科学网 › 标签 › 液压

标签: 液压

相关帖子	版块	作者	回复/查看	最后发表

没有相关内容

相关日志

蓝光LED诺贝尔奖了，开关电源有戏吗？兼论咱开关液源发明: 热度 6 kiwaho 2019-4-9 07:04; 近年来，诺贝尔奖评选的画风渐变。蓝色发光二极管即蓝光LED竟然中了炸药奖，发明者自己没想到，一贯善于预测的人没想到，科学社区没想到，大家都炸懵了！显然，海选的范围不再局限于高大上玄的科学了，技术，尤其是关键实用技术，也入了至尊评委们的法眼。若是这个趋势延续下去，我嘀咕下一个当之无愧的技术应该是：开关电源！想想看，若是没有开关电源的诞生，当今全球几十亿人口，用于维持基本生活品质的电子小玩意，还有渗透到社会每个层面的信息科技，所有这些成果根本是不可能实现的。还真别跟我抬杠：“ 线性电源也能顶上啊”。我的回答：肯定不行的。廉价消费电子或许不会受太大影响。上世纪常见的拳头般大电源，配套CD随身听的那种，就是传统的线性稳压电源。里面就一个硅钢片码出的方正变压器，次级接个线性稳压集成电路7805或7809或7812，再并联一个大电解电容就OK了。但电脑要是用线性电源，那就没法活了。电路板要用的5VDC，动辄大几十安培，12V也是几十安培，稳压精度要求又特别高，就算做出能凑合用的产品，下面这些不爽将彻底无法忍受： 1、仅电源模块可能就贵过其它所有； 2、沉甸甸的，挪动一下就费老鼻子劲； 3、散热片大得像几块砖头，里面的大风扇噪音扰的你没心情用电脑了； 4、电压不稳的地区，这台电脑可能根本没法运转，除非额外投资一台价值不菲，且仍然很沉重的交流稳压电源。沉重的体量和经济负担，还想从娃娃抓起，让电脑普及？门都没有！现代开关电源支撑的互联网数据中心，是这样的架势：换成线性电源？恐怕以国家的实力也无法搞成！没有开关电源，奢谈什么人工智能、通讯5G/6G前沿科技？统统扯淡！没有开关电源，你想上网来跟我抬杠、附和或者怒怼我的观点？还是写信交给邮递员吧！开关电源的大规模商用，节省下来天量级别的硅钢片、铜导线和铝散热片，这间接地保护了人类赖以生存的环境，同时带旺了关联产业链，尤其功率MOS、IGBT器件，电源专用集成电路，以及众多厂商，如Maxium公司等。今天，你若拥有自己年年升值的房子，别忘了默默感谢一声开关电源的发明人，因为那些节省下来的海量钢铜铝，或许埋入混泥土，大部分流入了房地产建筑领域！够了，所有证据指向这个结论：没有开关电源，现在的世界比蒸汽机时代，虽说强是强些，但决不会强到哪去。所以说，开关电源的发明，比蓝光LED的发明，其对人类福祉的重要意义，超出不止一个数量级。网上搜了一下，捋出下面一些信息：虽然早在1836年就萌发了雏形，但直到1948年晶体管诞生，也就始终停留在这个无甚价值的雏形。科学发展史也有自身规律可循，显然，晶体管自身的商业化也需要足够时间才行。这不？说那时，那时快。经历12年的生肖轮回，随着晶体管产业的逐渐成熟，终于在1960年，第一个初具商业价值的开关电源发明出来了，发明者是美国通用汽车公司的 Joseph E Murphy 和 Francis J Starzec。如果现今这两人至少有一人在世的话，我强烈推荐授之下一个诺贝尔奖！这也算是我的感恩吧，因为：我最近的发明灵感源自于这两个先驱之启迪不过，我不是那种重复发明轮子的人，而是采用类比电源的创新，搞出了开关式液源。其实电源和液源本质上并无二致，只不过电路里跑的是电子，而液路跑的是液体，如液压油等。它们内部的物理公式都是可以一一对映的，例如：功率 = 电压 x 电流 = 压力 x 流量，等等。具体零部件也是可以一一对映的：电阻器 == 液阻器二极管 == 单向阀开关三极管 == 电磁阀电容器 == 液容储能器电感器 == 液流软管线圈开关电源一定不能缺少电感器，只有它才能将低电压升至高电压，而且大家都认为这是电磁感应的功劳。至于变压器，本质上是两个电感器共磁芯耦合而成。下图展示的电脑电源中，稍具一点科普知识的人，都可识别出电感器和变压器。正是因为开关电源对输入电压的宽范围适应能力，例如USB的5V充电器，若执意设计的话，完全可适应3V至300V的输入变化，且交直流不限，从而使得那些电压供应不稳的地区，或者从220V的国家，携机去120V的国家，所有这些应用场合，都不会受到影响。从类比角度看，开关液源似乎也须有软管“感应”管圈，才能提升液体压力。这难不倒聪明的人类，生活经验早就昭示：简单至一根直水管，也能“感应”出高水压，那就是水锤效应。若平时没注意，读完此文不妨在家里试一试，突然快速关断水龙头，看看是否水管里是否发出显著的撞击声。注意哟，试验风险自负：关得太急，有可能水管爆裂啊，若质量不过关的话。所以说，水往低处流不是绝对的，设计一个巧妙的机关，也是可以让水往高处流的，正如3V电池能升至12V。瞧瞧，市面上还有水锤泵卖呢：也别把这玩艺想得那么了不得。其实，只要搞懂先人们搞出的成熟开关电源模块，照猫画虎，零件一一对映替换，就是一台不错的开关液源，不限制尺寸就行。这种“山寨”也没有必要那么惟妙惟肖，因为电路里面很多零件，在液路环境下是多余的，尤其液路振荡器的频率很低，低至亚赫兹也有可能，那些高频滤波等零件就可省去。这就大大简化了设计，只是整体个头仍然显得庞大。滑稽地倒回去想想，没准那个电磁感应效应，会不会就是简单的“电子锤效应”呢。嘿嘿，不能想多了，否则就民科啦。当然，利用水锤或油锤效应一定要大尺度才行，要做出商品化的范式，可搬来搬去的开关液源，还得另辟奇径，这恰恰是咱自主知识产权的硬核技术所在，恕我暂时不便详细透露，等专利出版后，再慢慢道来。资源拥有方，诸如车厂、天使投资人、风险资本啥的，如果有意助推此技术，可以提前随时来信，索取详细技术方案以便评估，恕我暂时只有全英文版本。下面这张类比示意图，很棒地表述了电流和液流。谈到电源，指明交流AC或直流DC再正常不过；液源呢？我们似乎默认了都是“直流”，例如大家看到的水泵，总是固定将水从一端搬到另一端，没见过水在里面双向振荡的。但任何DC-DC的转换，中间一定要存在交流状态，即实际上是DC-AC-DC，或者说先DC-AC逆变，再AC-DC整流，因为唯有交流才能感应变压。前面提到的水锤泵产品，其实里面是存在“交流AC水流”的。变压器的初级与次级是可以隔离的，当然也可连在一起接地，前者称为“冷板”，后者“热板”。若是没有隔离的话，手碰到热板可能会有触电的危险。液路也有等价的“接地”和“隔离”概念，前者指连通大气的液箱，或者表明初级液回路用的液体，与次级所用液体，既允许“井水不犯河水”，例如输入侧用水，输出侧用油；又可“共饮一江水”，即两边合用一个液箱“接地”。大功率开关液源，肯定要用液压油作工质，一般初次两侧共用油箱，除非有特殊要求。我的这一重大发明，必将像开关电源的诞生一样，开启人类液压能源应用的新时代！往小的说，你甚至可将家里的自来水的能量，转换成300个大气压的液压油流，掀起栽重卡车的翻斗，虽然这样做大无必要，也不合算，因为自来水的价格比从中“偷”出来的动能要贵得多，且还要配套大口径水管，因为水的压力低，必然要流量大，才能维持液压DC-DC转换器输出相若的功率。往大的说，有些配电站，没准将来要变成“配液站”，通过铺设的液压管基础设施，将高压液压油的能量，传送至特定小区。用户可把家里的电马达，换成液马达；要电的话，再用液压马达带一个廉价小发电机就够了。因为液压稳定供应，所以发电机不需要那么复杂。特别适用于各类马达用的特别多的地方，通常电力服务这类环境，需要补偿功率因素，如军营、雷达阵地、作战部、工厂生产线等。下面是我的构思草图：一百年前，两个人间天才特斯拉和爱迪生，发动了那个著名的交直流未来走向之舆论战，最终特斯拉主张的交流输电完胜，我们至今仍在享用这一胜利成果。那么，高压液流输能，是否将来也有一场类似的交直流之争的恶战呢？在对手尚未冒泡之前，我先把主张撂这里：直流液压输能略显优势。交流系统对长距离输送有利，方便各类再生能源并网后跨网段大范围分享，例如太阳能电机可以驱动往复式液缸，将相位同步后，馈入液流网络，缺点是相位同步较麻烦。直流系统的再生能源并网最简单，但只能被所在直流侧的其它局部用户分享，缺点是无法大范围分享。特殊性在于，液流输能不像电力输能有跨越千山万水的远大理想，且液交流频率的统一还得扯皮很长时间，再则管线长到不那么长的一定程度后，液压降已不可接受，故而微格域（microgrid）内直流优势是显然的。上面这些，姑且当作我的诗、远方和情怀，虽然技术上我已经把它盘熟了。若真有第一个敢“吃螃蟹”的，现在就“端上桌”也没啥问题。当然，眼前最具价值的应用，当属我前几篇文章劲推的新型车用动力总成，小至轿车，大至火车，皆可找到其逞能之地，且本能地具有再生制动功能，无级变速更是应有之义。很多人想到纯电动车，既可不要变速箱，也可自带再生刹车功能，因为同一件东西，发电机和电动机在特定条件下可互换角色。既然电流与液流都是“流类”一伙的，基本属性雷同，那么理论上，液源动力也可不要变速箱，且天然地自带再生刹车功能，因为液压泵和液马达也能互换角色。实际上，可以是可以，但仅能停留在要求不高的场合，还需要打一些补丁才能成大器。例如液力变矩器，本身就是一个低端的变速箱（鼓），为何自动波的车还要串联一个专业变速箱呢？因为前者只能适应较低速度范围内的变速。同理，低档电动车可以不要变速箱，但高档的还是需要，如特斯拉正在中试的5秒左右可起步到满速的跑车版。最后，衷心期待开关电源的发明，载入诺贝尔奖的光荣史册。我嘀咕，你嘀咕，他嘀咕，大家都嘀咕，也许这事就成了！参考文献： 1、Switched-mode power supply https://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply 2、第一个基于晶体管的开关电源专利： http://kiwaho.com/bu 3、水往高處流? - 水锤泵产品的运行视频，内部水流DC-AC逆变频率约0.5至1Hz http://kiwaho.com/bt 4、Hydraulic ram https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_ram 5、蓝光LED为什么能获得今年的诺贝尔物理学奖？ http://kiwaho.com/bv; 7444 次阅读|21 个评论

厉害了：重载火车竟装备一百个挡位的变速箱！: 热度 4 kiwaho 2019-4-2 09:43; 据新华社2018-12-28每日电讯，大同-秦皇岛线上的运煤火车的波箱，竟然有多达100挡的变速位。哇塞，这波霸假设是个传统齿轮箱，里面至少有200多个大大小小的齿轮吧？若确如报道所言完全自行研制，我不得不激动地竖起大拇指：厉害了，我的大国重器、栋梁级工程师、精湛的工匠神韵！截图为证：重载火车通常载重量在2万吨以上，一旦全速前进，其惯性能量那是滔天之洪荒。依据我前面文章的计算，仅仅一脚急刹车（火车撂闸的比喻），就相当于损失1吨以上的柴油！即便电力驱动的非齿轮传动，也是这个当量级的等价油损。另一方面，从静止起步，直到加速到全速，变速箱挂挡那绝对是个高技术活。挂错挡，轻则发动机憋熄火，重则昂贵的晶闸管烧坏，或天价变速箱齿轮变成蘑菇头。这个过程起码得烧掉至少一吨燃油，百个挡位遍历一次，平均每个挡位耗油10升以上。而拿捏换挡时机，这比咱老司机开轿车可选的3至6个挡，不知要复杂多少倍了。当然，现阶段这些柴油原动之电气化机车，尚未有周全的刹车能量回收系统，除非纯电力触网机车才仅可回馈电网。就算酱紫，这个地球上能造这个吨位以上火车动力总成的国家，不超过十个，所以，尽情傲骄吧，天朝的朋友。这种巨无霸不怕开不动,就怕停不住。据该文透露，全中国会开这类车的，也就2个人。感觉是否新华社记者笔误呢？该数据摘自下面截屏那段原文，前面讲有492名重载司机，紧接着强调仅有两人会开，似乎明显矛盾。要是这样，人家生个啥病，岂不这条能源动脉就要瘫痪了。麻烦知情的朋友校验一下。暂按此估计，那么全世界会开这种车的司机总数，恐怕也就50人左右。最猛的当属澳大利亚必和必拓(BHP)的铁矿石火车，满载总重量约10万吨，682节车厢，7.2公里总长。嘿嘿，恶搞一下，这条铁龙再这么升级下去，将来岂不可以带着地球去流浪了:) 期待这类车辆尽快能用上我发明的液压无级变速系统，天然具备刹车能量回收的强大功能。装配这个最先进的自动波系统后，再也不愁大海捞针般难觅顶级技能的火车司机了。另外，中国在液压技术应用方面，也奋起直追西方，一些方面甚至弯道超车了，例如这款广受世界赞美的：国产SLJ900/32流动式液压架桥机。好，收了。参考信源： 1. “重载”奔跑三十岁大秦铁路日夜不息为中国经济“输能” http://kiwaho.com/al 2. 全球最长的火车长达7.3公里，有682节车厢满载十万吨 http://www.sohu.com/a/142120866_620991 3. 架桥神器在行动 https://www.bilibili.com/video/av3639472/?spm_id_from=333.788.videocard.1 4. 送老歌一首，以飨网友：朝鲜电影《火车司机的儿子》插曲 Your browser does not support the audio tag; 6786 次阅读|16 个评论

液压传动装置与液力传动装置的对比: wusaite 2019-3-5 19:57; 通常而言，液压传动装置与液力传动装置的对比如下： ①就单位流量传递的机械能而言，液力传动装置比液压传动装置更大，因此在传递相同功率时，液力传动装置要更为轻小，液力传动装置最大的功率可达数千kW，而液压传动装置的功率一般只能达到200～300kW左右。 ②液力传动装置内部没有太多摩擦副，因此寿命更长，并且内部压力并不高，因此对于密封条件要求较低，并且对液体介质清洁度及液体粘度-温度特性的要求都远低于液压传动，因此在运行维护及制造成本等方面优越性更为显著。 ③液力传动装置的最高效率及工作范围内的平均效率均低于液压传动装置，并且液压传动装置具备较强的变换功能及控制功能。因此在大多数场合，液力传动无法代替液压传动，而液力传动通常多用于载运工具行走机构中。; 个人分类: 科普集锦|2838 次阅读|0 个评论

DIY高手自制液压悬挂赛车模拟器: iyeya 2010-6-24 19:15; 更多有意思的视频：世界之最系列之十大极速机器简单又好玩小制作世界最大液压挖掘机; 个人分类: 工程师|8054 次阅读|0 个评论

节流孔与阻尼孔的区别: iyeya 2010-6-23 20:50; 1.从功能来分,节流孔用于流量调节以达到执行元件的速度控制。阻尼孔用于在有流量通过时使孔两侧形成压力差.以达到减小冲击或使有阻尼孔的元件在压力差.的作用下产生移动,如溢流阀,减压阀等阀的阀芯移动控制. 2.从结构来分,节流孔有可调和不可调之分.阻尼孔孔径较小并孔径固定. 3.节流孔属于薄壁小孔，它的长度与孔径之比一般小于等于0．5，流过它的流量与该孔前后的压差的平方根及该孔的面积成正比，而与粘度无关，也就是对油温变化不敏感． 4．阻尼孔则属于细长小孔，它的孔径与长度之比一般大于4，流经细长孔时液流一般为层流状态，流过它的流量与该孔前后的压差成正比（不是平方根），而与运动粘度及长度成反比，受油温影响较大，与直径的四次方成正比，所以对直径的大小特别敏感．个人认为在用途上的区别：根据其结构特性，节流孔主要用于流量控制以减小油温等变化的影响；阻尼孔一般安装在泵、阀、阀块内用于组装阻尼桥结构，提高阀芯工作的稳定性。主要是用途上的区别：节流孔主要用于流体参数（压力、流量等）控制。阻尼孔主要用于增加流道的阻尼（力），使流体的急剧变化通过阻尼孔平缓下来，从而提高阀芯工作的稳定性。当然节流孔同样具有这些功能。所以个人认为阻尼孔是节流孔的子集。参考资料：动态阻尼的作用; 个人分类: 工程师|12392 次阅读|0 个评论

更多...

帐号		自动登录	找回密码
密码			注册

关闭 安全验证

标签: 液压

相关帖子

相关日志

关闭安全验证