损失将(增大)。
8. 蓄能器的作用是将液压系统中的 压力能 存起来,在需要的时候又重新放出。 9. 重力式式蓄能器是利用 重物的势能 来储存、释放液压能。 10. 重力式蓄能器产生的压力取决于 重物的质量 和 高度 。 11. 弹簧式蓄能器产生的压力取决于弹簧的 压缩量 和 弹簧刚度 。 12. 常用的隔离式蓄能器有 活塞式 和 气囊式 。 三、选择题
1. 用过一段时间后滤油器的过滤精度略有_A____
A、提高 B、降低
2. __A__蓄能器的特点是结构简单,压力恒定。
A、重力式 B、弹簧式 C、活塞式 D、气囊式 3. 选择过滤器应主要根据__A__来选择。
A、通油能力 B、外形尺寸 C、滤芯的材料 D、滤芯的结构尺寸 4.液压系统的油箱内隔板__C__。
A、应高出油面 B、约为油面高度的1/2 C、约为油面高度的3/4 D、可以不设 5.液压系统中冷却器一般安装在_B___:
A、油泵出口管路上 B、回油管路上 C、补油管路上 D、无特殊要求 6.在油箱中,溢流阀的回油口应_A___泵的吸油口。
A、远离 B、靠近 C、平行于 D、无特殊要求 7.液压系统油箱内设隔板是为了____D
A、增强刚度 B、减轻油面晃动 C、防止油漏光 D、利于散热和分离杂质 8.液压系统中的油液工作温度不得大于_ B__。 A、35℃ B、60℃ C、70℃ D、15℃ 9.不是构成气动三联件的元件是___C__。
A、空气过滤器 B、干燥器 C、减压阀 D、油雾器 10.充气式蓄能器按气体和液体是否接触可分为_____和_____。A
A、非隔离式、隔离式 B、活塞式、气囊式 C、重力式、弹簧式 D、活塞式、隔离式 四、简答题
1. 简述Y型密封圈的特点和使用注意事项。
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. 过滤器有哪几种类型?分别有什么特点?
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. 油管和管接头有哪些类型?各适用于什么场合? 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. 简述O型密封圈的特点和使用注意事项。 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. 简述油箱的功用及主要类型。 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. 简述重力式蓄能器优点和缺点?
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. 安装于液压泵吸油口的滤油器常用什么形式的过滤器?
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. 根据液压系统的实际工作压力,如何选择压力表量程? 应使压力表的量程大于系统的最高压力。
五、计算题
1、某液压系统,最高工作压力p1?21MPa,维持正常工作必需的最低工作压力p2?10MPa,液压系统需要补充输入的油液体积?V?10L,试选择合适的蓄能器。
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:
?V10V0???22.52L
11p0[(1/p2)?(1/p1)]??8.6????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:
?27.4L 11??11?1.4?1?1.4?1.4??8.6???????10.1?21.1?????2、有一液压回路,换向阀前的管道长l?20m,内径d?30mm,通油流量q?180L/min,
V0?p0[(1/p2)1/nl/nAV?(1/p1)1/n]?10系统正常工作压力p?5.5MPa。若要求瞬时关闭换向阀时,冲击压力不得超过正常工作压力的5%,试确定蓄能器的容量。
、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:
V0?2?Alv?0.4??2?1????p?(p/p)0.285?1?
0?0??1?式中:管道通流面积A??d2/4?7.069?10?4m2;管道关闭前液流速度
蓄能器充气压力p0?0.9p?4.95MPa;系统允许的最大冲击压力v?q/A?4.244m/s;
(蓄能器缓冲下的最高允许压力)p1?1.05p?5.775MPa。
将已知参数代入近似公式(在计算中,压力为绝对压力):
V0??2?Alv?0.4??2?1????p?(p/p)0.285?1?
0?0??1?420.285900?7.069?10?20?4.2442?5.05?[?5.875/5.05??1]?0.515L
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、某液压机的压制力为F?500kN,液压缸的行程l?10cm,速度v?4cm/s,每分钟完成两次工作循环。液压泵的工作压力p?14MPa,效率??0.9,如果改用工作压力范围为10MPa~14MPa的蓄能器对液压缸供油,试计算蓄能器的容积及采用蓄能器与不采用蓄能器时系统所需功率。
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):
A?F/p?500?10/(14?10)?0.0357m
362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?2?2m/s
3此时,液压泵所需功率:
P?pq/??14?10?0.1428?106/0.9?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
在一个压制过程中,液压缸所需供油容积V?vAt?4?1010?3?23?0.0357?2.5?3.57?
(m)。所以,蓄能器释放油液体积?V?V?3.57?103?3m。
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:
V0??Vp1/n0[(1/p2)1/n?(1/p1)1/n]?3.57?10l1?31??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?10?12.26?106?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?106?17.16?10?3/(60?0.9)?4kW
4、某普通液压系统,液压泵的供油量q?60L/min,液压额定工作压力32MPa。为保护液压泵并使系统正常、可靠工作,液压泵的进El与出口处均装有滤油器。试选择滤油器,并确定滤油器的规格。
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。 第七章
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。( √ )