液压第5章 下载本文

5.12如图5.12所示溢流阀的调定压力为4MPa,若阀芯阻尼小孔造成的损失不计,试判断下列情况下压力表读数各为多少?

(1) Y断电,负载为无限大时;

(2) Y断电,负载压力为2MPa时; (3) Y通电,负载压力为2MPa时。

5.13如图5.13所示的回路中,溢流阀的调整压力为5.0MPa,减压阀的调整压力为2.5MPa,试分析下列情况,并说明减压阀阀口处于什么状态?

(1) 当泵压力等于溢流阀调整压力时,夹紧缸使工件夹紧后,A、C点的压力各为多少?

(2) 当泵压力由于工作缸快进压力降到1.5MPa时(工作原先处于夹紧状态)A、C点的压力各为多少?

(3) 夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时,A、B、C三点的压力各为多少?

5.14如图5.14所示的液压系统,两液压缸的有效面积A1?A2?100cm,缸I负载F?35000N,缸Ⅱ运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失,溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为4MPa、3MPa和2MPa。求在下列三中情况下,A、B、C处的压力。

(1) 液压泵启动后,两换向阀处于中位;

(2) 1Y通电,液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点时;

(3) 1Y断电,2Y通电,液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡块

2

5.15在图5.15所示回路中,液压泵的流量qp?10L/min,液压缸无杆腔面积A1?50cm2,液压缸有杆腔面积A2?25cm2,溢流阀的调定压力

py?2.4MPa,负载F?10kN。节流阀口为薄壁孔,流量系数Cd?0.62,

油液密度??900kg/m,试求:节流阀口通流面积AT?0.05cm时的液压缸速度v、液压泵压力pp、溢流功率损失?py和回路效率?。

32

5.17图5.17所示为采用中、低压系列调速阀的回油调速回路,溢流阀的调定压力py?4MPa,缸径D?100mm,活塞杆直径d?50mm,负载力

F?3100N0,工作时发现活塞运动速度不稳定,试分析原因,并提出改进措施。

5.18在图5.18所示液压回路中,若液压泵输出流量qp?10L/min,溢流阀的调定压力py?2MPa,两个薄壁式节流阀的流量系数都是Cd?0.62,开口面积AT1?0.02cm,AT2?0.01cm,油液密度??900kg/m,在不考虑溢流

223阀的调压偏差时,求:

(1) 液压缸大腔的最高工作压力; (2) 溢流阀的最大溢流量

5.19由变量泵和定量马达组成的调速回路,变量泵的排量可在0~50cm/r范围

3内改变,泵转速为1000r/min,马达排量为50cm/r,安全阀调定压力为

310MPa,泵和马达的机械效率都是0.85,在压力为10MPa时,泵和马达泄漏量

均是1L/min,求:

(1) 液压马达的最高和最低转速; (2) 液压马达的最大输出转矩;

(3) 液压马达最高输出功率; (4) 计算系统在最高转速下的总效率

5.23在图5.22所示的液压缸差动连接回路中,泵的输出流量q?25L/min,缸的大小面积为A1?100cm,A2?60cm,快进时负载F?1.5kN,三位四通换向阀压力损失?p1?0.25MPa,二位三通换向阀压力损失,合成后管路压力损失?p3?0.15MPa,单向调速阀压力损?p2?0.2MPa失?p4?0.3MPa。试求:(1) 快进时的缸速v及泵输出压力pp;

(2) 若溢流阀调定压力为3MPa,此时回路承载能力

有多大?

22题5.22 图

5.24在图5.24所示回路中,已知液压缸大、小腔面积为A1、A2,快进和工进时负载力为F1和F2(F2

(1) 溢流阀和卸荷阀的压力调整值py和px;

(2) 大、小流量泵的输出流量q1和q2;

(3) 快进和工进时的回路效率?1和?2。

25.26在图5.26所示回路中,以知两节流阀通流截面分别为A1?0.02cm,

23A2?0.01cm,流量系数Cq?0.67,油液密度??900kg/m,负载压力

p1?2MPa,溢流阀调整压力pY?3.6MPa,活塞面积A?50cm2,液压

泵流量pq?25L/min,如不计管道损失,试问:

(1) 电磁铁接通和断开时,活塞的运动速度各为多少? (2)将两个节流阀对换一下,结果。

5.27图5.27为实现“快进—工进(1)—工进(2)—快退—停止”动作的回路,工进(1)速度比工进(2)快,试列出电磁铁动作的顺序表

5.28叠加阀与普通滑阀相比较有何主要区别?

5.29图5.29(a)和(b)用插装阀分别组成两个方向阀,若阀关闭时A、B有压力差,试判断电磁铁得电和断电时压力油能否经锥阀流动,并分析各自作何种换向阀使用。

题5.29 图 题5.30 图

5.30试用插装阀组成实现图5.30所示的两种形式的三位换向阀。

题 5.31 图

5.31图5.31为用插装阀组成的回路对泵实现调压卸荷,试述其工作原理。 5.32电液比例阀由两大部分组成,各具有什么特点?

5.33图5.30所示复合阀中,为什么不用比例电磁铁直接控制主阀阀芯?

5.34可否将直动式溢流阀做成比例压力阀?

5.35画出下列各种方向阀的图形符号,并写出流量为的板式中低压阀的型号:

(1)二位三通交流电磁换向阀;(2)二位二通行程阀(常开);(3)

二位四通直流电磁换向阀(4)三位四通M型手动换向阀(定位式);(5)三位五通Y型直流电磁换向阀;(6)三位四通H型液动阀;(7)三位四通P型直流带阻尼电液换向阀(详细与简化符号);(8)液控

单向阀。

5.36图示回路可以实现快进→慢进→快退→卸荷工作循环,试列出其电磁铁动作表。

5.37图示回路可以实现两个液压缸的串、并联转换、上缸单动与快进→慢进→快退→卸荷工作循环,试列出其电磁铁动作表。 5.38试改正下列方向阀图形符号的错误。

5.39图示回路的电磁铁通电后,液压缸并不动作,试分析其原理,并画出改进后的回路。

题 5.40 图

5.40试按下列要求分别画出液压缸的换向回路

(1)活塞向右运动时由液压力推动返回时靠弹簧力推动;

(2)活塞作往复运动时,随时能停止并锁紧。停止时,液压泵卸荷; (3)活塞由液压缸差动联接前进,非差动联接退回

5.41图示为采用二位二通电磁阀A与一个节流小孔B组成的换向回路,试说明其工作原理。

5.42试说明由行程换向阀与液动换向阀组成的自动回路的工作原理。

5.43试确定图示回路在下列情况下的系统调定压力,(1)全部电磁铁断电;(2)电磁铁2DT通电;(3)电磁铁2DT断电,1DT通电

np?1000r/min5.44图示液压回路,液压泵转速

ηPV,容积效率

2?0.95,节流小孔的流量系数

qm?80ml/rCq?0.63,通流面积a?0.5mm液压马达排量

ηmv,转速

nm?860r/minpm?25kw3,容积效率

?0.93,总效率

ηm?0.68,负载。已知液压马达

流量是泵流量的92%,油液密度

ρ?900kg/m,试求:

(1)液压泵排量

qp;

(2)溢流阀调定压力

py;

(3)溢流阀溢出功率

py。

5.45图示加紧缸分别由两个减压阀的串联油路(图a))与并联油路(图b))供油,两个减压阀的调定压力

pj1?pj2,试问这两种油路

中,加紧缸中的油压决定于哪一个调定压力?为什么? 5.46试说明图示三级压力控制回路的工作原理

题 5.47 图 题 5.48 图 5.47试分别说明图示a)、/b)回路在下列情况时,A、B两处的压力各为多少?为什么?(1) 节流阀全开时;(2)节流阀全闭时。

25.48图示a)、/b)回路的参数相同,液压缸无杆腔面积A?50mm,负载F?1000N,各阀的调整压力如图示,试分别确定此两回路在活塞运动到终端时A、B两处的压力。

5.49图示液压系统两液压缸的有效面积相等A?100mm,加紧缸Ⅰ运动时的负载F1?2000N,加载缸运动时的负载第一段行程时为F2?2000N2,第二段行程时为F2?35000N,各压力阀的调整压力

如图示,试确定在下列情况,A、B、C处的压力各为多少(管路损失忽略不计)。 (1)液压泵启动后,两换向阀均处于中位;

(2)电磁铁1DT通电,液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞加工件时; (3)电磁铁1DT断电,2DT通电,液压缸Ⅱ活塞在第一段与第二

段行程时及活塞移动到终端时。

5.50试画出用顺序阀实现图示两液压缸指定顺序动作回路。 5.51在图示液压系统中,已知活塞直径D?100mm,活塞杆直径

d?70mm,活塞及负载总重G?1600N,提升时要求在0.1S时间

内达到稳定速度v?6m/min,下降时,活塞不会超速下落,若不计损失,试说明:

(1)阀A、B、C、D在系统中个起什么作用; (2)阀A、B、D的调整压力各位多少?

pp?2.5Mpa5.52图示增压回路,泵供油压力D1?100mm,增压缸大腔直径

,工作直径D2?140mm,若工作缸负载

F?153000N,试求增压缸小腔直径d.

5.1 作

图示为立式压机构的增压回路,试说明每个阀的作用与回路的工

5.53图示增力回路,二哥活塞由活塞杆连接在一起,可以完成快进→慢进→快退工作循环,由流量为QP?25L/min的液压泵供油。已知液压缸直径D?100mm,活塞杆直径d?70mm,快进时负载F1?10000N,慢进时最大压制力F2?15000N试求:

(1)顺序阀的调整压力

PX;

(2)溢流阀的调定压力

Py;

(3)活塞快进与慢进速度

v1、

v2。

5.54如图所示的进油路节流调速回路中,液压缸有效面积

A1?2A2?50cmpp?2.4Mpa2,QP?10L/min,溢流阀调定压力

,节流阀为落壁小孔(以后若非特别指示,节流小孔

2C?0.62a?0.02cm1均为落壁小孔),通流面积,流量系数q,油

液密度ρ?900kg/m。试分别按F?10000N,5500N和0三种情况,计算液压缸的运动速度和速度刚度。

3

5.55如图所示,进油路节流调速回路的回油路上加上一个压力调整到0.3Mpa的背压阀。液压缸有效面积A1?2A2?50cm2,

QP?10L/min溢流阀调定压力pp?2.4Mpa,节流阀通流面积

32a?0.02cm,流量系数Cq?0.62,油液密度ρ?900kg/m,试

计算:

(1)当负载F?10000N时,活塞的运动速度及回路的效率; (2)此回路所能承受的最大负值负载?

5.56如图所示的回油路节流调速回路中,液压缸的有效面积

A1?2A2?50cmpp?2.4Mpa2,QP?10L/min,溢流阀调定压力

CQ?0.62,节流阀流量系数,油液密度

ρ?900kg/m3,试计算和回答下列问题:

(1)画出当节流阀通流面积负载特性曲线;

a1?0.02cm2和

a2?0.01cm2的速度

(2)当负载为零时,泵压为多少?液压缸回油腔压力为多少?

5.57如图所示的旁油路节流调速回路、液压缸尺寸、液压泵的流量、节流阀流量系数、油液密度均合上题相同,试求:

22 (1)画出当节流阀的通流面积

a1?0.02cm和

a2?0.04cm的

速度负载特性曲线设安全阀调定压力为3Mpa

(2)在上述节流阀不同通流面积时,回路能承受的极限负载。 5.58图示的节流调速回路,具体数据如下:

n?1000r/min 泵:排量qP?120ml/r,转速p,容积效率

ηPV?95%,机械效率ηPM?90%

溢流阀: 调定压力PP?3.5Mpa

2c?0.62 节流阀: 通流面积调定为a?0.5cm,流量系数q,油

液密度

ρ?900kg/m3

液压马达:排量ηMMqm?160ml/r,容积效率

ηmv?95%,机械效率

?80%

负载力矩:M?60N?M

试求:

(1)液压马达的转速; (2)通过溢流阀的流量; (3)回路的效率。

5.59如图所示的调速回路中,液压缸有效面积A?100cm,

Qρ?10L/min2,调速阀中节流阀两端压差

=常量,流量系数

Cq?0.62P2?P3?△P?0.3MPAρ?900kg/m3,油液密度

,试求:

(1)当调速阀通过流量Q1?1L/min时,节流阀的通流面积;

(2)当负载分别为F?5000N和5000N时,减压阀所消耗的功率,设溢流阀的调定压力

PP?5.7Mpa;

η (3)当上述不同负载时,系统的总效率,设泵的总效率

P?0.75。

5.60如图所示的调速回路中,仅将上题中的调速阀更换为溢流节流阀,其它条件和情况均不变。试求:

(1)回路的总效率;

(2)对本题与上题中的效率作分析比较。

5.61图示液压系统能实现差动快进→工进→快退→原位停止的工作循环,工进时负载F?1500N 活塞两端有效面积

A1?2A2?50cm2。试求:

(1)液压泵流量为16L/min时,差动快进的速度;

(2)若要求工进速度为48cm/min,通过节流阀的流量为多少?进入液压缸的流量为多少?

(3)若节流阀通过面积为0.01cm,溢流阀的调定压力为多少?没

通过节流阀的流量方程Q?60a10△PL/min,式中

2a?cm,△p?Mpa;

2 (4)若采用不同的泵源:(a)定量叶片泵YB?16;(b)双联叶片

泵YB4/12;(c)限压式变量叶片泵YBX。试计算液压系统在工进时的总效率各位多少?忽略管路损失,液压泵的总效率均为0.8,双泵中大流量泵卸荷压力为0.15Mpa。

5.62图示为采用中低压系列调速阀的回油路调速系统。溢流阀调定压力PP?4Mpa,其它数据如图所示,当负载在31000N上下变化时发现液压缸速度不稳定,试分析原因并提出改进措施。

5.63在采用调速阀的进油路、回油路、旁油路节流调速回路中,若用

定压减压阀来代替调速阀中的定差减压阀,试分析能否起到速度稳定作用?为什么?

5.64试分析溢流节流阀为什么不能装在回油路和旁油路上?

Qρ?25L/min5.65图示液压系统,液压泵流量,负载

F?4000N0,溢流阀调定压力PP?5.4Mpa,液压缸两腔有效面

A1?2A2?80cm2,液压缸工进速度v?18cm/min,不考虑管

路损失和液压缸摩擦损失,试计算 (1)工进时液压系统效率;

(2)负载降为0时(即F=0),活塞的运动速度和回油腔压力; (3)当以调速阀代替图中的节流阀,若负载F=0时,速度有否变化?

5.67图示液压回路,限压式变量泵调定后的流量压力特性曲线如图示,调速阀调定的流量为2.5l/min,液压缸两腔有效面积

A1?2A2?50cm2,求:

(1)大腔压力P1;

(2)当F?0和F?9000N时的小腔压力P2;

(3)设泵的总效率为0.75,求系统的总效率。

5.68 图示变量泵——变量马达的回路中已知下列参数 变量泵: 最大排量

qρmax?80ml/r

容积效率

ηρv?90%,转速nP?1000r/min

变量马达:容积效率

ηmv?93%,机械效率

ηρm?87%

高压管路中压力损失△p?0.8Mpa

η 安全阀调整压力p?27Mpa,系统总效率

总?60%

若回路在下列条件下工作:

gρmax (1)泵的排量调整为最大的50%;

(2)变量马达驱动p?12kw的恒功率负载;

(3)假定各种效率均为常数,回油管背压力忽略不计。 试确定: (1) 泵的出口压力;

(2) (3) (4) (5)

补油泵向回路补充的流量;

在上述给定条件下,液压马达最低转速达的最大排量: 泵的驱动功率;

在上述条件下泵的机械效率。

5.69一容积调速回路由定量泵和变量液压马达组成。泵和马达之间高压之间高压管路的压力损失△p?1.7Mpa,泵和马达的详细数据如下:

qp?82ml/rnmmin?200r/min??时,液压马

液压泵:排量

ηρv转速nP?1500r/min;容积效率

?90%;机械效率

ηρm?84% 液压马达:最大排量

M?34N?M

qmmax?66ml/r,机械效率、容积效率与泵

相同溢流阀调整压力为13.5Mpa ,马达的负载为恒扭矩负载

试确定

(1)马达的最低转速和在此转速下液压马达驱动负载所需的压力;

(2)液压马达的最高转速及相应的马达排量; (3)液压马达的最大输出功率及调速范围。

5.70一变量泵——变量马达的容积调速回路。阀和管道的压力损失为液压泵供油压力的10%,液压马达驱动28N?M的恒扭矩负载,泵

n?1000r/min和马达的最大排量均为50ml/r,泵的转速p。工作

时实现速度控制的方法是:先将马达调节大最大排量,然后使泵的排量逐渐从0增大至最大值,然后使泵的排量固定在最大值上,用减小马达排量的方法继续增大马达的转速,设泵和马达的效率均为100%,试求:

(1) 马达转速为2500r/min时马达的排量;

(2) 在已知恒扭矩负载下,限制马达转速不超过5000r/min时安全阀的调定压力;

(3) 如果泵调到最大排量的50%,只用调整马达排量的方法来改变马达的转速负载扭矩为11.5N?M时,为限制马达转速不超过

5000r/min,安全阀的调定压力为多少?

5.71读懂下列回路图,指出是哪一种基本回路,并简要说明动作原理。

5.72读懂下列回路,指出是哪一种基本回路,简要说明动作原理,并列出电磁铁动作表(包括行程阀)。 5.73试用插装阀组成实现以下两种机能的三位阀。