西南交大第三學(xué)期液壓傳動及控制主觀題作業(yè)新

液壓傳動及控制主觀題作業(yè)三、主觀題（共3道小題）.圖示三種形式的液壓缸，活塞和活塞桿直徑分別為D和d,如進入液壓缸的流量均為Q,工作壓力均為p,試分析各液壓缸輸出的力和速度的大小及方向。（忽略液壓缸泄漏及摩擦損失）。.如圖所示為定量泵和定量馬達系統(tǒng)，已知泵的輸出壓力pp=10MPa,排量Vp=10mL/r,轉(zhuǎn)速np=1450r/min,容積效率刀vp=0.9,機械效率甲m尸0.9;馬達排量Vm=10mL/r,容積效率刀vm=0.9,機械效率“mm=0.9,泵出口與馬達進口間管道壓力損失為0.5MPa,

其它損失不計，試求:）液壓泵的驅(qū)動功率Pip;其它損失不計，試求:2）液壓泵的輸出功率Pop;3）液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)速nom轉(zhuǎn)矩Tom和輸出功率PomPpQf_P//即可_10X10e乂PpQf_P//即可_10X10e乂1450k0.9x10x10」1)0.9乂0,9乂60二833(^)2）」「『獷、「死1450xl0xW'dx0.9x0,9lUxM=1174.25.圖示為兩個結(jié)構(gòu)相同且串聯(lián)著的液壓缸。設(shè)液壓缸無桿腔面積A1=100cm2,有桿腔面積A2=80cm2,缶T1輸入壓力p1=9X106Pa,輸入流量Q1=12L/min,若不計損失和泄漏，求：1）兩缸承受相同負載時（F1=F2）,該負載的數(shù)值及兩缸的運動速度各為多少2）缸2的輸入壓力是缸1的一半時（p2=0.5p1）,兩缸各能承受多少負載？3）缸1不承受負載時（F1=0）,缸2能承受多少負載？答:1）當兩缸承受相同負載時（即Fi=F2）,有:pi?Ai-P2?A2=P2-Ai=Fi將數(shù)據(jù)代入上式，可求得P2=5Xi06(Pa),Fi=50000(N)因此兩缸承受的相同負載為50000N。缸i的運動速度vi=Q/Ai=i2xi0-3+60+(i00Xi0-4)=0.02(m/s)缸2的運動速度V2=vi?A2/Ai=0.02X80Xi0-4+(i00Xi0-4)=0.0i6(m/s)2)缸2的輸入壓力是缸i的一半時(6=0.5pi):缸i承受的負載為：Fi=pi?Ai-P2-A2=9Xi06xi00xi0-4-4.5xi06x80Xi0-4=54000(N)缸2承受的負載：F2=P2-Ai=4.5Xi06Xi00Xi0-4=45000(N)3)缸i不承受負載(Fi=0),則有：Pi?Ai-P2?A2=0解得：P2=i.i25Xi07(Pa)此時缸2能承受的負載為：F2=P2?Ai=i.i25xi06xi00xi0-4=ii2500(N三、主觀題（共4道小題）22.圖示回路中，溢流閥的調(diào)定壓力為5MPa減壓閥調(diào)定壓力為3MPa活塞運動時產(chǎn)生的負載壓力為iMPa其它損失不計，試分析：1）活塞在運動中和碰上死擋鐵后A、B處的壓力值；2）如果減壓閥的外泄漏油口被堵死，當活塞碰上死擋鐵后AB處的壓力值。答：1）運動中：Pa=pb=p負載=5MPa;碰上死擋鐵：Pa=p溢流閥=5MPa;pb=p減壓閥=3MPa。2）Pa=pb=5MPao23.如圖所示液壓系統(tǒng)，已知兩液壓缸大腔的有效面積為Al=A2=100X10-4m2,缸I的負載Fl=3.5X104N,缸II運動時的負載為零，溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)整壓力分別為4MPa3MPa2MPa不計摩擦阻力、慣性力和管路損失，分析下列三種情況下AB和C點的壓力：1）液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位；1YA通電，液壓缸I活塞移動時及活塞運動到終點時；1YA斷電，2YA通電，7覦1缸II活塞運動時及活塞桿碰到固定擋鐵時。答:1）液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位時：泵輸出的油液全部通過溢流閥溢流回油箱,此時有Pa=Pb=4MPa,減壓閥正常減壓，因此p（=2MPa。1YA通電，液壓缸I活塞移動時：缸I大腔的壓力4100x10順序閥的出口壓力大于其調(diào)整壓力，因此閥口全開，故pA=pB=p=3.5MPa。減壓閥正常減壓，pc=2MPa?；钊\動終點時：溢流閥溢流，Pa=Pb=4MPa,pc=2MPa3）1YA斷電，2YA通電,液壓缸II活塞運動時：由于負載為零，因此Pa=pb=pc=0o活塞桿碰到固定擋鐵時：溢流閥溢流，Pa=Pb=4MPa,pc=2MPa。y——3=1x106RE一八…、r.圖不放壓系統(tǒng)中，已知電Pa,4Pa,閥1、2、3的調(diào)定壓力分別為4MPa3MP矯口2MPa初始狀態(tài)液壓缸活塞均處于左端死點，負載在活塞運動中出現(xiàn)。不計各種損失，試問：1）兩液壓缸是同時動作還是先后動作？為什么？2）在液壓缸1運動過程中，Pp、Pa、Pb為多少？3）缸2運動過程中及到達右端死點后Pp、Pa、Pb各為多少？答：1）兩液壓缸的動作有先后順序。由于缸1運動過程中的負載壓力為1.5MPa,小于順序閥2的調(diào)整壓力3MPa因此缸1先動，缸1運動到頭后缸2才開始動作2）液壓缸1運動過程中，Pp=Pa=1.5MPa,Pb=0。3）在缸2運動過程中，Pp=3MPaPa=2MPaPb=1MPs|當缸2到達右端死點后，Pp=4MPsjPa=2MPsjPb=4MPa.如圖所示，設(shè)液壓缸無桿腔面積A=50cm2,負載力F=7.5X103N,液壓缸效率為100%。液壓泵出口壓力由溢流閥調(diào)定為40X105Pa,液壓泵的軍出流量Q=10[2-L/min,流經(jīng)干流閥的流量公式為』戶，已知節(jié)流口的通流面積A調(diào)節(jié)為0.02cm2,流量系數(shù)G=0.62,油液密度p=900kg/m3,試求：1）活塞運動速度v;2）各閥上的損失功率為多少？3）液壓泵總效率為0.80時，系統(tǒng)的總效率“os。（“os=系統(tǒng)輸出功率/系統(tǒng)輸入功率）答：1）活塞運動速度v(MPa)F7.5X1O5.工(MPa)Pr=—二r負載壓力450x10負載壓力泵的出口壓力為溢流閥調(diào)定壓力4MPa因此可求得流過節(jié)流閥的流量:=0.62x0.02x10-4xI-x(4-1.5)xlOeV900=9.24x10—5(陽三/s)[=5.52/min汴.、一舟、市母'』'1齊」活塞運動速度2)各閥上的損失功率溢流閥的溢流量Q=Q-Q=10-5.5=4.5(L/min),壓差△Py=4-0=4(MPa),因止匕,在溢流閥上損耗的能量為流過節(jié)流閥的流量為Q=5.5L/min,節(jié)流口兩端的壓差△p=2.5MPa,節(jié)流閥上損失的功率為3)液壓泵總效率為0.80時，系統(tǒng)的總效率“os系統(tǒng)輸出功率泵的驅(qū)動功率即為系統(tǒng)輸入功率，由液壓泵總效率刀op=0.80可得因此，液壓系統(tǒng)的總效率三、主觀題(共5道小題).在進口節(jié)流調(diào)速回路中，溢流閥正常溢流，如果考慮溢流閥的調(diào)壓偏差，試分析:1）負載恒定不變時，將節(jié)流閥口開度減小，泵的工作壓力如何變化?2）當節(jié)流閥開口不變，負載減小，泵的工作壓力又如何變化？答：設(shè)泵的出口壓力為pp,節(jié)流閥閥口面積為A節(jié)，進、出口壓力差？p,活塞面積為A缸，負載壓力Pl。1）負載恒定不變，將節(jié)流閥口開度減?。焊壮隹谥蓖ㄓ拖?，故有Pl=F/A缸=0。節(jié)流閥口開度調(diào)小后，若pp不變（即？p不變），則流經(jīng)節(jié)流閥的流量Q節(jié)J（Q節(jié)?A節(jié)?也3）,導(dǎo)致溢流閥的溢流量Q溢t,,溢流閥閥口開度增大，因此泵的工作壓力Pp將上升。2）節(jié)流閥開口不變，但負載減小：由Pl=F/A缸可知，F(xiàn)J使得PlJ。若pp保持不變，由于節(jié)流閥的閥口面積A節(jié)恒定，因此Q節(jié)t,導(dǎo)致Q溢J,即溢流閥的閥口將關(guān)小，所以泵的工作壓力Pp會下降。.如圖所示調(diào)壓回路，已知溢流閥A的調(diào)整壓力為7MPaB為5MPaC為3MPa試回答：1）此回路能調(diào)幾級壓力？2）說明此回路實現(xiàn)自動多級調(diào)壓的工作原理1）該調(diào)壓回路能調(diào)三級壓力。2）回路工作原理如下：當1DT斷電時，二位三通電磁換向閥處于圖示右位，溢流閥A的遠控口封閉，系統(tǒng)的最高工作壓力為閥A的調(diào)整壓力7MPa若1DT帶電，二位三通電磁換向閥切換至左位工作。此時如果2DT斷電，二位四通電磁換向閥處于左位，在控制油液的作用下，二位四通液動換向閥也處于左位，使溢流閥A的遠控口與閥B的進油口連通，構(gòu)成遠程調(diào)壓回路，系統(tǒng)最高工作壓力為閥B的調(diào)整壓力5MPa如果2DT帶電，二位四通電磁換向閥換到右位，液動換向閥也切換到右位，閥A遠控口與閥C的進油口連通，系統(tǒng)最高工作壓力為閥C調(diào)整壓力3MPa.用四個二位二通電磁換向閥組成的液壓缸控制系統(tǒng)如圖所示，可使液壓缸實行差動快進、慢速工進、快退和原位停止、泵卸荷循環(huán)。試將電磁鐵動作順序填入下表。（通電為“十”，斷電為“一”）答:澳鐵動IYA3YA4YA-差動爬曲慢逮工魅-快退」一卡+*■馀停止-親卻節(jié)?一］一.電磁鐵動作順序表如下:.圖示回路中，泵的排量120mL/r,轉(zhuǎn)速1000r/min,容積效率0.95,溢流閥的調(diào)定壓力為7MPa節(jié)流閥流量公式為A=2.7X10-5m2,,節(jié)流閥的閥口通流面積A=2.7X10-5m：流量系數(shù)C=0.65,油液密度p=900kg/m3,馬達排量160mL/r,容積效率0.95,機械效率0.80,負載扭矩61.2N?mi求馬達的轉(zhuǎn)速和從溢流閥流回油箱的流量。答：2jtx6L.27_匕w2開型建=衛(wèi)遴2jtx6L.27_匕w2開型建=衛(wèi)遴所以又平樸120xlO-6x0.8=泵出口壓力未知，假設(shè)溢流閥溢流，則:P-Py-飛MFa,節(jié)流閥流量:Q、%99x0.95二皿"=-包_二588rpm國IQ,而泵的出口流量Q=44=0.65XZ7X10-X（7-3）x10^—0T心）=i65幺=99%加,故假設(shè)成立，即溢流閥處于溢流狀態(tài)所以馬達轉(zhuǎn)速:99x0.95160x1產(chǎn)=588所以馬達轉(zhuǎn)速:99x0.95160x1產(chǎn)=588rpm溢流量:口=口039=15爆J.圖示系統(tǒng)中，已知變量泵的排量Vp=40~100mL/r,轉(zhuǎn)速np=1450r/min,機械效率和容積效率均為0.9;定量馬達的排量范圍為Vm=100mL/r,機械效率和容積效率為0.9,馬達的負載扭矩％=100N-m;溢流閥的調(diào)定壓力為10MPa不計管道損失，試求：1）泵的輸出流量Qp；2）馬達的進口壓力??；3）馬達轉(zhuǎn)速nm的范圍；4）液壓系統(tǒng)的最大輸入功率P答:1)泵的輸出流量Q=np?Vp?nvp=1450+60X(40?100)X10-6x0.9=(8.7?21.75)X10-4(M/s)=52.2?130.5L/min2)馬達的進口壓力pm馬達出口直通油箱，其進口壓力即為馬達的進出口壓差，故(MPa)_27V工_2渡乂1。0_7(MPa)乃一曦h一100x10^xQ.9-■3)馬達的轉(zhuǎn)速范圍系統(tǒng)的工作壓力低于溢流閥的調(diào)定壓力，在不考慮管道損失的情況下，油泵的輸出流量即為馬達的輸入流量。當泵排量的調(diào)至最小時，輸出流量最小，馬達轉(zhuǎn)速最低：nmmin=Qmm?T]vm/Vm=8.7X1。“X0.9+(100X10')=7.83(l7S)=469.8rpm泵排量的調(diào)至最大時，馬達轉(zhuǎn)速最高為nmma=Qmax?nvm/Vm=21.75X104X0.9+(100X10-6)=19.575(r/s)=1174.5rpm因此，馬達的轉(zhuǎn)速范圍為nm=469.8~1174.5rpm4)液壓系統(tǒng)的最大輸入功率P系統(tǒng)的工作壓力恒定，當變量泵時輸出流量最大時系統(tǒng)的輸入功率最大。故有：Pi=Qmax?pp/4op=21.75X10-4X7X106+(0.9X0.9)=18976.3(四一、主觀題(共5道小題).圖示系統(tǒng)是一個雙缸順序自動動作回路。試分析當油泵啟動后，兩液壓缸的動作順序。假設(shè)油泵啟動前，兩液壓缸活塞桿均處于縮回到頭的位置兩液壓缸的動作順序為：缸1外伸f到頭后（順序閥D打開）缸2伸7到頭后（順序閥A打開）缸1回縮”到頭后（順序閥C打開）缸2縮”縮到頭后（順序閥B打開）缸1伸?…循環(huán)動作，直至按下停機按鈕。.讀懂圖示液壓系統(tǒng)，并回答：1）各標號元件的名稱和功用。2）系統(tǒng)中采用了哪些速度控制回路？答：1）各標號元件的名稱和功用如下表所示：2）系統(tǒng)中采用的速度控制回路有：行程閥控制的快慢速度換接回路、回油路節(jié)流調(diào)速回路。.圖示為專用鉆鏈床的液壓系統(tǒng)，能實現(xiàn)“快進”一工進"二工進"快退”原位停止”的工作循環(huán)（一工進的運動速度大于二工進速度）。試填寫其電磁鐵動作順序表。答：電磁鐵動作順序表如下：.圖示機床液壓系統(tǒng)能實現(xiàn)“工件夾緊”快進“工進“快退”工件松開“油泵卸荷”的工作循環(huán)，試畫出電磁鐵動作順序表。

電磁鐵動作順序表如下：.讀懂圖示的液壓系統(tǒng)，完成題①~題⑩（每小題只選一個答）。當元件4和6同時處于中位（圖示位置）時，元件1的工作壓力（C）。A.最局B.中等C.最低D.由元件7和9的外負載決定當元件4左位，元件6中位時，所控制的液壓缸在運行中，元件1的工作壓力（D）。A.最局B.中等C.最低D.由被控制的液壓缸外負載決定元件4左位，元件6中位，所控制的液壓缸移動到頭停止，元件1的工作壓力（A）。A.最局B.中等C.最低D.由被控制的液壓缸外負載決定④元件4中位，元件6右位時，元件8的工作狀態(tài)為（B）。A.閉鎖B.起普通單向閥的作用正常通油C.在控制壓力下打開D.將被毀壞⑤元件8的作用是（A.控制油缸換向B.控制油缸的工作壓力C.控制油缸的流量D.防止泄漏保持油缸的閉鎖壓力A.控制油缸換向B.控制油缸的工作壓力C.控制油缸的流量D.防止泄漏保持油缸的閉鎖壓力⑥元件3和5的作用是（D）。A.防止支路中壓力過高B