疑惑：液压中惯性负载与牛顿第一定律

液压冲击者

各位老师，本人液压新人，有个疑惑，请教一下问题：我们常说液压执行元件（如液压缸）在工作过程中，经历启动-加速-恒速-减速的过程，在加速的过中，因为压力取决于负载，外负载往往理解为工作负载、摩擦负载和惯性负载之和，但是惯性负载在牛顿第一定律中惯性系中是假想力，是如何存在的呢？另外真实存在，如果压力取决于负载，加速运动本身应该是一端力大于另一端力，两边力相等，又是如何做加速呢？

液压随记

惯性力是真实存在的，虽然定义是一个假想的力。油缸活塞从静止到运动是有加速度的，即存在惯性力，也决定了驱动压力的大小。此时活塞受力不平衡，存在合外力，考虑惯性力的话，惯性力与合外力大小相等方向相反，所以活塞可看成受力平衡的状态。所谓惯性力，即把存在加速度的的运动物体等效成受力平衡的物体即加速度为0，而添加的一个力，这个力大小与合外力相等，方向与合外力方向相反，就是惯性力。它虽然是为了等效而添加的一个假想的力，但是是使物体运动状态改变所必需的一个力，是真实存在的。

cn_young

加速时两边力不相等，否则不就是匀速运动了

液压冲击者

液压随记 发表于 2020-12-14 16:26
惯性力是真实存在的，虽然定义是一个假想的力。油缸活塞从静止到运动是有加速度的，即存在惯性力，也决定了 ...

是不是可以这样理解，因为压力取决于负载，又因为惯性力真实存在，所以在讨论为何会加速时，必须站在牛顿定律角度（非惯性系）出发时，两边的力不平衡应该是本身负载+惯性负载＞本身负载，所以加速，减速时，本身负载-惯性负载＜本身负载

游勇

不是牛顿第一运动定律和液压缸运动相违，而是它们出现的时间不同。以一个间单的液压系统为例：
液压缸为50/28-200，油源为6升/min，工作压力为140Bar，水平推动20公斤的质量
按牛顿第一运动定律算，加速度为1350m/s^2，方向阀全开大概也要0.05秒，也就是最多0.1秒液压缸便可输出27kN来推动20公斤质量。但当液压缸伸出速度达到51mm/秒时，则无以为继，因为油源限制了最高速度。
所以牛顿第一运动定律只会在液压缸起动阶段观察得到，但这时间很可能少于1秒，这也是为什么液压缸在起动时压力表会瞬间显示高压。
当液压缸在均速运动时，阻力只余下磨擦力，此时工作压力会很低。

液压随记

液压冲击者 发表于 2020-12-15 09:08
是不是可以这样理解，因为压力取决于负载，又因为惯性力真实存在，所以在讨论为何会加速时，必须站在牛顿 ...

惯性力是改变物体运动状态所必须的一个力，换句话说正是由于惯性力的存在才使物体存在加速度，没有惯性力物体静止或匀速直线，即物体处于受力平衡状态。