6.过滤点油液中的杂质颗粒 7.网式,增大 8.压力能 9.重物的势能 10.重物的质量和高度 11.压缩量,弹簧刚度 12.活塞式和气囊式 三、选择题 1.A 2.A 3.A 4.C 5.B 6.A 7.D 8.B 9.C 10.A
四、简答题
1.答:Y形密封圈安装时其唇口应朝向压力高的一边。Y形密封圈在双向受油压力时要成对使用。
注意事项:
(1) Y形圈安装时,唇口端应对着液压力高的一侧。若活塞两侧都有高压油一般应成对使用。 (2) 当压力变化较大、滑动速度较高时,为避免翻转,要使用支承环,以固定Y形密封圈。 (3) 安装密封圈所通过的各部位,应有 的倒角,并在装配通过部位涂上润滑脂或工作油。通过外螺纹或退力槽等时,应套上专用套筒。
2.答:网式滤油器:结构简单,通油能力大,清洗方便,但过滤精度较低。
线隙式滤油器:结构简单,通油能力大,过滤精度比网式的高,但不易清洗,滤芯强度较低。
烧结式滤油器:过滤精度高,抗腐蚀,滤芯强度大,能在较高油温下工作,但易堵塞,难于清洗,颗粒易脱落。 纸芯式滤油器:过滤精度高,压力损失小,重量轻,成本低,但不能清洗,需定期更换滤芯。 3. 答:油管:钢管 多用于中、高压系统的压力管道
紫铜管 一般只用在液压装置内部配接不便之处
黄铜管 可承受较高的压力,但不如紫铜管那样容易弯曲成形 尼龙管 有着广泛的使用前途 耐油管 适用于工作压力小于 的管道 橡胶管 用于两个相对运动件之间的连接
管接头:焊接式管接头 用于钢管连接中
卡套式管接头 用在钢管连接中
扩口式管接头 用于薄壁铜管、工作压力不大于 的场合 胶管接头 随管径不同可用于工作压力在 的液压系统中 快速接头 适用于经常装拆处
伸缩接头 用于两个元件有相对直线运动要求时管道连接的场合
4.答:O形密封圈:特点:
(1) 密封性好,寿命较长;用一个密封圈即可起到双向密封的作用;动摩擦阻力较小;对油液的种类、温度和压力适应性强;体积小、重量轻、成本低;结构简单、装拆方便;既可作动密封用,又可作静密封用;可在较大的温度范围内工作。
但它与唇形密封圈相比,其寿命较短,密封装置机械部分的精度要求高。
注意事项:
(1) O形圈在安装时必须保证适当的预压缩量,压缩量的大小直接影响O形圈的使用性能和寿命,过小不能密封,国大则摩擦力增大,且易损坏。为了保存证密封圈有一定的预压缩量,安装槽的宽度大于O形圈直径,而深度则比O形圈直径小,其尺寸和表面精度按有关手册给出的数据严格保证。
(2) 在静密封中,当压力大于 时,或在动密封中,当压力大于 时,O形圈就会被挤入间隙中而损坏,以致密封效果降低或失去密封作用。为此需在O形圈低压侧安放 厚的聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈。双向受高压时,两侧都要加挡圈。
(3) O形圈一般用丁腈橡胶制成,它与石油基液压油有良好的相容性。当采用磷酸酯基液压油时,应选用其他材料制作的O形圈。
(4) 在安装过程中,不能划伤O形圈,所通过的轴端、轴肩必须倒角或修圆。通过外螺纹时应用金属导套。 5.答:①储存油液 ②散掉系统累计的热量 ③促进油液中空气的分离 ④沉淀油液中的污垢 分为开式油箱与闭式油箱
6.答:优点:结构简单,容量大,释放过程中压力稳定;
缺点:结构尺寸大而笨重,运动惯性大,反映不灵敏,易漏油,有摩擦损失。 7.答:安装于液压泵吸油口的滤油器常用什么形式的烧结式的滤油器。 8.应使压力表的量程大于系统的最高压力。
五、计算题
1、解:(1)确定蓄能器的类型。选择最常采用的折合型皮囊式蓄能器。
(2)根据蓄能器的类型确定其充气压力p0。对于折合型皮囊式蓄能器:p0?(0.8~0.85)p2,取p0?8.5MPa。 (3)确定蓄能器的容量。根据蓄能器在系统中的作用确定蓄能器容量(在计算中,压力为绝对压力)。
①在等温条件下工作,取多变指数n?1(当蓄能器用于补偿泄漏、维持系统压力时)。 蓄能器容量:
V0??V?p0[(1/p2)?(1/p1)]10?22.52L 1??18.6????10.121.1?②在绝热条件下工作,取n?1.4(当蓄能器用于短期大量供油时)。 蓄能器容量:
V0?AV?1/nl/n1/np0[(1/p2)?(1/p1)]10??1?8.6?????10.1??11.411.4??1??????21.1???11.4?27.4L
2、解:当液压回路中的换向阀突然关闭时,冲击是瞬时发生的,可以看成是决热过程。
根据蓄能器容量的近似理论计算方法,其蓄能器容量:
?1?? 2?p??(p/p)0.285?1??0??10?2?42式中:管道通流面积A??d/4?7.069?10m;管道关闭前液流速度v?q/A?4.244m/s;蓄能器充气压力p0?0.9p?4.95MPa;系统允许的最大冲击压力(蓄能器缓冲下的最高允许压力)p1?1.05p?5.775MPa。
V0?将已知参数代入近似公式(在计算中,压力为绝对压力):
?Alv2?0.4???1?? 2?p??(p/p)0.285?1??0??10?900?7.069?104?20?4.2442??0.515L 0.2852?5.05?[?5.875/5.05??1]V0?由于在上述计算方法中,未考虑液体压缩性和管道弹性,其计算数值偏小,取蓄能器
的容量V0?0.6L。
3、解:(1)不采用蓄能器时,由所需压制力及液压泵的工作压力p计算出液压缸的有效面积(不计管路损失):
?Alv2?0.4??A?F/p?500?103/(14?106)?0.0357m2
根据流量连续性方程,液压泵的供油量(不计容积损失):
q?Av?0.357?4?10?2?0.1428?10?2m3/s
此时,液压泵所需功率:
P?pq/??14?106?0.1428?10?2/0.9?22.2kW
(2)采用蓄能器时:
①选择蓄能器的类型及容积。选择最常采用的折合型皮囊式蓄能器。对于折合型皮囊式蓄能器,充气压力p0?(0.8~0.85)p2。即充气压力p0?10?(0.8~0.85)MPa,取p0?8.5MPa。
压制液压缸以速度v完成行程l所需时间:
t?1/v?10/4?2.5s
?2在一个压制过程中,液压缸所需供油容积V?vAt?4?10?0.0357?2.5?3.57? 10?3(m3)。所以,蓄能器释放油液体积?V?V?3.57?10?3m3。
根据蓄能器在系统中的作用确定蓄能器容量(在计算中,压力为绝对压力)。 蓄能器要在2.5s时间内完成供油,可以认为其在绝热条件下工作,取n?1.4。考虑到 p1?14MPa、p2?10MPa,蓄能器容量:
?VV0?1/n?1/n1/np0[(1/p2)?(1/p1)]3.57?10?3l1?1?1.41.411????8.61.4?????????10.1??14.1???????18.88L
②确定蓄能器充液液压泵。蓄能器的能量储备(充液)由充液液压泵完成。
当蓄能器充液至最高工作压力p1?14MPa时,蓄能器气体的工作容积:
V1?(p0/p1)1/nV0?(8.6/14.1)1/1.4?18.88?13.26L
此时,液压泵向蓄能器的充液量?V0?V1?18.88?13.26?5.62L;液压泵向蓄能器的充液时间?60/2?2.5?27.5s。
液压泵的供油量:
q=液压泵向蓄能器的充液量/充液时间?5.62L/27.5s?12.26L/min
③选择蓄能器时,充液液压泵所需功率:
P?pq/0.9?14?106?12.26?10?3/(60?0.9)?3.18kW
从以上计算、分析可以看到:在选择蓄能器用于短期大量供油的液压系统中,液压泵所需功率远远小于不采用蓄能器时液压泵所需功率,但是前者的压力波动较大。
若将工作压力范围控制在为(14?85%~14)MPa范围内,则蓄能器充气压力:
p0?14?0.85?(0.8~0.85)MPa,取p0?10MPa
当p0?10MPa、p1?14MPa、p2?11.9MPa时,计算的蓄能器容量V0?37.11L(为了减小压力波动值,蓄能器容量显著增加)。
液压泵的供油量q?17.17L/min
充液液压泵所需功率P?pq/0.9?14?10?17.16?106?3/(60?0.9)?4kW
4、解:(1)确定过滤精度及类型。由于该液压系统为普通液压系统,所以液压泵的进口与出口处分别选择为:过滤精度l00μm的网式滤油器或线隙式滤油器(压力损失小)及过滤精度30μm的线隙式滤油器或过滤精度20μm的纸质滤油器(普通液压系统的过滤精度在10μm~100μm范围内选择)。
(2)确定过滤油器额定工作压力。液压泵的进口处:低压;液压泵的出口处:32MPa。 (3)确定滤油器的通油量。液压泵的进口处: l80L/min(实际通过流量的3倍); 液压泵的出口处:l20L/min(实际通过流量的2倍)。
读者思考:为什么液压泵进口处滤油器的通油量比液压泵出口处滤油器的通油量大? (4)其他
根据系统的具体情况,其他需要考虑的有:连接方式;是否容易更换、清洗及维护;是否需要选择带旁路阀和堵塞指示装置、发信装置。
液压基本回路
一、判断题
1、锁紧回路属方向控制回路,可采用M型或O型中位机能的换向阀来实现。( )凡液压系统中有减压阀,则必定有减压回路。( )
2、凡液压系统中有减压阀,则必定有减压动作回路。( ) 3、凡液压系统中有顺序阀,则必定有顺序动作回路。( ) 4、凡液压系统中有节流阀或调速阀,则必定有节流调速回路。( ) 5、进油节流调速回路与回油节流调速回路具有相同的调速特点。( ) 6、调压回路主要由溢流阀等组成。( )
7、增压回路的增压比取决于大、小液压缸直径之比。( ) 8、液压传动不易获得很大的力和转矩。( )
9、节流调速回路中,大量液压油由溢流阀回油箱,是能量损失大、温升高、效率低的主要原因。( ) 10、利用液压缸差动连接实现的快速运动的回路,一般用于空载。( )
11、利用远程调压阀的远程调压回路中,只有在溢流阀的调定压力高于远程调压阀的调定压力时,远程调压阀才能起调压作用。( )
12、系统要求有良好的低速稳定性,可采用容积节流调速回路。( )
13、在旁路节流回路中,若发现溢流阀在系统工作时不溢流,说明溢流阀有故障。( ) 二、填空题
1、 定压式节流调速回路为______、______、______。
2、 根据节流阀或调速阀在回路中的安装位置不同,节流调速回路可以分成( )节流调速、( )节流调速及
( )节流调速三种基本形式。
3、 采用出口节流的调速系统,若负载减小,则节流阀前的压力就会_________。
4、 进油和回油节流调速系统的效率低,主要原因是有( )和( )。 5、 差动回路可以实现油缸的( )运动,但差动连接时,油缸的推力却明显的( )。 6、 右侧回路是一过载保护回路,当气缸过载时,最先动作的元件是________。
7、 如果调速回路既要求效率高,又要求有良好的低速稳定性,则可采用 调速回路。
8、 液压基本回路是由一些____________组成并能完成某项____________的典型_______________。常用的液压基本回
路按其功能可分为___________、______________、______________和______________等四大类。
9、 控制液流的______、______和____________的回路称为方向控制回路。方向控制回路包括________回路、________
回路和_______回路。主要用_________阀控制。
10、 在液压系统中,压力控制回路用来实现__________、__________、___________、__________和多级压力控制等,
满足执行元件对__________或__________的要求。 11、
用来控制______________________的回路称为速度控制回路。速度控制回路包括____________回路和
____________回路。 12、 13、
调速回路的调速方法主要有__________________、_________________和________________等三种方式。 用顺序阀控制的顺序动作回路,其顺序动作的可靠程度主要取决于________________和______________。用位
置开关控制的顺序动作回路,人顺序动作的可靠性取决于____________________。 14、
卸荷回路的作用是当液压系统中执行元件停止运动或需要长时间保持压力时,可使液压泵输出的油液以
__________压力直接流回油箱,减小液压泵的____________,节省驱动液压泵电动机的____________,减小液压系统的____________,延长液压泵的使用寿命。 15、 16、 17、
制。 18、 19、 20、 21、
在定量泵一变量马达容积调速回路中,当负载不变时,液压马达输出的( )是恒定不变的。 变量泵一变量马达的容积调速回路的特点是( )。
压力控制阀共同特点是:利用( )和 ( )相平衡的原理来进行工作的。
两个液压马达主轴刚性连接在一起组成双速换接回路,两马达串联时,其转速为( );两马达并联时,其在进油节流调速回路中,当节流阀的通流面积调定后,速度随负载的增大而_ ___。 差动回路通常用于( )场合。
顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作,按控制方式不同,分为( )控制和( )控
转速为( ),而输出转矩( )。串联和并联两种情况回路的输出功率( )(提示:总的供油量不变)。 22、
在变量泵一变量马达调速回路中,为了在低速时有较大的输出转矩,在高速时能提供较大功率,往往在低速
段,先将( )调至最大,用( )调速;在高速段,( ) 为最大,用( )调速。 23、
某调速回路中,在泵的出口有两个溢流阀Py1=8MPa和Py2=5MPa串联,溢流阀的出口和油箱相通,则泵的