东华理工大学液压复习题

24.1.差动液压缸如图所示，若无杆腔面积A1＝50cm2，有杆腔面积A2＝25cm2,负载F＝27.6×103N，机械效率ηm＝0.92，容积效率ηv＝0.95，试求：1)供油压力大小；2)当活塞以0.95m/min的速度运动时所需的供油量；3)液压缸的输入功率。解：（1）液压缸的供油压力p254321/1012092.010)2550(106.27)(mNAAFpm（2）所需供油量q（3分）min/5.295.01095.010)2550()(221LvAAqv（3）液压缸的输入功率WpqFvNvm50060105.210120356.某液压马达排量VM＝200mL/r，入口压力为9.49MPa，出口压力为0.49MPa，其总效率为ηM＝0.9，容积效率ηMV＝0.92。当输入流量为22L/min时，试求：1)液压马达的输出转矩；2)液压马达的输出转速。解：液压马达的输出转矩为mNmNpVpVTMVMMmMM6.28692.09.021020010)49.049.9(2266液压马达的转速为min/101min/1020092.0223rrVqVqnMMVMMMtM5.如图所示回路，顺序阀调定压力为px＝3MPa，溢流阀调定压力为py＝5MPa，求在下列情况下，A、B点的压力等于多少？1)液压缸运动时，负载压力pL＝4MPa；2)负载压力变为1MPa；3)活塞运动到右端位不动时。答：1)pA＝pB＝4MPa；2)pA＝1MPa；pB＝3MPa3)pA＝pB＝5MPa五、分析题（33分）3．下图所示的三个液压缸的活塞杆直径均为d，活塞直径均为D，已知输入流量为q，压力为p，分析各缸运动件的运动方向及写出推力F和速度v的表达式。（每小题3分，共9分）3、(a)左、pπ(D2-d2)/44q/π(D2-d2)(b)右、pπd2/44q/πd2(c)右、pπD2/44q/πD24．如图所示回路，溢流阀调定压力py=5MPa，忽略管道及换向阀损失。说明下面的问题：1）当电磁阀通电、若系统负载无限大时，溢流阀的先导阀口、主阀口各处于什么状态，pk为多少？2）当电磁阀断电、若系统负载无限大时，溢流阀的先导阀口、主阀口各处于什么状态，pk为多少？3）当电磁阀断电、若系统压力p=3MPa时，溢流阀的先导阀口、主阀口各处于什么状态，pk为多少？1）当电磁阀通电、若系统负载无限大时，溢流阀的先导阀口关闭、主阀口全开，pk为0。2）当电磁阀断电、若系统负载无限大时，溢流阀的先导阀口开启、主阀口开启一定开度，pk为5MPa。3）当电磁阀通电、若系统压力p=3MPa时，溢流阀的先导阀口关闭、主阀口关闭，pk3MPa。六、回路分析1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题：（1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？（2）单向阀2的作用是什么？（3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。答：（1）当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。（2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。（3）活塞向右运动时：进油路线为：液压泵1→单向阀2→换向阀5左位→油缸无杆腔。蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。5、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求。（1）说出图中标有序号的液压元件的名称。（2）填出电磁铁动作顺序表。答：（1）1－变量泵，2－调速阀，3－二位二通电磁换向阀，4－二位三通电磁换向阀，5－单杆液压缸。（2）动作电磁铁1YA2YA3YA快进－＋＋工进＋＋－快退－－＋停止－－－6、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求（1）说出图中标有序号的液压元件的名称。（2）写出电磁铁动作顺序表。解：（1）1－三位四通电磁换向阀，2－调速阀，3－二位三通电磁换向阀（2）动作电磁铁1YA2YA3YA快进＋－－工进＋－＋快退－＋＋停止－－－10、如图所示的液压回路，要求先夹紧，后进给。进给缸需实现“快进——工进——快退——停止”这四个工作循环，而后夹紧缸松开。（1）指出标出数字序号的液压元件名称。（2）指出液压元件6的中位机能。（3）列出电磁铁动作顺序表。（通电“+”，失电“-”）答：（1）1－减压阀；2－单向阀；3－二位四通电磁换向阀；4－压力继电器；5－液压缸；6－三位四通电磁换向阀。（2）O型。（3）1DT2DT3DT4DT夹紧－－－－快进－＋－＋工进－＋－－快退－－＋＋松开＋－－－19、如图所示液压系统，按动作循环表规定的动作顺序进行系统分析，填写完成该液压系统的工作循环表。（注：电气元件通电为“＋”，断电为“—”；顺序阀和节流阀工作为“＋”，非工作为“—”。）4569810P11YA2YA1237答：动作电器元件液压元件动作名称电器元件液压元件1YA2YA顺序阀6压力继电器7节流阀5快进工进保压快退停止名称1YA2YA顺序阀6压力继电器7节流阀5快进+————工进+—+——保压———++快退—+———停止—————8、先导式溢流阀原理如图所示，回答下列问题：（1）先导式溢流阀原理由哪两部分组成？（2）何处为调压部分？（3）阻尼孔的作用是什么？（4）主阀弹簧为什么可较软？解：（1）先导阀、主阀。（2）先导阀。（3）制造压力差。（4）只需克服主阀上下压力差作用在主阀上的力，不需太硬。7、下图为两结构尺寸相同的液压缸，A1=100cm2，A2=80cm2，p1=0.9Mpa，q1=15L/min。若不计摩擦损失和泄漏，试求：（1）当两缸负载相同(F1=F2)时，两缸能承受的负载是多少？（2）此时，两缸运动的速度各为多少？解：列方程：2121222211FFFAPFAPAP联合求解得p2=0.5MPa，F1=F2=5000Nv1=q1/A1=0.025m/s；v2A1=v1A2，v2=0.020m/s10、如图所示两个结构和尺寸均相同的液压缸相互串联，无杆腔面积A1=100cm2，有杆腔面积A2=80cm2，液压缸1输入压力P1=0.9Mpa，输入流量q1=12L/min，不计力损失和泄漏，试计算两缸负载相同时（F1=F2），负载和运动速度各为多少？P12P1v1F2vF2A12A121q答：以题意和图示得知：P1·A1=F1+P2·A2P2·A1=F2因：F1=F2所以有：P1·A1=P2·A2+P2·A1故：P2=44211110)80100(101009.0AAAP=0.5（MPa）F1=F2=P2·A1=0.5×100×10-4×106=5000（N）V1=q1/A1=(10×10-3)/(100×10-4)=1.2（m/min）q2=V1·A2V2=q2/A1=V1·A2/A1=0.96（m/min）因此，负载为5000（N）；缸1的运动速度1.2（m/min）；缸2的运动速度0.96（m/min）。12、如图所示，两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸，有效作用面积A1=100cm2，A2=80cm2，液压泵的流量qp=0.2*10-3m3/s，P1=0.9Mpa，负载F1=0，不计损失，求液压缸的负载F2及两活塞运动速度V1，V2。解：V1=q1/A1=0.2*10-3/100*10-4=0.02m/sV2=q2/A2=0.02*80*10-4/100*10-4=0.16m/sP2=F2/A1P1A1=P2A2+F1F1=0；P2=P1A1/A2=1.125MPaF2=P2A1=112.5N16、图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，减压阀的调整压力为1.5MPa，活塞运动时负载压力为1MPa，其它损失不计，试分析：（1）活塞在运动期间A、B点的压力值。（2）活塞碰到死挡铁后A、B点的压力值。（3）活塞空载运动时A、B两点压力各为多少？答：（1）pA=1MPa；pB=1MPa（2）pA=1.5MPa；pB=5MPa（3）pA=0MPa；pB=0MPa17、图示回路，溢流阀的调整压力为5MPa，顺序阀的调整压力为3MPa，问下列情况时A、B点的压力各为多少？（1）液压缸运动时，负载压力pL=4MPa；（2）pL=1MPa时；（3）活塞运动到终点时。答：（1）pA=4MPa；pB=4MPa（2）pA=1MPa；pB=3MPa（3）pA=5MPa；pB=5MPa液压传动具有以下优缺点。一、液压传动的优点1)液压传动可以输出大的推力或大转矩，可实现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不能比的突出优点。2)液压传动能很方便地实现无级调速，调速范围大，且可在系统运行过程中调速。3)在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接，其布局、安装有很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。4)液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快，故可实现频繁换向。5)操作简单，调整控制方便，易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时，能方便地实现复杂的自动工作循环。6)液压系统便于实现过载保护，使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长。7)液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。二、液压传动的缺点1)油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性，故无法保证严格的传动比。2)对油温的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度条件下工作。3)能量损失（泄漏损失、溢流损失、节流损失、摩擦损失等）较大，传动效率较低，也不适宜作远距离传动。4)系统出现故障时，不易查找原因。综上所述，液压传动的优点是主要的、突出的，它的缺点随着科学技术的发展会逐步克服的，液压传动技术的发展前景是非常广阔的。何为液压冲击？对液压系统有何危害？（1）在液压系统中，当管道中的阀门突然关闭或开启时，管内液体压力发生急剧交替升降的液动过程称为液压冲击。（2）由于压力增长极快，足以使密封装置、管道或其他液压元件损坏，液压冲击还会使工作机械引起震动，产生很大噪声，影响工作质量，有时，液压冲击是某些元件（如阀、压力继电器等），产生误动作，导致设备损坏。单作用叶片泵特点：改变定子和转子的偏心距可改变流量；输出流量是脉动的。叶片数越多，流量脉动越小，有径向不平衡力；后倾，倾角为２４33、液压缸为什么要设置缓冲装置？试说明缓冲装置的工作原理。答：（1）为了避免活塞运动到行程终点时撞击缸盖、产生噪音、影响活塞运动精度甚至损坏机件，常在液压缸两端设置缓冲装置。（2）液压缸缓冲装置的工作原理是利用活塞或者缸筒在其行程接近终点时，在活塞与缸盖之间封闭一部分油液，强迫油液通过一小孔或细缝并挤出，产生很大的阻力，从而使运动部件受到制动逐渐减低速度，达到避免活塞与缸盖相互碰撞冲击的目的。简述液控单向阀的工作原理。答：当控制口K处无压力油通入时，它的工作和普通单向阀一样，压力油只能从进油口p1，流向出油口p2,不能反向流动。当控制口k处有压力油通入时，控制活塞1右侧a腔通泄油口，在液压力作用下活塞向右移动，推动顶杆2顶开阀芯，使油口p1和p2接通，油液就可以从p2口流向p1口。简述直动式顺序阀的工作原理。原理：当进油压力P1较低时，阀芯在弹簧作用下处于下端位置，进油口出油口不相通，当作用在阀芯下端的油液的压力大于弹簧的预紧力时，阀芯向上移动，阀口打开，油液便经阀口从油口流出，从而操纵另一执行元件或其他动作元件。试举例说明先导式溢流阀的工作原理。溢流阀在液压系统中有何应用？答：先导型溢流阀由先导阀和主阀两部分组成。先导阀是一个小规格的直动型溢流阀，主阀阀芯是一个具有锥形端部，中心开有阻尼小孔R的圆柱筒。在先导型溢流阀中，先导阀控制和调节溢流压力，主阀的功能则在于溢流。