3、 三种节流调速回路有哪些异同之处?
略
四 分析计算题 1、某泵输出油压为10MPa,转速为1450r/min,排量为200mL/r,泵的容积效率为?Vp=0.95,总效率为?p=0.9。求泵的输出功率及驱动该泵的电机所需功率(不计泵的入口油压)。 解:泵的输出功率为:
POP?ppqp60?ppqtp?Vp60?ppVPnp?VpPip?POpp电机所需功率为:
2、如图所示三种形式的液压缸,活塞和活塞杆直径分别为D、d,如进入液压缸的流量为q,压力为P,若不计压力损失和泄漏,试分别计算各缸产生的推力、运动速度大小和运动方向。
ddDDd?6045.9??51KW0.910?200?10?3?1450?0.95??45.9KW60
F?答:(a)
?4p(D2?d2) ;
PqPPqqa)b)C)V?4q?(D2?d2) ;缸体向左运动
4q4?d2 ;缸体向右运动 (b)答: ; ?4qF?pd2V?4?d2 ;缸体向右运动 (c)答: ;
F?pd2V??3、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?
答:以题意和图示得知:
P1·A1=F1+P2·A2 P2·A1=F2
因:F1=F2 所以有:P1·A1 = P2·A2+P2·A1
P1?A10.9?100?10?4??4A?A(100?80)?1012故:P2== 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·A2
V2= 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)。
4、如图所示液压系统,负载F,减压阀的调整压力为Pj,溢流阀的调整压力为Py,Py > Pj。 油缸无杆腔有效面积为A。试分析泵的工作压力如何?
解:因为减压阀出口接油箱,压力为零,所以减压阀阀口全开,泵的工作压力为0。
5、如图所示液压系统中,试分析在下面的调压回路中各溢流阀的调整压力应如何设置?
6
D
解:各溢流阀的调整压力应满足Py1> Py2和Py1 >Py3,能实现3级调压。
6、图示回路,活塞缸左腔有效面积为100平方厘米,右腔有效面积为80平方厘米。溢流阀的调整压力为5MPa,减压阀的调整压力为2MPa,活塞运动时负载为10000N,其它损失不计,试分析下列三种情况下各阀的状态如何?A、B、C点的压力值分别为多少? (1)液压缸空载运动时;(2)液压缸承载运动期间;
(3)液压缸运行到行程终点后;(4)当泵的压力由于工作缸快进降到1.5MPa时。 解:(1)因为液压缸空载运行,又不计任何损失,所以三点处的压力均为0;
(2)液压缸承载运行时,其活塞组件的受力平衡方程式为:
P1·A1=F+P2·A2
因为液压缸右腔直接接邮箱,所以P2为0
所以P1=F/A1=1Mpa<2Mpa,所以减压阀不起减压作用,A\\B\\C三点压力均为1Mpa; (3)液压缸运行到行程终点后,当A点压力达到2Mpa时,,所以减压阀起减压作用,A\\\\C点压力被限定在2Mpa,在B点压力达到5Mpa时,溢流阀打开溢流,B点压力被限定在5Mpa;
(4)当泵的压力由于工作缸快进降到1.5MPa时,减压阀会打开,使A点压力降为1.5Mpa,单向阀使C点压力维持在2Mpa,B点也压力降为1.5Mpa。
7、图示系统中溢流阀的调整压力为PA=3MPa,PB=1.4MPa,PC=2MPa。试求系统的外负载趋于无限大时,泵的输出压力为多少?
BC两阀若要导通,B阀的入口压力得达到3.4Mpa.而泵的工作压力达到3MPa时,溢流阀A既已打开溢流,所以泵的输出压力为3Mpa.
8、如图所示的液压系统,两液压缸有效面积为A1=A2=100×10m,缸Ⅰ的负载F1=3.5×10N,缸Ⅱ的的负载F2=1×10N,溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa,3.0MPa和2.0MPa。试分析下列三种情况下各压力阀的状态及A、B、C点的压力值。
(1)液压泵启动后,两换向阀处于中位。
(2)2YA通电,液压缸Ⅱ活塞移动时及活塞杆碰到死挡铁时。
(3)2YA断电, 1YA通电,液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。 解:
(1) 液压泵启动后,两换向阀处于中位时,C点压力上升到2MPa时,达到减压阀调定压力,减压阀起
减压作用, C点压力被限定在2Mpa。A点压力达到3MPa时,顺序阀打开,A点压力继续上升达到4MPa时,溢流阀打开, 此时 pB=pA=4Mpa。 (2)2YA通电,液压缸Ⅱ活塞移动时
4
4
?42
至工作缸
7
当负载为1000N时,对活塞组件做受力分析: P1·A1=p2·A2+FL P2=0
所以p1=FL/A1=10000/(100×10)=1MPa<2MPa
所以活塞运动期间,减压阀不起作用, pA=pC=1Mpa。1Mpa低于溢流阀的调定压力,溢流阀不开,泵排出的油全部进入液压缸。
活塞到达终点后,C点压力上升到2MPa时,减压阀起减压作用,C点压力被限定在2Mpa。A点压力达到3MPa时,顺序阀打开,A点压力继续上升达到4MPa时,溢流阀打开, 此时 pB=pA=4Mpa。 (3) 当Ⅰ缸负载为35000N时,对活塞组件做受力分析:
P1·A1=p2·A2+FL P2=0
所以p1=FL/A1=35000/(100×10)=3.5Mpa
2YA断电, 1YA通电,液压缸Ⅰ活塞移动时C点压力被减压阀限定在2Mpa。A点压力达到3MPa时,顺序阀打开,当B点压力达到3.5Mpa,液压缸Ⅰ活塞移动,此时pB=pA=3.5Mpa。
液压缸Ⅰ活塞移动时C点压力被减压阀限定在2Mpa。A点压力达到3MPa时,顺序阀打开,当B点压力达到3.5Mpa,液压缸Ⅰ活塞移动,此时pB=pA=3.5Mpa。
活塞运动到终点时,C点压力被减压阀限定在2Mpa。顺序阀打开,A点压力达到4MPa时,达到溢流阀的调定压力,溢流阀打开, pB=pA= 4Mpa,泵排出的油经溢流阀流回油箱。 五 综合分析
1、在图示回路中,如pY1=2MPa,pY2=4MPa,卸荷时的各种压力损失均可忽略不计,试列表表示A、B两点处在不同工况下的压力值。(单位:MPa)
1DT(+) 1DT(+) 2DT(+) 2DT(-) A 4 0 B 6 2 解:
2、如图所示的液压系统,可以实现快进-工进-快退-停止(卸荷)的工作循环要求
(1)说出图中标有序号的液压元件的名称及其在该系统中的作用。 (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
动作 电磁铁 1YA 2YA 3YA 快进 工进 快退 停止
8
-4
-4
1DT(-) 2DT(+) 4 4 1DT(-) 2DT(-) 0 0 + + - - - - + - - + + -
3、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止(卸荷)”的工作循环。 (1)指出液压元件1~4的名称及其在该系统中的作用。 (2)试列出电磁铁动作表(通电“+”,失电“-”)。
答:(1)1-定量泵2-先导式溢流阀,3-三位四通电磁换向阀,4-二位二通电磁换向阀
动作 电磁铁 1YA 2YA 3YA 4YA - + 快进 + - 工进 快退 + - - + - - - - + 停止 - - - 4、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及其在该系统中的作用。 (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(单杆活塞缸);6-三位四通电磁换向阀。 (2)O型。 (3)
1DT 2DT 3DT 4DT 夹紧 - - - - 快进 - + - + 工进 - + - - 快退 - - + + 松开 + - - -
5、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止(卸荷)”的工作循环。 (1)指出标出数字序号的液压元件的名称。 (2)试列出电磁铁动作表(通电“+”,失电“-”)。
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-液压缸。 (2)
1YA 2YA 3YA 快进 工进 快退 停止 - + - - + + - - + - + - 9
6、如图所示液压系统可实现快进—工进—快退—原位停止工作循环,分析并回答以下问题:
(1)写出元件 2、3、4、7、8的名称及在系统中的作用? (2)列出电磁铁动作顺序表(通电“+” ,断电“-” )? (3)分析系统由哪些液压基本回路组成? (4)在原图中画出快进时的油流路线?
解:(1)2——电液换向阀,使执行元件换向 ;3——二位二通行程阀,快慢速换接;4——调速阀,调节工作进给速度; 7——溢流阀,做背压阀;8——外控内泄顺序阀,做卸荷阀。
(2)电磁铁动作顺序表 (3)三位五通电电液换向阀1YA 2YA 行程阀 工况 的换向回路、 进口调速阀节流调快进 + — — 速回路、单向行程调速阀的快、工进 + — + 慢、快换速回路、 差动连接快速
快退 — + +(—) 回路、 双泵供油快速回路
原位停止 — — — (4)略
7、本题删除不要了
8、写出下图所示系统中3、4、5、6号元件的名称及其在系统中的作用。
解:
3——外控内泄顺序阀做卸荷阀
4——溢流阀,在出口节流调速回路中起溢流限压作用 5——二位三通电磁换向阀,实现快进与工进的转换
6——调速阀 ,调节液压缸的回油量,限定活塞运行速度
9、汽车ABS的作用是什么?简述不同工况下ABS的状态及调节过程。 答:略。
10、简述以下两种气动回路的工作过程。
10
单作用气缸
双作用气缸
1) 电磁铁通电,压缩空气进入气缸无杆腔,推动活塞上移,弹簧被压缩;电磁铁断电,无杆腔气体经换向
阀排出,活塞在弹簧作用下下移;
2) 右图 当换向阀左位接通压缩空气时,换向阀左位处于工作位置,压缩空气经换向阀进入有杆腔,活塞
左移;当换向阀右位接通压缩空气时,换向阀右位处于工作位置,压缩空气经换向阀进入无杆腔,活塞右移;当换向阀左右两侧均不接通压缩空气时,换向阀处于中位,气缸处于锁紧状态。 六 绘制回路
1、略
2、绘出双泵供油回路,液压缸快进时双泵供油,工进时小泵供油、大泵卸载,并进行进口节流调速,请标明回路中各元件的名称。 解:双泵供油回路:
1-大流量泵 2-小流量泵 3-卸载阀(外控内泄顺序阀) 4-单向阀 5-溢流阀 6-二位二通电磁阀 7-节流阀 8-液压缸
3、用一个单向定量泵、溢流阀、节流阀、三位四通电磁换向阀组成一个进油节流调速回路。 略
4、绘出三种不同的卸荷回路,说明卸荷的方法。
(1)换向阀卸荷回路 (2)溢流阀远程控制卸荷回路 (3)中位机能卸荷回路
5、绘出一种液压缸快速运动回路。 解:
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