《液壓與氣壓傳動(dòng)》(第二版)課后習(xí)題答案

液壓傳動(dòng) 2020 4 5 1 第一章 1 1 某液壓油在大氣壓下的體積是 當(dāng)壓力升高后 其體積減少到 33 50 10 m 取油壓的體積模量為 求壓力升高值 33 49 9 10 m 700 0KMpa 解 3343 0 49 9 1050 101 10VVVm 64 3 0 700 101 10 1 4 50 10 k V pMpa V 1 3 圖示為一粘度計(jì) 若 D 100mm d 98mm l 200mm 外筒轉(zhuǎn)速 n 8r s 時(shí) 測(cè) 得轉(zhuǎn)矩 T 40N cm 試求其油液的動(dòng)力粘度 解 外筒內(nèi)壁液體粘度 0 2 42 22 2 20 4 0 8 3 14 0 12 512 222 40 10 4 10 0 13 14 0 2 2 24 100 050 049 0 051 2 512 p f D d a n Dm s TT N m ADADl d dyd dy dyd Dd P S u F 1 4 圖示一液壓缸 其缸筒內(nèi)徑 D 12 厘米 活塞直徑 d 11 96 厘米 活塞長(zhǎng) 度 L 14 厘米 若油的粘度 0 065Pa s 活塞回程要求的穩(wěn)定速度為 v 0 5m s 試求不計(jì)油液壓力時(shí)拉回活塞所需的力 F 等于多少 解 F 力受到液體粘性的影響 根據(jù)液體的 粘性有 F Ff A du dy 其中 A 為活塞表面積 A d L 又 du dy v h v D d 2 所以 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 2 F A du dy dL v D d 2 0 065 3 14 11 96 0 01 14 0 01 2 0 5 12 11 96 0 01 8 54N 1 5 如圖所示 一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面與大氣相通 的水槽中 液體與大氣相通的水槽中 液體在管中上升的高度 h 1m 設(shè)液體的 密度為 試求容器內(nèi)真空度 3 1000 kg m 解 取水槽液面為基面 列出靜力學(xué)基本方程 a pp h gg 則真空度為 pa 3 1000 9 8 19 8 10 a ppgh 1 7 液壓缸直徑 D 150mm 柱塞直徑 d 100mm 液壓缸中充滿油液 如果柱塞上 作用著 F 50000N 的 力 不計(jì)油液的重量 求圖示的兩種情況下液壓缸中壓力 分別等于多少 解 00 2 2 4 6 3 4 6 3 aaa a bb b ppghp FF appMp Ad FF bppMp AD 缸 缸 缸 圖中 圖中 1 8 圖示容器 A 中的液體的密度 A 900Kg m3 B 中液體的密度為 B 1200 Kg m3 ZA 200mm ZB 180mm h 60mm U 形管中的測(cè)試介質(zhì)是汞 試求 A B 之間的壓力差 解 此為靜壓力問題 可列出靜壓力平衡方程解決 PA A g ZA B g ZB 水銀g h PB 所以 PAB PA PB B g ZB 水銀g h A g ZA 因?yàn)?76 厘米高水銀柱為 P0 則 60 毫米高水銀柱形成的壓力 P 60 760 P0 所以 取 g 10 P0 105Pa 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 3 PAB 1200 10 180 10 3 60 760 105 900 10 200 10 3 2160 7 89 103 1800 8250 Pa 1 9 如圖所示 已知水深 H 10m 截面 求孔子的出流流 22 12 0 02 0 04AmAm 量以及點(diǎn) 處的表壓力 取 不計(jì)損失 1 解 取 面為基面 據(jù)圖示兩截面列出的能量方程 22 1122 22 pVpV gggg 由于 截面與大氣接觸 則 1a pp 2a ppgh 且有連續(xù)方程 1122 V AV Aq 3 2222 12 22 10 10 0 326 1111 0 020 04 gH qms AA 則 處的表壓力即 3 2 1 1010 100 1 a pppgHMpa 1 11 有一液壓缸 流量為 25L min 吸油管直徑 25mm 泵的吸油口比油箱液面 高出 400mm 如只考慮吸油管中的沿程壓力損失 油液的運(yùn)動(dòng)粘度為 30 油液的密度為 900 問泵的吸油腔處的真空度為多少 6 10 2 ms 3 kg m 解 如圖 對(duì) 1 1 截面和 2 2 截面建立實(shí)際能量方程 22 1122 12 1122 1122 3 22 22 12 35 2 22 22 10 10 0 326 1111 0 620 04 1010 10100 1 aa pvpv hppppgh gggg v Av Aq vq A vq A gh qms AA PghMpa 其中 又 故 1 12 泵從一個(gè)大的油池中抽吸油液 流量為 q 150L min 油液的運(yùn)動(dòng)粘度 34 10 6m2 s 油液密度 900 kg m3 吸油管直徑 d 60 厘米 并設(shè) 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 4 泵的吸油管彎頭處局部阻力系數(shù) 0 2 吸油口粗濾網(wǎng)的壓力損失 p 0 0178MPa 如希望泵入口處的真空度 Pb不大于 0 04 MPa 求泵的吸 油高度 h 液面到濾網(wǎng)之間的管道沿程損失可忽略不計(jì) 解 以油池液面為基準(zhǔn) 定為 1 1 截面 泵吸油處為 2 2 截面泵吸油口液體流速 V2 4 q d2 4 150 10 3 602 10 6 53 1m min 0 89m s Re V2d 0 89 60 10 3 34 10 6 1570 6屬于間接沖擊 c t max max0max 1 81 3 81 c t pcvMpa t pppMpa 3 t 0 05 屬于間接沖擊 c t max max0max 0 72 2 72 pMpa pppMpa 第二章 2 1 已知液壓泵的額定壓力和額定留量 不計(jì)管道內(nèi)壓力損失 說(shuō)明圖示各種 工況下液壓泵出口處的工作壓力值 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 9 解 a b c 0p 0p pp d e F p A 2 m m T p V 2 2 如圖所示 A 為通流截面可變的節(jié)流閥 B 為溢流閥 溢流閥的調(diào)整壓力 是 Py 如不計(jì)管道壓力損失 試說(shuō)明 在節(jié)流閥通流截面不斷增大 時(shí) 液壓泵的出口壓力怎樣變化 答 當(dāng)閥 A 流通截面小于某一值時(shí) P 維持 Py B 打開 閥 A 流通截面繼續(xù)增大 增大到最大值時(shí) P 0 B 不 打開 2 3 試分析影響液壓泵容積效率的因素 v 答 容積效率表征容積容積損失的大小 由 可知 泄露量越大 容積效率越小1 v tt qq qq q 而泄露量與泵的輸出壓力成正比 因而有 由此看出 泵的輸出壓力越高 泄露系數(shù)越大 泵 排 11 1 v tn kk p qv 量越小 轉(zhuǎn)速越底 那么容積效率就越小 2 4 泵的額定流量為 100L min 額定壓力為 2 5MPa 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 1450r min 時(shí) 機(jī)械效率為 m 0 9 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得 當(dāng)泵出口壓力為零時(shí) 流量為 106 L min 壓力為 2 5 MPa 時(shí) 流量為 100 7 L min 試求 泵的容積效率 如泵的轉(zhuǎn)速下降到 500r min 在額定壓力下工作時(shí) 計(jì)算泵的流量為多少 上述兩種轉(zhuǎn)速下泵的驅(qū)動(dòng)功率 解 通常將零壓力下泵的流量作為理想流量 則 qt 106 L min 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 10 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的壓力為 2 5 MPa 時(shí)的流量 100 7 L min 為實(shí)際流量 則 v 100 7 106 0 95 95 泄漏流量 q 只于壓力有關(guān) 由于壓力沒變 所以則有 qt qn n 100 7 500 1450 34 7 L min 當(dāng) n 1450r min 時(shí) P pq v m 25 105 100 7 10 3 60 0 95 0 9 4 91kw 當(dāng) n 500r min 時(shí) P pq v m 25 105 34 7 10 3 60 0 95 0 9 1 69kw 2 4 設(shè)液壓泵轉(zhuǎn)速為 950r min 排量 168L r 在額定壓力 29 5MPa 和同樣轉(zhuǎn) 速下 測(cè)得的實(shí)際流量為 150L min 額定工況下的總功率為 0 87 試求 1 泵的理論流量 2 泵的容積效率 3 泵的機(jī)械效率 4 泵在額定工況下 所需電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率 5 驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速 解 qt Vpn 168 950 159 6 L min v q qt 150 159 6 93 98 m v 0 87 0 9398 92 57 P p q 29 5 106 150 10 3 60 0 87 84 77kw 因?yàn)?p q T 所以 T p q p q 2 n 29 5 106 150 10 3 2 0 87 3 14 950 852 1N m 2 6 分析雙作用葉片泵配油盤的壓油窗口端開三角須槽 為什么能降低壓力脈 動(dòng)和噪聲 答 液壓泵在工作過程中 由于西油容積突然和壓油腔接通 或壓油容積突然 和吸油腔接通時(shí) 會(huì)產(chǎn)生流量和壓力突變而產(chǎn)生噪聲 泵的流量脈動(dòng)引起 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 11 壓力脈動(dòng) 在壓油窗口端開三角須槽 油液留經(jīng)壓油窗口的三角須槽到壓 油口 從而消除泵內(nèi)液壓急劇變化 降低壓力脈動(dòng)和噪聲 2 7 雙作用葉片泵兩葉片之間夾角為 配油盤上封油區(qū)夾角為 定子區(qū)表面曲 線圓弧段的夾角為 它們之間應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系 為什么 答 為了保證配油盤的吸 壓油窗口在工作中能隔開 必須 2 Z 為了防止產(chǎn)生困油 氣穴現(xiàn)象 必須 2 8 試分析外反饋壓力式變量葉片泵特性曲線 并敘述改變 AB 段上下位qp 置 BC 段的斜率和拐點(diǎn) B 的位置的調(diào)節(jié)方法 答 AB 段是泵的不變量段 這由于 s FF 是常數(shù) 壓力增加時(shí) 泄漏量增加 實(shí)際 max e 輸出量略有減少 BC 段 泵的實(shí)際輸出流量隨 著工作壓力增加而減少 調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)螺釘 b 可改變泵的最大流量 AB 段曲 線上下平移 變更剛 度不同的彈簧 則可以改變 BC 段的斜率 彈簧越軟 BC 段越陡 調(diào)節(jié)彈簧預(yù)壓量 X 便可改變和的值 工作壓力 c p max p BC 段左右平移 0 c pksxAx 第三章 3 1 圖示三種結(jié)構(gòu)的液壓缸 活塞和活塞桿直徑分別為 D d 如進(jìn)入液壓缸的 流量為 壓力為 試分析各缸產(chǎn)生的推力 速度大小以及運(yùn)動(dòng)方向 qp 解 對(duì)于圖 a 受拉 液壓缸左移 22 4 FpDd 22 4 qq V A Dd 對(duì)于圖 b 受壓 液壓缸右移 2 4 Fpd 2 4 qq V A d 對(duì)于圖 c 受壓 液壓缸右移 2 4 Fpd 2 4 qq V A d 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 12 3 2 圖示兩個(gè)結(jié)構(gòu)和尺寸均相同相互串聯(lián)的液壓缸 無(wú)桿腔面積 A1 100cm2 有桿腔面積 A2 80cm2 缸 1 輸入壓力 P1 0 9MPa 輸入流量 q1 12 L min 不計(jì)損失和泄漏 試求 兩缸承受相同負(fù)載時(shí) F1 F2 負(fù)載和速度各為多少 缸 1 不受負(fù)載時(shí) F1 0 缸 2 能承受多少負(fù)載 缸 2 不受負(fù)載時(shí) F2 0 缸 1 能承受多少負(fù)載 解 F1 P1 A1 P2 A2 F2 P2 A1 因?yàn)?F1 F2 所以 P1 A1 P2 A2 P2 A1 0 9 106 100 10 4 P2 80 10 4 P2 100 10 4 P2 0 5 106Pa 則有 F1 F2 P2 A1 0 5 106 100 10 4 5000N V1 q1 A1 12 10 3 100 10 4 1 2m min 因?yàn)?V1 A2 V2 A1 所以 V2 V1 A2 A1 0 96m min F1 P1 A1 P2 A2 0 所以 P2 P1 A1 A2 1 125 MPa F2 P2 A1 1 125 106 100 10 4 11250 N F2 P2 A1 0 所以 P2 0 所以 F1 P1 A1 0 9 106 100 10 4 9000 N 3 3 圖示液壓缸 輸入壓力為 活塞直徑為 D 柱塞直徑為 d 求輸出壓力 1 p 為多少 2 p 解 由受力可知 1122 22 12 2 21 11 44 p Ap A pDpD D pp d 即 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 13 3 4 差動(dòng)連接液壓缸 無(wú)桿腔面積 A1 100cm2 有桿腔面積 A2 40 cm2 輸入 油壓力 p 2 MPa 輸入流量 q 40 L min 所有損失忽略不計(jì) 試求 液壓缸能產(chǎn)生最大推力 差動(dòng)快進(jìn)時(shí)管內(nèi)允許流速為 4m s 進(jìn)油管徑應(yīng)選多大 解 因?yàn)?F P1 A1 A2 m 所以 Fmax P1 A1 A2 1 2 106 100 40 10 4 1 1 2 10 4N 12kN V q A1 A2 40 10 3 60 60 10 4 1 9 m s V A1 V管A管 所以 A管 1 9 100 10 4 4 d2 4 有 d 18 8mm 應(yīng)取 20mm 3 5 圖示一個(gè)與工作臺(tái)相連的柱塞缸 工作臺(tái)質(zhì)量 980Kg 缸筒柱塞間摩擦阻力 Ff 1960N D 100mm d 70mm d0 30mm 試求 工作臺(tái)在 0 2 時(shí)間內(nèi)從 靜止加速到最大穩(wěn)定速度 v 7m min 時(shí) 泵的供油壓力和流量各為多少 解 根據(jù)動(dòng)量定理 Ft mv2 mv1 所以 F總 m v2 v1 t 980 7 0 2 60 571 67N 工作臺(tái)開始上升時(shí) F G Ff F總 則 F F總 G Ff 571 67 980 10 1960 12331 67N 又根據(jù)柱塞缸推力公式 可得 F p d02 m 4 m 1 注意 此處應(yīng)取 d0 30mm p 4F d02 4 12331 67 3 14 30 10 3 2 17 45Mpa 又根據(jù)柱塞缸速度公式 v 4q v d02 v 1 可得 q d02v 4 3 14 30 10 3 2 7 103 4 4 95L min 3 6 一單桿油壓快進(jìn)時(shí)采用差動(dòng)連接 快退時(shí)油壓輸入缸的有桿腔 設(shè)缸的快 進(jìn)快退速度均為 0 1m s 工作時(shí)桿受壓 推力為 25000N 已知輸入流量 q 25L min 背壓 2 0 2pMpa 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 14 試求 1 缸和活塞直徑 D d 2 缸筒壁厚 缸桶材料為 45 號(hào)鋼 解 1 由其中 3 2 4 v q V d 1 v 3 3 44 25 10 60 73 0 1 3 14 q dmm V 取 d 75mm 因?yàn)榭爝M(jìn)快退得速度相同 所以 D mm 取 D 105mm 2103d 2 45 號(hào)鋼600 600 5120 b MpaMpa 設(shè)此時(shí)為薄壁 取 1 5 3 105 2 2 2 120 2 5 y p D mm 其中的值 查表 8 7 可取為 3Mpa y p 3 7 圖為定量泵和定量馬達(dá)系統(tǒng) 泵輸出壓力 Pp 10 Mpa 排量 Vp 10 mL r 轉(zhuǎn)速 np 1450r min 機(jī)械效率 mp 0 9 容積效率 vp 0 9 馬達(dá)排量 Vm 10 mL r 機(jī)械效率 mm 0 9 容積效率 vm 0 9 泵出口和馬達(dá)進(jìn) 口間管道壓力損失 0 2MPa 其它損失不計(jì) 試 求 泵的驅(qū)動(dòng)功率 泵的輸出功率 馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩和功率 解 P驅(qū) 驅(qū) ppvpnP mp 10 106 10 10 6 1450 60 0 9 2 69Kw P出 出 pvn vp 10 106 10 10 6 1450 0 9 60 2 18Kw 泵的輸出等于馬達(dá)的輸入量 Vm nm vm vPnP vp 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 15 所以 nm vPnP vp vm Vm 10 10 6 1450 0 9 0 9 10 10 6 1174 5r min 馬達(dá)的輸出功率 P pvn vm 10 0 2 106 10 10 6 1174 5 60 0 9 1 73KW 馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩 T p 2 n 1730 2 3 14 1174 5 60 14 03N m 3 8 圖示系統(tǒng) 泵和馬達(dá)的參數(shù)如下 泵的最大排量 轉(zhuǎn)速 max 115 p VmL r 機(jī)械效率 總效率 馬達(dá)排量1000 min p nr 0 9 mp 0 84 p 機(jī)械效率 總效率 回路最大允許壓 max 148 p VmL r 0 9 mm 0 84 p 力 8 3Mpa 若不計(jì)管道損失 試求 r p 1 馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速及該轉(zhuǎn)速下的的輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩 2 驅(qū)動(dòng)泵所需的轉(zhuǎn)矩 解 泵的流出流量等于流入馬達(dá)的流量 pm qq 即有 max mM ppvp vm n V n V q max 0 840 84 1000 115 0 90 9 676 9 148 ppvpvm m m n V nr min V 輸出轉(zhuǎn)矩 66 11 8 3 10148 100 9176 22 rmmm Tp VN m 輸出功率 0 676 9 2217612 5 60 m pn Tkw 驅(qū)動(dòng)泵所需的轉(zhuǎn)矩 maxmax 168 8 22 PrP mpmp pVp V TN m 3 9 圖示為變量泵和定量馬達(dá)系統(tǒng) 低壓輔助泵輸出壓力 0 4Mpa 泵的 y p 最大排量 轉(zhuǎn)速 容積效率 max 100 p VmL r 1000 min p nr 0 9 vp 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 16 機(jī)械效率 馬達(dá)相應(yīng)參數(shù)為 0 85 mp 50 mm VmL r 0 95 vm 不計(jì)管道損失 當(dāng)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩為 轉(zhuǎn)速為0 9 mm 40 m TN m 時(shí) 求變量泵的排量 工作壓力和輸入功率 160 min m nr 解 泵的流出流量等與流入馬達(dá)的流量 pm qq 0 9 0 9510050 60 9 36 p p V VmL r 由馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩 1 2 mmm TpV 6 2240 5 58 50 100 9 m mm T pMpa V 5 98 y pppMpa 由得 pVp p p q n V 1000 9 36 173 60 0 9 pp p Vp n V qml s 功率 66 173 105 98 101 03 ppp Pp qkw 第四章 4 1 圖 4 115 所示液壓缸 液控單向 22 12 30 120 30000 AcmAcmFN 閥作用鎖以防止液壓缸下滑 閥的控制活塞面積是閥心承受面積 A k A 的 3 倍 若摩擦力 彈簧力均忽略不計(jì) 試計(jì)算需要多大的控制壓力 才能開啟液控單向閥 開啟前液壓缸中最高壓力為多少 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 17 解 對(duì)剛缸體作受力分析有 112k PAP AF 由于控制面積為閥心承壓面積的 3 倍 k A 故開啟閥需 即 取臨界條件 1kk p Ap A 1 3 k pp 1 3 k pp 11 3 kK p Ap AF 12 3 85 3 k F pMpa AA 開啟最高壓力 1 311 55 k ppMpa 4 2 彈簧對(duì)中型三位四通電液換向閥的先導(dǎo)閥及主閥的中位機(jī)能能否任意選定 答 不能 4 3 二位四通閥用作二位三通或而為二通閥時(shí)應(yīng)如何連接 答 作二位三通 將 T 通路與 B 通路接成共路 作二位二通 將 B 通路與 A 通路接通 且將 A 通路與 T 通路接通 4 4 圖 4 116 所示系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)整壓力分別為 pA 3MPa pB 1 4MPa pC 2MPa 試求當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無(wú)窮大時(shí) 泵的出口壓力 為多少 如將溢流閥 B 的遙控口堵住 泵的出口壓力 為多少 答 系統(tǒng)負(fù)載無(wú)窮大即系統(tǒng)超載 此時(shí)溢流閥對(duì)系統(tǒng) 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 18 起保護(hù)作用 A 支路的調(diào)整壓力為 3MPa 當(dāng) C 控制 B 的遙控口時(shí) BC 支路的最大穩(wěn)定壓力為 C 的調(diào)整壓 力 即 2MPa 系統(tǒng)的穩(wěn)定壓力為較小值 即 2MPa 所以此時(shí)泵的出口壓力 P 2 MPa 若溢流閥 B 的遙控口堵住 此時(shí) BC 支路的調(diào)整壓力 為兩者調(diào)整壓力之和即 3 4 MPa A 支路的調(diào)整壓力 為 3MPa 同樣保持較小值 此時(shí) 由 A 起安全閥作 用 使系統(tǒng)的出口壓力維持在 3 Mpa 即泵的出口壓 力 P 3 Mpa 4 5 圖 4 117 所示兩系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)整壓力分別為 pA 4MPa pB 3MPa pC 2MPa 當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無(wú)窮大時(shí) 泵的出口壓力各為多少 對(duì)圖 a 的系統(tǒng) 請(qǐng)說(shuō)明溢流量是如何分配的 解 對(duì) a 系統(tǒng) A 中 K 口接到 B 閥上 B 中 K 口接到 C 閥上 則 B 的溢流壓力由 C 來(lái)決定 A 的溢 流壓力由 B 決定 所以系統(tǒng)出口壓 力保持在 C 的溢流壓力即調(diào)整壓力 為 2 Mpa 對(duì) b 系統(tǒng) B 中 K 口接油箱 此時(shí) B 的調(diào)整壓力為 0 Mpa 系統(tǒng)出口壓 力應(yīng)等于三個(gè)溢流閥的調(diào)整壓力之和 即 4 0 2 6 Mpa 對(duì)圖 a 的系統(tǒng) 溢流量分配應(yīng)是 qA 全部 qB 0 qC 0 4 6 圖 4 118 所示溢流閥的調(diào)定壓力為 4Mpa 若不計(jì)先導(dǎo)油流經(jīng)主閥心阻尼小 孔時(shí)的壓力損失 試判斷下列情況下的壓力表讀數(shù) 1 YA 斷電 且負(fù)載為無(wú)窮大 2 YA 斷電 且負(fù)載為 2 Mpa 3 YA 斷電 且負(fù)載壓力為 2Mpa 解 1 YA 斷電 電磁閥處于關(guān)閉狀 態(tài) 因?yàn)樨?fù)載為無(wú)窮大 溢流閥溢流 其兩端的壓力為 4Mpa 即壓力表讀數(shù) 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 19 為 4Mpa 2 YA 斷電 電磁閥關(guān)閉 負(fù)載只有 2Mpa 沒有達(dá)到調(diào)定壓力 故溢流閥 不溢流 壓力表讀數(shù)為 2Mpa 3 YA 通電 電磁閥打開 產(chǎn)生的吸力和閥的輸出壓力及彈簧力平衡 故 壓力表讀數(shù)為 0Mpa 4 8 圖 4 120 所示系統(tǒng)溢流閥的調(diào)定壓力為 5Mpa 減壓閥的調(diào)定壓力為 2 5Mpa 試分析下列各工況 并說(shuō)明減壓閥閥口處于什么狀態(tài) 1 當(dāng)泵口壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時(shí) 夾緊缸使工件夾緊后 A C 點(diǎn)壓 力各為多少 2 當(dāng)泵出口壓力由于工作缸快進(jìn) 壓力降低到 1 5Mpa 時(shí) 工件原處于夾 緊狀態(tài) A C 點(diǎn)壓力各為多少 3 夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí) A B C 點(diǎn)壓力各為多少 答 1 泵的出口壓力等于溢流閥調(diào)定壓力時(shí) 夾 缸使工件夾緊 由于減壓閥基本可維持出口壓力 恒定 等于減壓閥調(diào)定壓力 同樣2 5 A pMpa 單向閥后的 2 5Mpa 閥口處于關(guān)小狀態(tài) c p 2 當(dāng)降到 1 5Mpa 時(shí) 即 1 5 AB ppMpa 閥口處于開大狀態(tài) 由于原工件的夾緊狀態(tài)未變 則 C p2 5 c pMpa 3 如夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí) C 處壓力為 0 閥0 0 AB pp 口不工作 4 9 圖 4 121 所示回路 溢流閥的調(diào)定壓力為 5Mpa 減壓閥的調(diào)定壓力 為 1 5Mpa 活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載壓力為 1Mpa 其它損失不計(jì) 試求 1 活塞在運(yùn)動(dòng)期間和碰到死檔板后 A B 處壓力 2 如果減壓閥的外泄油口堵死 活塞碰到死檔板后 A B 處壓力 答 1 活塞在運(yùn)動(dòng)中有 減壓閥不1 A pMpa 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 20 工作 碰到擋鐵后 減壓閥相當(dāng)于外負(fù)荷無(wú)窮大 B 處壓力1 B pMpa 為 5Mpa 2 減壓閥外泄油口堵住后 閥口無(wú)法移動(dòng) 不起減壓作用 溢流閥相當(dāng)于接近無(wú)窮大負(fù)載 5 AB ppMpa 4 10 圖 4 122 所示的減壓回路 一只液壓缸無(wú)桿腔 有桿腔的面積分別為 100cm2 50cm2 最大負(fù)載 F1 14000N F2 4250N 背壓 p 0 15MPa 節(jié)流閥 2 的 壓差 p 0 2MPa 求 1 A B C 各點(diǎn)壓力 忽略管路阻力 2 泵和閥 1 2 3 應(yīng)選多大的額定 壓力 解 1 由上面的缸的活塞桿力的平衡 可有 Pc F A1 14000 100 10 4 1 4 MPa A 處壓力與 C 處壓力相差節(jié)流閥 2 的壓差 可有 PA Pc 0 2 MPa 1 6 MPa 由下面的缸的活塞桿力的平衡 可有 PB A1 F2 P A2 所以 PB F2 P A2 A1 4250 50 10 4 0 15 106 100 10 4 0 5MPa 2 為了回路能符合要求 并保證安全 泵和閥 1 2 3 應(yīng)選為 2 5 MPa 額定 壓力 4 11 圖 4 123 所示回路 順序閥的調(diào)整壓力 溢流閥的調(diào)整壓力3 x pMpa 問在下列情況下 A B 壓力為多少 5 y pMpa 1 液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí) 負(fù)載壓力 4Mpa 時(shí) l p 2 如負(fù)載壓力變?yōu)?1Mpa 時(shí) l p 3 活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí) 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 21 解 1 由于 A 點(diǎn)與液壓缸連通 4 l pMpa 則 此時(shí)順序閥應(yīng)為開4 A pMpa AX pp 啟狀態(tài) 4 BA pPMpa 2 1 1 lAlAx pMpa ppMpa pp 順序閥關(guān)閉 由于馬達(dá)處于工作狀態(tài) 3 B pMpa 3 活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí) 液壓缸中壓力已達(dá)到最大值 且順序閥開啟 油道 中壓力最高 因溢流閥的調(diào)整壓力為 5Mpa 即油道中最高壓力為 5Mpa 5 AB ppMpa 4 12 圖 4 124 所示系統(tǒng) 缸 上的外負(fù)載力 F1 20000N F2 30000N 有效工 作面積都是 A 50cm2 要求缸 先于缸 動(dòng)作 問 1 順序閥和溢流閥的調(diào)定壓力分別為多少 2 不計(jì)管路阻力損失 缸 動(dòng)作時(shí) 順序閥進(jìn) 出口壓力分別為多少 解 1 缸 承受力 F2 動(dòng)作時(shí) P F2 A 30000 50 10 4 6 Mpa 所以 P 溢 P順 6 Mpa 由于要保證缸 先于缸 動(dòng)作 而缸 承受 F1P順 6 Mpa 2 缸 承受力 F1 動(dòng)作時(shí) P F1 A 20000 50 10 4 4Mpa 所以 順序閥的出口壓力應(yīng)為 4Mpa 缸 動(dòng)作時(shí) 缸 也在運(yùn)動(dòng) 所以順序閥進(jìn)口壓力又要保證缸 的運(yùn)動(dòng) 所以順序閥的進(jìn)口壓力應(yīng)大于或等于順序閥的調(diào)定壓力 4 13 圖 4 125 所示回路 順序閥和溢流閥串聯(lián) 調(diào)整壓力分別為 pX和 pY 當(dāng)系 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 22 統(tǒng)外負(fù)載為無(wú)窮大時(shí) 問 1 泵的出口壓力為多少 2 若把兩閥的位置互換 泵的出口壓力又為多少 解 1 由于兩閥是串聯(lián)接法 且其為先順序閥 后溢 流閥 則泵的出口壓力為兩者中壓力較大的一者 順 序閥的出口壓力由負(fù)荷決定 所以若 Px Py 則 P出 Px 若 Px Py 則 P出 Py 2 調(diào)換位置 則成為先通過溢流閥后通過順序閥 則壓力應(yīng)等于其兩者壓力求和 P出 Px Py 4 14 圖 4 126a b 回路參數(shù)相同 液壓缸無(wú)桿腔面積 負(fù)載 2 A 50cm 各閥的調(diào)定壓力如圖所示 試分別確定兩回路在運(yùn)動(dòng)到終 L F10000N 端停止時(shí) A B 兩處的壓力 解 4 1000 2 50 10 L L F pMpa A a 活塞運(yùn)動(dòng)時(shí) B 處的壓力為 2Mpa A 處的壓力也為 2Mpa 活塞運(yùn)動(dòng)到終端 停止時(shí) A 處的壓強(qiáng)為 5Mpa B 處為 3Mpa b 活塞運(yùn)動(dòng)時(shí) AB 處的壓強(qiáng)為 2Mpa 停止時(shí) 3 2 AB pMpa pMpa 4 17 圖 4 129 所示回路中 溢流閥的調(diào)定壓力 2 12 250AAcm 3 y pMpa 試回答下列問題 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 23 1 回油腔背壓的大小由什么因素來(lái)決定 2 p 2 當(dāng)負(fù)載時(shí) 比高多少 泵的工作壓力是多少 0 L F 2 p 1 p 3 當(dāng)泵的流量略有變化時(shí) 上述結(jié)論是否需要修改 解 1 回油腔的背壓由負(fù)載來(lái)決定 2 p L F 2 當(dāng)時(shí) 由于溢流閥的調(diào)定壓0 L F 力 故 即3 y pMpa 3 L pMpa PP 有 此時(shí)泵的工作壓力 21 3ppMpa 3ppMpa 3 當(dāng)泵的流量略有變化時(shí) 由于溢流閥的作用 進(jìn)口壓力基本保持恒定 無(wú)需 修改 4 18 液壓缸活塞面積 A 100cm2 負(fù)載在 500 40000N 的范圍內(nèi)變化 為使負(fù)載變 化是活塞運(yùn)動(dòng)速度恒定 在液壓缸進(jìn)口處使用一個(gè)調(diào)速閥 如將泵的工作 壓力調(diào)到其額定壓力 6 3MPa 試問這是否合適 解 不合適 太大了 將引起速度不恒定 所以 P F A 40000 10 2 4 Mpa 不計(jì)管道壓力損失 P 4 4 4 5 Mpa 4 19 圖 4 130 所示為插裝 式 錐閥組成換向閥的兩個(gè)例子 如果閥關(guān)閉時(shí) A B 有壓差 試判斷電磁閥通電和斷電時(shí) 圖 a 和 b 的壓力油能否開啟錐 閥而流動(dòng) 并分析各自是作何種換向閥使用的 答 插裝式錐閥組成換向閥作二位二通閥使用 且閥關(guān)閉時(shí) A B 有壓力差 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 24 當(dāng)電磁鐵通電時(shí) 對(duì)于 a 圖 控制口 C 接控制壓力 閥心開啟 此時(shí) C 接油箱 油液從 換向閥相當(dāng)于一開關(guān) 對(duì)于 b 圖 閥心 BA pp BA 開啟 油液 電磁鐵斷電時(shí) 二位三通電磁閥不工作 AB pp AB 閥心關(guān)閉 對(duì)于 a b 圖 A B 均不流通 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 25 第六章 6 1 在圖示回路中 若溢流閥的調(diào)整壓力分別為 泵 12 6 4 5 yy pMpa pMpa 出口處的負(fù)載阻力為無(wú)限大 試問在不計(jì)管道損失和調(diào)壓偏差時(shí) 1 換向閥下位接入回路時(shí) 泵的工作壓力為多少 B 點(diǎn)和 C 點(diǎn)的壓力各為多 少 2 換向閥上位接入回路時(shí) 泵的工作壓力為多少 B 點(diǎn)和 C 點(diǎn)的壓力各為多 少 解 1 換向閥下位接入回路時(shí) 即關(guān)閉的外 2y p 泄油口 不起作用 則 2y p 1 6 6 0 pyBc ppMpa pMpa pMpa 2 換向閥上位接入回路時(shí) 開始工作 又由 2y p 于 則起調(diào)壓作用 21yy pp 2y p 2 4 5 py ppMpa 4 5 0 BC pMpa pMpa 6 2 在圖示回路中 已知活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載 F 1200N 活塞面積 A 15 10 4 溢流閥調(diào)整值為 Pp 4 5MPa 兩個(gè)減壓閥的調(diào)整壓力分別為 pj1 3 5 MPa 和 pj2 2 MPa 如油液流過減壓閥及管路時(shí)的損失可略去不 計(jì) 試確定活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)和停在終端位置處時(shí) A B C 三點(diǎn)壓力值 解 運(yùn)動(dòng)時(shí) Pc F A 1200 15 10 4 0 8MPa 兩個(gè)減壓閥并沒有起減壓作 用 PA PB Pc 停在終端位置時(shí) C 處被堵上 系統(tǒng)負(fù)載為無(wú)窮大 此時(shí)各個(gè)閥都起作用了 PB Pp 4 5MPa PA pj1 3 5 Mpa 液壓傳動(dòng) 2020 4 5 26 Pc