液压复习题

简答题1.在气压系统中，快速向气罐充气时，其温度会如何变化？应如何保证充气后其压力达到规定值？答：在气动系统中，快速向气罐充气时，其温度将会升高，当充气到达压力后，在气罐温度下降到常温后，压力将会有所下降，应进行补气以保证其压力达到规定值．2.如图为气动系统中什么元件，画出其简化后的图形符号，说出元件1的名称和作用．答：图为气动三联件的详细图形符号，简化后的图形符号为：元件1:分水滤气器作用：滤去空气中的灰尘、杂质并将空气中的水分分离出来。3.什么叫正压系统、负压系统（真空系统）？真空元件主要有哪些(至少说出两个）？答：气动系统中的大多数气动元件，包括气源发生装置、执行元件、控制元件及各种辅件都是在高于大气压力的作用下工作的，用这些元件组成的气动系统称为正压系统。另有一类元件可在低于大气压力下工作，这类元件组成的系统称为负压系统（或称真空系统）。利用真空技术使气动系统产生负压进行传动的元件称为真空元件，真空元件主要有真空泵，真空吸盘，真空开关，真空过滤器，真空阀，真空缸等。4.如图所示的气源装置，储气罐4和储气罐7中输出的压缩空气分别适用于哪些系统用气？答：储气罐4输出的气体为一次净化后的气体，可用于一般要求的气压系统（气缸、气马达），储气罐7输出的气体为二次净化后的气体，可用于要求比较高的气压系统，如气压仪表、射流。对压缩气体进行二次净化时，需要增加干燥器，进一步净化、干燥。5.简述气压系统的主要优点1)以空气为介质容易取得，用后排到大气中，处理方便．2)空气的粘度很小，流动中损失小，便于集中供气，远距离输送．3)启动动作迅速，工作介质与设备维护简单，成本低．4)工作环境适应性好．6.如图为气动系统中的气动三联件（即气源调节装置),指出图中的错误，并画出正确的布置顺序；画出其简化后的图形符号。答：油雾器应布置在减压阀之后，尽量接近需要润滑的元件，否则达不到润滑的目的．正确布置：简化后的图形符号为：计算题1.液压缸直径D=150mm，柱塞直径d=1000mm，液压缸中充满油液，负载F=50000N，不计液体自重产生的压力，求液压缸中液体的压力。答：（a）所求压力为：𝑃𝑎=𝐹𝜋4𝑑2=4×50000𝜋(100×10−3)2𝑃𝑎=6.37𝑀𝑃𝑎图(b)由于液压缸上下底边环形面积𝜋4(𝐷2−𝑑2)上所受的压力相互抵消，有效承压面积与图(a)相同，所求压力为：𝑃𝑎=𝐹𝜋4𝑑2=4×50000𝜋(100×10−3)2𝑃𝑎=6.37𝑀𝑃𝑎2.某安全阀如图所示，其阀芯为圆锥形，其最大直径D=15mm，阀座直径d=10mm，当油液压力p1=8MPa时，阀门开启，出油腔背压p2=0.4MPa，求：(1)弹簧的预紧力Fs；(2)当弹簧刚度是K=10N/mm时，弹簧的预紧缩量。答：(1)阀芯受到的向上的力𝐹1=𝜋4𝑑2𝑃1+𝜋4(𝐷2−𝑑2)𝑃2阀芯受到的向下的力𝐹2=𝜋4𝑑2𝑃2+𝐹𝑠阀芯力平衡：F1=F2预紧力：𝐹𝑆=𝜋4𝑑2𝑃1+𝜋4(𝐷2−𝑑2)𝑃2−𝜋4𝐷2𝑃2=597𝑁(2)预压缩量：𝑋0=𝐹𝐾⁄=59.7𝑚𝑚≈6𝑐𝑚3.如图为进油节流加背压的节流调速回路，液压泵流量𝒒𝒑=𝟏𝟎𝑳/𝒎𝒊𝒏，液压缸无杆腔面积A1＝50cm2，有杆腔面积A2=25cm2，溢流阀调整压力PY=2.4MPa，背压阀的压力P背＝0.3MPa，负载F=10KN，节流阀流通面积α＝0.08cm2，通过节流阀流量𝒒=𝐂×𝛂×√𝟐∆𝒑𝝆⁄，设C=0.62，ρ=900kg/m3，不计压力损失，求活塞的运动速度和泵的工作压力。答：液压缸活塞受力平衡方程为：𝑃1𝐴1=𝑃背𝐴2+𝐹；𝑝=𝐹+𝑃背𝐴2𝐴1=2.15𝑀𝑃𝑎设液压泵出口压力为溢流阀，调整压力为𝑃𝑦可得进出口压差：∆𝑃=𝑃𝑦−𝑃=0.25𝑀𝑃𝑎流过节流阀的流量：𝑞=c∙a∙√2𝜌∆𝑝=1.17×10−4𝑚3/𝑠=7.02𝐿/𝑚𝑖𝑛𝑞𝑝所以液压缸活塞的运动速度：𝑉=𝑞𝐴1⁄=140.4𝑐𝑚/𝑚𝑖𝑛液压泵的压力：𝑃𝑝=𝑃𝑌=2.4𝑀𝑃𝑎4.如图为进油节流加背压的节流调速回路，液压泵流量qp=10L/min，液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2，溢流阀调整压力PY=2.4MPa，负载F=10KN，节流阀流通面积a=0.08cm2，通过节流阀流量𝒒=𝐂×𝛂×√𝟐∆𝒑𝝆⁄，设C=0.62，p=900kg/m3，不计压力损失，求活塞的运动速度和泵的工作压力。答：液压缸无杆腔的压力：𝑃=𝐹𝐴1⁄=2.0𝑀𝑃𝑎流过节流阀的流量：𝑞=c∙a∙√2𝜌∆𝑝=2.48𝐿𝑚𝑖𝑛𝑞𝑝缸活塞的运动速度：𝑉=𝑞𝑝−𝑞𝐴1=150.4𝑐𝑚/𝑚𝑖𝑛液压泵的工作压力：𝑃𝑝=2.0𝑀𝑃𝑎此时溢流阀呈关闭状态，作安全阀用。5.如图，已知液压泵流量Qp=65L/min，溢流阀调定压力PY=10.5MPa，流量控制阀的调定流量QY=50L/min，液压缸无杆腔有效面积A1=50cm2，有杆腔有效面积A2=40cm2，液压缸负载F=40KN，求：（1）液压缸入口侧的压力P1；（2）活塞的运动速度V；（3）流过溢流阀的流量𝑄𝑌；（4）节流阀的压力损失∆𝑃𝑇（5）液压缸的输出功率𝑃缸。解：当1YA通电时：（1）𝑃1𝐴1=𝐹+𝑃2𝐴2𝑃2=0因此𝑃1=𝐹𝐴1⁄=8𝑀𝑃𝑎（2）𝑉=𝑄𝑌𝐴1⁄=0.167𝑚/𝑠（3）因为QYQp，所以溢流阀开启溢流𝑄𝑦=𝑄𝑝−𝑄𝑌=15𝐿/𝑚𝑖𝑛（4）∆𝑃=𝑃𝑝−𝑃1=2.5𝑀𝑃𝑎（5）液压缸的输出功率𝑃功率=𝐹×𝑉=6.68(𝐾𝑊)6.如图某组合机床动力滑台采用双联叶片泵YB-40/6，快速进给时两泵同时供油，工作压力为𝟏𝟎×𝟏𝟎𝟓Pa；工作进给时，大流量泵卸荷，其卸荷压力为𝟑×𝟏𝟎𝟓Pa，此时系统由小流量泵供油，其供油压力为𝟒𝟓×𝟏𝟎𝟓Pa。若泵的总效率为𝜼𝒑=𝟎.𝟖，求该双联泵所需电动机功率。(大流量泵流量40L/inin,小流量泵流量6L/min)（1）快进时：𝑃快进=𝜌𝑄𝜂=𝜌(𝑄大+𝑄小)𝜂=0.96(𝑘𝑤)（2）工作时：小泵：𝑃工进=𝜌𝑄𝜂=𝜌𝑄小𝜂=0.562(𝑘𝑤)大泵：𝑃工进=𝜌𝑄𝜂=𝜌𝑄大𝜂=0.25(𝑘𝑤)所有，工进时电机的功率：𝑃工进=𝑃小泵+𝑃大泵=0.812(𝑘𝑤)分析题1.如图所示为以顺序动作回答，设法A、B、C、D的调整压力分别为𝑷𝑨、𝑷𝑩、𝑷𝑪、𝑷𝑫定位动作负载为０，若不计油管及换向阀，单向阀的压力损失，试分析确定：（1）分别说出元件A、B、C、D的名称；答：A：直动型溢流阀；B：直动型减压阀；C：单向顺序阀；D：压力及电器（2）A、B、C、D四元件间的压力调整关系：𝑃𝐴𝑃𝐵𝑃𝐶；𝑃𝐷𝑃𝐵（3）当1YA瞬时断电后,定位液压缸作定位动作时，1、2、3、4点处的压力；答：当1YA瞬时断电后，定位液压缸作定位动作时，负载为0，减压阀B阀口全开，所以1、2、3、4的压力均为0。（4）定位液压缸到位后，夹紧液压缸动作时，1、2、3、4点处的压力；答：定位液压缸到位后，泵的出口压力逐渐升高，直到达顺序阀C的调定压力，顺序阀C打开，夹紧液压缸动作时，假设夹紧缸负载压力为𝑃𝐹（减压阀的调整压力𝑃𝐵𝑃𝐵𝑃𝐶），此时减压阀的阀口全开，故此阶段1、2、3、4点处的压力𝑃1=𝑃2=𝑃3=𝑃4=𝑃𝐹（5）夹紧液压缸到位后，1、2、3、4点处的压力又为多少？答：当夹紧液压缸到位后，若主系统仍处于未接通的停止状态，泵的出口压力逐渐升高，直到达到溢流阀A的调定压力，溢流阀溢流保压，减压阀B的阀芯抬起，起减压的作用，故1、2、3、4各点处的压力分别为：𝑃1=𝑃𝐴；𝑃2=𝑃3=𝑃4=𝑃𝐵（6）当夹紧液压缸返回时其回油经哪几个阀流回油箱？答：当夹紧液压缸返回时其回油经单向顺序阀C中的单向阀、两位四通电磁换向阀流回油箱．（7）元件D在回来中起什么作用？答：元件D在回路中的作用是当夹紧液压缸到位后，夹紧液压缸上腔的压力会升高，当达到压力继电器D调定压力时，继电器发出电信号，使主系统开始工作．（8）单向阀E在系统中起什么作用？答：当主油路工作压力低于减压阀调定压力时，减压阀处于完全导通状态，回路中的单向阀供主油路压力降低（低于减压阀调整压力）时防止油液倒流，起短时保压之用。2.如图为YT4543型液压动力滑台的液压系统原理图，分析系统，回答下列问题。（1）分别说出元件4、6、8、9的名称；答：元件4：外控式顺序阀；元件6：电液动换向阀；元件8：调速阀；元件9：压力继电器（2）元件4的开启压力应该调定在什么工作压力范围之内？答：元件4外控式顺序阀的调定压力应该𝑃快进𝑃顺序阀𝑃工进（3）溢流阀3在系统中起什么作用？它的开启压力调定范围为多少？答：溢流阀3在系统中起背压的作用，其调定压力一般为0.3MPa～0.5MPa。（4）元件1、7、8、12在一起构成了一个什么回路？答：元件1、7、8、12在一起构成了一个两个调速阀串联的进油路上的容积节流调速回路。（5）在调定元件8和元件7的面积时，哪一个元件的面积应该更小一些？答：在调定元件8和元件7的面积时，元件8的面积应该更小一些．（6）元件6中的节流阀在工作时各起什么作用？答：元件6中的节流阀在工作时可以调节电液动换向阀中主阀阀芯的移动速度，从而调节油缸的换向速度。（7）压力继电器9在系统中起什么作用？答：压力继电器9在系统中的作用：当液压缸第二次2进到位后，碰上死挡铁，滑台停止运动，液压缸左腔压力升高到压力继电器9的调定值时，压力继电器发出信号给时间继电器，使滑台在死挡铁停留一定时间后再开始下一动作。（8）单向阀2在系统中的起什么作用？答：单向阀2在系统中的作用：电液换向阀6采用M型中位机能使泵和油箱连通进行卸荷，在控制回路上安装单向阀2，使泵在卸荷时，仍能保持0.3～0.5MPa的压力，以保证控制油路能获得必要的启动压力。3.分析下图所示液压系统的工作循环，列表写出各元件的名称及各元件的作用1)溢流阀：调定系统工作压力2)单向阀：使系统卸荷时，保持一定的控制油路压力3)电液换向阀：实现运动换向4)辅助活塞缸：使压力机滑块实现快进快退5)节流阀：调节压力机滑块的返回速度6)顺序阀：实现快进和慢进的工作转换7)压力继电器：发出保压阶段终止的信号8)单向阀：规定通过节流阀油流的方向9)液控单向阀：使柱塞缸中的油液返回辅助油箱10)主柱塞缸：使压力机滑块传递压力11)辅助油箱：快进时向柱塞缸供油