2014最新哈工大液压传动试题库 -(4)

2018-11-25 20:41

解:图(b)不能进行三级压力控制。三个调压阀选取的调压值无论如何交换,泵的最大压力均由最小的调定压力所决定,p=10×105Pa。

图(a)的压力阀调定值必须满足pa1=60×105Pa,pa2=40×105Pa,pa3=10×105Pa。如果将上述调定值进行交换,就无法得到三级压力控制。图(a)所用的元件中,a1、a2必须使用先导型溢流阀,以便远程控制。a3可用远程调压阀(直动型)。

图(c)的压力阀调定值必须满足pc1=60×105Pa ,而pc2、pc3是并联的阀,互相不影响,故允许任选。设pc2=40×105Pa ,pc3=10×105Pa,阀c1必须用先导式溢流阀,而c2、c3可用远程调压阀。两者相比,图(c)比图(a)的方案要好。

8.如图所示的系统中,两个溢流阀串联,若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力,py1=20×105Pa,py2=40×105Pa。溢流阀卸载的压力损失忽略不计,试判断在二位二通电磁阀不同工况下,A点和B点的压力各为多少。

解:电磁铁 1DT- 2DT- pA=0 pB=0

1DT+ 2DT- pA=0 pB=20×105Pa 1DT- 2DT+ pA=40×105Pa pB=40×105Pa 1DT+ 2DT+ pA=40×105Pa pB=60×105Pa

当两个电磁铁均吸合时,图示两个溢流阀串联,A点最高压力由py2决定,pA=40×105Pa。由于pA压力作用在溢流阀1的先导阀上(成为背压),如果要使溢流阀1的先导阀保持开启工况,压力油除了克服调压弹簧所产生的调定压力py1=20×105Pa以外,尚需克服背压力pA=40×105Pa的作用,故泵的最大工作压力:pB= py1+ pA=(20+40)×105=60×105Pa 。

9.如图所示的系统中,主工作缸Ⅰ负载阻力FⅠ=2000N,夹紧缸II在运动时负载阻力很小可忽

略不计。两缸大小相同,大腔面积 A1=20cm2,小腔有效面积A2=10cm2,溢流阀调整值py =30×105Pa,减压阀调整值pj=15×105Pa。试分析: 1) 当夹紧缸II运动时:pa和pb分别为多少? 2) 当夹紧缸II夹紧工件时:pa和pb分别为多少? 3)夹紧缸II最高承受的压力pmax为多少?

解:1)2)由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上,属回油节流调速。因此无论夹紧缸在运动时或夹紧工件时,减压阀均处于工作状态,pA=pj=15×105Pa。溢流阀始终处于溢流工况,pB= py=30×105Pa。

3)当夹紧缸负载阻力FII=0时,在夹紧缸的回油腔压力处于最高值:

pmax?(A1A2)pA?(2?15)?105?30?105Pa

10.图示为大吨位液压机常用的一种泄压回路。其特点为液压缸下腔油路上装置一个由上腔压力控制的顺序阀(卸荷阀)。活塞向下工作行程结束时,换向阀可直接切换到右位使活塞回程,这样就不必使换向阀在中间位置泄压后再切换。分析该回路工作原理后说明: 1) 换向阀1的中位有什么作用? 2) 液控单向阀(充液阀)4的功能是什么? 3) 开启液控单向阀的控制压力pk是否一定要比顺序阀调定压力px大?

解:工作原理:活塞工作行程结束后换向阀1切换至右位,高压腔的压力通过单向节流阀2和换向阀1与油箱接通进行泄压。当缸上腔压力高于顺序阀3的调定压力(一般为20~40×105Pa)时,阀处于开启状态,泵的供油通过阀3排回油箱。只有当上腔逐渐泄压到低于顺序阀3调定压力(一般为)时,顺序阀关闭,缸下腔才升压并打开液控单向阀使活塞回程。

1) 换向阀1的中位作用:当活塞向下工作行程结束进行换向时,在阀的中位并不停留,只有当活塞上升到终点时换向阀才切换到中位,所用的K型中位机能可以防止滑块下滑,并使泵卸载。

2) 由于液压机在缸两腔的有效面积相差很大,活塞向上回程时上腔的排油量很大,管路上的节流阀将会造成很大的回油背压,因此设置了充液阀4。回程时上腔的油可通过充液阀4排出去。当活塞利用重力快速下行时,若缸上腔油压出现真空,阀4将自行打开,充液箱的油直接被吸入缸上腔,起着充液(补油)的作用。

3) 图示的回路中在换向时要求上腔先泄压,直至压力降低到顺序阀3的调定压力px时,顺序阀断开,缸下腔的压力才开始升压。在液控顺序阀3断开瞬间,液控单向阀4反向进口承受的压力为px (20~40×105Pa),其反向出口和油箱相通,无背压,因此开启液控单向阀的控制压力只需pk=(0.3~0.5)px即可。

11.图示的液压回路,原设计要求是夹紧缸I把工件夹紧后,进给缸II才能动作;并且要求夹紧缸I的速度能够调节。实际试车后发现该方案达不到预想目的,试分析其原因并提出改进的方法。

解:图(a)的方案中,要通过节流阀对缸I进行速度控制,溢流阀必然处于溢流的工作状况。这时泵的压力为溢流阀调定值,pB= py。B点压力对工件是否夹紧无关,该点压力总是大于顺序阀的调定值px,故进给缸II只能先动作或和缸I同时动作,因此无法达到预想的目的。

图(b)是改进后的回路,它是把图(a)中顺序阀内控方式改为外控方式,控制压力由节流阀出口A点引出。这样当缸I在运动过程中, A点的压力取决于缸I负载。当缸I夹紧工件停止运动后,A点压力升高到py,使外控顺序阀接通,实现所要求的顺序动作。图中单向阀起保压作用,以防止缸II在工作压力瞬间突然降低引起工件自行松开的事故。

12.图(a),(b)所示为液动阀换向回路。在主油路中接一个节流阀,当活塞运动到行程终点时切换控制油路的电磁阀3,然后利用节流阀的进油口压差来切换液动阀4,实现液压缸的换向。

试判 断图示两种方案是否都能正常工作?

解:在(a)图方案中,溢流阀2装在节流阀1的后面,节流阀始终有油液流过。活塞在行程终了后,溢流阀处于溢流状态,节流阀出口处的压力和流量为定值,控制液动阀换向的压力差不变。因此,(a)图的方案可以正常工作。

在(b)图方案中,压力推动活塞到达终点后,泵输出的油液全部经溢流阀2回油箱,此时不再有油液流过节流阀,节流阀两端压力相等。因此,建立不起压力差使液动阀动作,此方案不能正常工作。

13.在图示的夹紧系统中,已知定位压力要求为10×105Pa,夹紧力要求为3×104N,夹紧缸无杆腔面积A1=100cm,试回答下列问题: 1)A,B,C,D各件名称,作用及其调整压力; 2)系统的工作过程。

pj=20×10Pa。

15. 在如图所示系统中,两液压缸的活塞面积相同,A=20cm2,缸I的阻力负载FⅠ=8000N,缸II的阻力负载FⅡ=4000N,溢流阀的调整压力为py =45×105Pa。1)在减压阀不同调定压力时(pj1 =10×105Pa 、pj2 =20×105Pa、pj3 =40×105Pa)两缸的动作顺序是怎样的?2)在上面三个不同的减压阀调整值中,哪个调整值会使缸II运动速度最快?

5

解:1)启动缸II所需的压力:p2?F?4000??20?105Pa A20pj1 =10×105Pa < p2 ,减压阀处于工作状态,由于出口压力不能推动阻力F2,故缸II不动,v2=0、

pA=10×105Pa,pB =py =45×105Pa,压力油使缸Ⅰ右移。

pj2 =20×105Pa = p2 ,减压阀处于工作状态,流量根据减压阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻分配,两缸同时动作。

pj3 =40×105Pa > p2 ,减压阀口全开、不起减压作用,若不计压力损失,pB ≈ p2 =20×105Pa,该压力不能克服缸I负载,故缸II单独右移,待缸II运动到端点后,压力上升pA =pj =40×105Pa, pB =py =45×105Pa,压力油才使缸I向右运动。

2)当pj3 =40×105Pa 时,减压阀口全开、不起减压作用。泵的压力取决于负载,pB = p2 =20×105Pa 。因为溢流阀关闭,泵的流量全部进入缸II,故缸II运动速度最快,vII=q/A 。

16. 如图所示采用蓄能器的压力机系统的两种方案,其区别在于蓄能器和压力继电器的安装位置不同。试分析它们的工作原理,并指出图(a)和(b)的系统分别具有哪些功能?


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