26. 从结构原理图和符号图,说明溢流阀、顺序阀和减压阀的异同点和各自的特点。
27. 将减压阀的进、出油口反接,会出现什么情况?(分进油压力高于和低于调定压力两种
情况讨论)。
28. 溢流阀的作用如何?它是怎样进行工作的?若进出油口反接了,会出现什么情况?
29. 顺序阀可作溢流阀用吗?溢流阀可作顺序阀用吗?
五、计算题
1、如图5?1所示回路中,溢流阀的调整压力为py?5MPa,减压阀的调整压力为
pj?2.5MPa,试分析下列各情况,并说明减压阀阀口处于什么工作状态?
(1)当泵的出口压力等于溢流阀的调整压力时,夹紧液压缸使工件夹紧后,A、B、C点的压力各为多少?
(2)泵的出口压力由于工作缸快进,压力降到1.5MPa时(工件原先处于夹紧状态),A、B、C点的压力为多少?
(3)夹紧液压缸在夹紧工件前作空载运动时,A、B、C三点的压力各为多少?
图5-1
解:(1)当泵的出口压力压力等于溢流阀的调整压力时,夹紧液压缸使工件夹紧后,泵的出口压力等于溢流阀的调整压力(pB1?py?5MPa),C点的压力pC1随着负载(夹紧力)压力
上升,当A点的压力pA1等于减压阀的调整压力pj时,减压阀开始起作用稳定其出口压力。
此时,
pA1?pC1?pj?2.5MPa
(2)泵的出口压力由于工作缸快进,压力降到l.5MPa时(工件原先处于夹紧状态),泵的出口压力由工作缸负载确定, pB2?1.5MPa?py?5MPa,溢流阀关闭。由于单向阀的逆向截止作用,夹紧液压缸保压,pC2?2.5MPa。A点的压力pA2由2.5MPa下降至1.5MPa。 (3)夹紧液压缸在夹紧工件前作空载运动时,由于夹紧液压缸的负载压力为零,减压阀全开,pB3?pA3?pC3?0。
2、某滑阀式直动型溢流阀,已知阀芯直径D?16mm调压弹簧刚度K?40N/mm,弹簧预压缩量x0?8mm,阀口密封长度(重叠长度)L?2mm。当通过阀口的流量q?25L/
min时,求溢流阀阀口的开度x及进出口压差?p。设阀口的流量系数Cd?0.80,液压油的
密度??900kg/m。
解:(1)通过对阀芯的受力分析,列写阀芯受力平衡方程。
3
推动阀芯开启的力为油压力?p?D2/4;
推动阀芯复位的力包括弹簧复位力K(x0?L?x)及液动力2Cd?Dxcos??p,所以,
阀芯受力平衡方程:
?p?D/4?K(x0?L?x)?2Cd?Dxcos??p
2(2)通过溢流阀阀口的压力流量方程:
q?Cd?Dx2?p/?
(3)将已知参数(在假设流动无旋、忽略粘性、不可压缩、阀套与阀芯间隙为零的条件下,取油液的射流角??69?)代人阀芯受力平衡方程、阀口的压力一流量方程化简,得
2?10?4?p?2.88?10?2x?p?4?10x?400?0 (1)
?24?p?4.831?10/x (2)
?62将式(2)代入式(1)整理得
4?10x?400x?13.91?10432?4x?9.662?10m
?0
求解三次方程得
x?0.1455?10?3将x?0.1455?10?3m代人式(2)得
?p?2.28MPa
3、节流阀前后压力差?p?0.4MPa,通过的流量为q?30L/min,假设节流孔为薄壁小孔,油液密度为??900kg/m3,试求节流阀阀口的通流面积AT。若保持节流阀开口不变,当由于外负载增大使节流阀前后压力差下降为?p?0.3MPa时,通过节流阀的流量会发生什么变化?
解: 由节流阀阀口的流量公式q?CdA2?p/?得节流阀阀口的通流面积:
AT?qCd30?10?/2?p?0.62?60?3900/(2?0.4?10)?27?106?6m
2在计算中取流量系数Cd?0.62。
若保持阀开口不变,当由于外负载增大使节流阀前后压差下降到?p?0.35MPa时,通过节流阀的流量会下降。此时,通过节流阀的流量:
q?CdA2?p/??28.06L/min
4、液压缸的活塞面积为A?100?10m,负载在500N~40000N的范围内变化,为使负载变化时活塞运动速度稳定,在液压缸进口处使用一个调速阀,若将泵的工作压力调到泵的额定压力6.3MPa,问是否合适?为什么? 解:液压缸的驱动油压由外负载确定。
当负载在500N~40000N的范围内变化时,液压缸的驱动油压p?FL/A,即
p?(500~40000)/(100?10?4?42)?(0.05~4)MPa。
当将泵的工作压力调到泵的额定压力6.3MPa时,调速阀的进出口压力差:
?p?6.3MPa?p?6.3?(0.05~4)?(6.25~2.3)MPa
由计算结果表明,调速阀的进出口压力差大于调速阀正常工作时至少要求有0.4MPa~0.5MPa以上的工作压差。所以当负载变化时,若将泵的工作压力调到泵的额定压力6.3MPa,液压缸进口处的调速阀可以使进人液压缸的流量稳定,从而使活塞的运动速度 稳定。
?5、某单向阀如图5?2所示,阀座油口直径d?20mm,锥阀半锥角??60,调压弹簧刚度K?1.3N/mm,弹簧预压缩量x0?8mm,阀芯的最大行程l?3mm,阀口流量系数
Cd?0.8,油液密度??900kg/m。求通过单向阀的流量q?60L/min时,阀的进出口
3压差?p。
图5-2
解:(1)通过对阀芯的受力分析,列写阀芯受力平衡方程。
推动阀芯开启的力为油压力?p?d2/4;
推动阀芯复位的力包括弹簧复位力K(x0?x)及液动力Cd?dxsin2??p。所以,阀芯
受力平衡方程:
?p?d/4?K(x0?x)?Cd?dxsin2??p
2(2)通过溢流阀阀口的压力流量方程:
q?CdA2?p/??Cd?dxsin?2?p/? 图5?2
(为什么过流截面面积?dxsin??)
(3)将已知参数代人阀芯受力平衡方程、阀口的压力一流量方程化简,得
3.14?10?4?p?0.0435x?p?1.3x?10.4?0 (1)
?p?0.2375/x (2)
2将式(2)代人式(1),得
1.3x?10.4x?0.01x?0.746?10434232?4?0
1.74?10x?13.94?10x?134x?1?0
求解三次方程得
x?2.24?10?3m?2.24mm
将x?2.24?10?3m代人式(2),得
?p?0.047MPa
即当通过单向阀的流量q?60L/min时,阀进出口压差?p?0.047MPa。此时单向阀的开 口为2.24mm?3mm(阀芯的最大行程)。
6、利用若干插装阀插装件组合作功率级,以合适的电磁换向阀作先导级,分别组成能实现图5?3所示三种三位四通阀机能的控制回路。
图5?3
解:等效控制回路如图5?4所示:
图5?4
仅需将图5?4(a)中先导级三位四通电磁换向阀(Y型机能)改换成为具有P型机能的三位四通电磁换向阀(组成回路的插装阀插装件及连接油路保持不变),其控制回路就等效与具有O型机能的三位四通电磁换向阀。
7、如图5?5所示调速阀。其压力补偿阀(定差减压阀)的阀芯面积A?400mm2,弹簧刚度K?50N/mm、预压缩量x0?3mm,压力补偿阀阀开口最大值xRm?8mm。实验测得:在节流口最大过流面积25mm时,减压后(节流前)压力pm?7.9MPa、p2?7.275MPa (节
流后),流量为q?50L/min。试确定在上述实验流动状态下,压力补偿阀开口xR。如果保
持节流口过流面积AT不变,将节流口的压力差提高2%,试确定通过阀的流量及新的压力
补偿阀开口xR。
解:(1)求实验状态下压力补偿阀(定差减压阀) 开口xR。
不考虑液动力,列写压力补偿阀阀芯受力平衡方程:
(pm?p2)A?(x0?x1)K
将已知参数代入,则
(7.9?7.275)?10?400?106?6?(3?x1)?50
解得
x1?2mm(压力补偿阀弹簧压缩量)
所以,试验状态下压力补偿阀开口:
xR?xRm?x1?6mm
(2)求保持节流口最大过流面积AT不变、压力差提高 图5—5
2%时,通过阀的流量及新的压力补偿阀开口xR。
①必须先求节流口的流量系数。由实验状态通过阀的流量公式q?CdAT求得节流口的流量系数:
Cd?qAT2?p/?可以
?2?p?(50?10?3/60)?69002?(7.9?7.275)?106(20?10)?0.89
②求保持AT不变、压力差提高2%时,通过阀的流量:
q?CdAT2?p/??0.89?25?10?62?(7.9?7.275)(1?0.02)900
?50?1.02?50.5L/min
③求保持AT不变、压力差提高2%时,新的压力补偿阀开口xR。不考虑液动力,列
写压力补偿阀阀芯受力平衡方程:
(pm?p2)102%A?(x0?x1)K
将已知参数代入,则
(7.9?7.275)?10?400?10616?102%?(3?x1)?50
解得
x1?2.1mm(压力补偿阀弹簧压缩量)
所以,当保持AT不变、压力差提高2%时,新的压力补偿阀开口:
xR?xRm?x1?5.9mm
第六章
一、判断题
1.Y型密封圈适用于速度高处的密封。(√ ) 2.纸芯式过滤器比烧结式过滤器的耐压高。(× ) 3.在清洗液压元件时,应用棉布擦洗。(× )
4.装在液压泵吸油口处的过滤器通常比装在压油口处的过滤精度高。(× ) 5.系统泄漏油管应有背压,以便运动平稳。(× ) 6.一般在换向阀的排气口应安装消声器。(√ )
二、填空题
1. 液压油箱的作用是 (储油,散热,沉淀油液污物,促进油液中空气的分离)。
2. 蓄能器的作用( 辅助动力源 )( 漏损补偿 )( 应急动力源 )( 系统保压 )( 脉动阻尼器及液压冲击吸收其 )。
3. 蓄能器可分为( 重力式 )式,( 充气式 )式 及( 弹簧式 )式三大类。
4. 滤油器常见的安装位置有___泵的吸油管路上___、___泵的压油管路上___、___回油管路上___、__系统的分支油管路上____等。
5. 过滤器的过滤精度是指其( 能从油液 )过滤掉的杂质颗粒的( 尺寸大小 )。 6. 滤油器的作用是( 过滤点油液中的杂质颗粒 )。
7. (网式 )属于粗滤油器,一般安装在液压泵吸油路上,以此保护液压泵。它具有结构简单、通油能力大、阻力小、易清洗等特点。使用过一段时间后,在额定流量下滤油器的压力