4,12 -25和15英尺/秒。
但我在液压系统的设计或故障排除方面的谈话,从来没有一次把流体速度作为谈话的一部分。真正重要的是压降,这是我们在现实世界中衡量管道大小的标准。我们在可接受的压降范围内调整吸入、压力和回流管线的尺寸,这完全取决于应用的具体情况。
8.水泵发出烦人的声音。
我能听到一百码外液压泵的声音;它们独特的嗡嗡声和哀鸣的组合是明确无误的。除了实验室里单调的试验台,大学里并没有让你对液压动力装置发出的声音做好准备。如果您在使用液压的制造工厂工作,那么在设备安装到工厂之前,噪音问题就已经解决了。
然而,如果你从事的是制造液压动力装置的业务,动力装置启动时发出的不和谐声音足以让你杀人。由于油箱设计、泵设计、安装位置、管道材料和操作压力的各种组合,动力装置点火后产生的奇异振动和谐波是不可能预测的。有时,为了抑制尖锐的振动所浪费的人力,可能与建造机组本身所花费的人力一样多。
9.液压和电气非常相似。
在过去,我已经多次讨论过液压和电气之间的相似之处,尽管液压电气和电子控制在大多数大学课程中都有很好的覆盖,但这两个职业之间的实际相似之处并不是。
压力和电压都描述了能量势,流量和安培都描述了压力和电压传递的速率。电力和水力功率的计算是类似的,电子/流体在管道中流动的想法也是如此。甚至每个行业使用的符号都是相似的。我认为,任何真正精通一种职业的人都可以很容易地学习另一种职业,这就解释了为什么一个领域的行业领导者也在另一个领域大量参与。例如,如果你是一名电气工程师,你对水力学的掌握只需要熟悉方言、符号和应用。
了下:移动式液压头
