不同特性的负载力“摩擦力及惯性力”的介绍！

前面小编给大伙介绍了负载力“重力及变形阻力”，今天小编再次给大伙介绍负载力“摩擦力及惯性力”，下面让我们一起来了解下吧！
 
一、摩擦力
 
要推动负载运动，必定需要克服摩擦力。
 
1、固体
 
（1）固体间的干摩擦力取决于接触表面的粗糙度（见图2-7） 表面越粗糙，摩擦力就越大。因为在相互运动时，高低不平处实际上发生了微切削，宏观地称磨损。
 
而在相对静止时，接触表面会较深地相互嵌入。这就是为什么会感觉到，起动时的静摩擦力大于动摩擦力。 （2）固体滑动表面间如果有一定量的液体时（见图2-8），摩擦力就会减小，因为固体表面不再相互嵌入。 摩擦力的大小受润滑状况（液体量的多少）与运动速度的影响很大（见图2-9）。
 
2、液体

液体阻力也属于摩擦力，其大小取决于运动件的形状和速度，以及流动的状态。
 
3、气体
 
负载运动时受到的空气阻力也属于摩擦力，大致与运动速度的平方成正比。
 
因为摩擦力的作用方向总是与运动方向相反，所以总是正负载力。
 
因为摩擦力只发生在负载被液压缸驱动时，所以，摩擦力总是被动性的。
 
因为摩擦力总是阻碍运动的，所以，在希望负载运动时，它是不受欢迎的，常设法减小。例如，采用滚动代替滑动，增加润滑，把干摩擦变为液体摩擦。但当希望负载停止运动时，它又可以成为求之不得的得力助手。例如，汽车使用刹车片人为产生摩擦力。
 
在希望系统不要振动时，摩擦力可以起特别有益的作用。
 
二、惯性力

如在中学物理中已提及，所有物体都有惰性——惯性：静的时候不愿动，动了就不愿静。

惯性力其实并非一个独立的力，仅在液压缸试图改变负载的运动状况时才会感觉到：好像受到一个外来的力。所以它是被动性的。

1、方向和大小

在液压缸驱动负载加速时，惯性力抵抗加速，作用方向与运动方向相反，是正负载力。而在液压缸强制负载减速时，惯性力抵抗减速，作用方向与运动方向相同，就成了负负载力。惯性力的大小，如牛顿第二定律F=ma 所表述，与质量m、加速度a 成正比。
 
因此，质量越大，惯性力就越大；速度改变越快，即加（减）速度越大，惯性力就越大。
 
在挖掘机快速动作时，惯性力造成的瞬间压力冲击，有时甚至会超过100MPa。
 
假如速度改变时间为零，则加速度无穷大，惯性力也无穷大。所以，物体的速度改变总是要有一定的时间，不管其质量多么小。

2、稳态和瞬态

（1）稳态：稳态，稳定的状态也。

理想化地说，只有系统中的压力、流量、负载的运动速度稳定不变（静止或匀速运动），才可称，处于稳态。

但这种状态，在实际液压系统中是不存在的。因为，泵输出的流量不是绝对稳定不变的，这些，加上其他原因，也都会导致压力呈周期性波动，这又会作用于负载。

所以，只能说，如果负载力的平均值随时间没有明显变化，系统中的压力、流量、负载的运动速度的平均值也没有明显变化，系统就算处于稳态。在稳态时，惯性力在负载力中所占的比重可以忽略不计。

（2）瞬态：液压系统是用来控制负载运动的，经常要使负载从不动变为动，从动变为不动，从慢动变为快动，从快动变为慢动。这种离开了一个稳态，进入到另一个稳态之前的过渡状态，术语称为瞬态。在这个阶段，考虑负载力时，必须把惯性力包括在内。这时，在控制负载运动的液压系统中，压力、流量等也必定在变。
 
液压元件中所有要动的部件都有质量，在瞬态过程中都会产生影响。这一影响的状况，常通过该元件的动态响应特性来估计。
 
3、液体的惯性

不仅固体有惯性，液体也有惯性。 在液流通道的进口闸板迅速关闭时，液体由于惯性，继续往前冲，会使进口处的压力剧降（见图2-10a）。
 
而出口闸板迅速关闭，则会使靠近出口处的压力骤升（见图2-10b）。液体撞击闸板反弹回来，与继续往前冲的液体撞在一起，会造成加倍的压力，这也被称为水锤效应。曾在试验中发生过摧毁液压管，导致液压油大量泄漏，烧毁战机的事故。