计算题(附答案)

2019-03-05 22:16

1、如图所示,液压泵输出流量q=25L/min,向液压缸供油。设活塞直径D=50mm,活塞杆直径d=30mm,进、回油管直径d1=d2=10mm。求活塞运动速度v以及进油管、回油管中油液的流动速度v1、v2。

解:进油管中液流速度

v1?q?4d124?25?10?3??5.31m/s 260?3.14?0.01由进入液压缸的流量可求活塞运动速度

v?q?4D24?25?10?3??0.21m/s 260?3.14?0.05用连续性方程计算回油管中液流速度

?4d2v2?2?(D2?d2)4v

v2?D2?d2d220.052?0.032v??0.21?3.36m/s 20.012、如图所示,A1=100cm2,A2=80cm2,F1=30 kN,F2=20 kN,输入流量q1=15L/min,求:(1)两液压缸的工作压力p1、p2;(2)两液压缸的运动速度v1、v2。

解:(1)根据力平衡方程有:p2A2?F2

F220?103 则: p2???2.5?106Pa ?4A280?10又据力平衡方程有:F1?p2A1?p1A1

F130?10366则: p1??p2??2.5?10?5.5?10Pa ?4A1100?10 1

(2)因q1=15L/min=15×10-3 m3/min,则

q115?10?3v1???1.5m/min

A1100?10?4v2?

3、如图所示,如图所示的液压缸系统A1=100㎝2,A2=80㎝2,缸1输入压力p1=0.9MPa,输入流量q1=10L/min,不计损失和泄漏。求:两液压缸承受相同负载时(F1=F2),该负载的数值是多少?两液压缸的运动速度v1、v2各是多少?

q2v1A11.5?100???1.875m/min A2A280

解:

? v2?

p2?A1?F2 p1?A1?F1?p2?A2

F1?F2

解得:p2=0.5MPa F1?F2=5kN

q110?10?3v1???1 m/min ?4A1100?10q2v1A21?80???0.8 m/min A1A11004、如图所示,两液压缸的结构完全相同。已知A1=100cm2,A2=50cm2,溢流阀的调定压力py=5MPa,缸I、II分别作用负载为F1=80 kN,F2=50 kN,向液压缸I输入流量q=30L/min,求:(1)两液压缸无杆腔的工作压力p1、p2;(2)两液压缸向右的运动速度v1、v2。

解:(1)列缸II活塞的力平衡方程

2

p2?A1?F2?py?A2

解得:p2?F2?py?A2A150?103?5?106?50?10?4=7.5MPa ?100?10?4列缸I活塞的力平衡方程

p1?A1?F1?p2?A2

F1?p2?A280?103?7.5?106?50?10?4=11.5 MPa p1??A1100?10?4(2)缸I的运动速度v1

q30?10?3=3m/min v1???4A1100?10v1?A23?50?10?4=1.5m/min v2??A1100?10?4

5、如图所示,溢流阀和减压阀的调定压力分别为pY=4.5MPa,pJ1=3.5MPa,pJ2=2.0MPa;负载FL=1200N;活塞有效工作面积A1=15cm2;减压阀全开时的局部压力损失及管路损失略去不计。(1)试确定活塞在运动中和到达终点时a、b、c点处的压力。(2)当负载加大到FL=4200N时,a、b、c点处的压力。(说明理由)

解:

(1)FL?1200N时 ①运动中,液压缸工作压力为

p1?FL1200??0.8MPa A115?10?4因 p1

则 pc = pb = pa =0.8MPa

②液压缸到终点,液压缸负载相当于无穷大,进油腔压力迅速上升到pJ2调节压力时,该阀工作,

3

则pc = pJ2=2.0MPa;依次类推:pb = 3.5MPa, pa = pY=4.5MPa。 (2)FL?4200N时,液压缸工作压力为

p1?FL4200??2.8MPa ?4A115?10即 要使液压缸运动进油腔压力必须达到2.8MPa,但pJ2=2.0MPa,无法推动液压缸,进油腔压力迅速上升到pJ2调节压力时,该阀工作,则pc = pJ2=2.0MPa;依次类推:pb = 3.5MPa, pa = pY=4.5MPa。

6、如图所示,液压缸的无杆腔面积A=50 cm2,负载FL=10kN,方向始终向左,各阀的调定压力如图。确定(1)活塞运动时A、B点压力;(2)活塞到终点停止时A、B点压力。(注:需有文字说明)

解:列液压缸的力平衡方程

p?A?FL

FL10?103??2MPa 解得:p?A50?10?4(1)活塞运动时

因工作压力仅需2 MPa,减压阀的调定压力为3MPa,减压阀不工作,故pB=2 MPa 而溢流阀的调定压力为5MPa,溢流阀不工作,故pA=2 MPa (2)活塞到终点停止时

当活塞到终点停止,因负载无限加大,液压缸左腔压力被憋高,减压阀工作,达到其调定压力, 故pB=3 MPa A点压力继续被憋高,当到达溢流阀的调定压力时,溢流阀溢流,故pA=5 MPa

7、如图所示,溢流阀的调定压力为4MPa,减压阀的调定压力为3MPa,若不计所有的压力损失,判定下列情况下压力表I和压力表II的读数,必须说明理由。 (1) YA断电,且系统负载为无穷大时; (2) YA断电,且系统负载压力为2MPa时;

4

(3)YA通电,且系统负载压力为2MPa时。

解:(1)YA断电,且系统负载为无穷大时

因YA断电且系统负载为无穷大,溢流阀远程控口只与进油口通,溢流阀溢流,表I读数为4MPa。 因系统负载为无穷大,则系统压力为溢流阀的调定压力为4MPa,减压阀工作,表II读数为调定压力3MPa。

(表I读数:4MPa,表II读数:3MPa) (2)YA断电,且系统负载压力为2MPa时

YA断电且系统负载压力为2MPa,溢流阀远程控口只与进油口通,溢流阀不溢流,表I读数为为2MPa。

因系统压力为2MPa,减压阀不工作,表II读数为调定压力2MPa。 (表I读数:2MPa,表II读数:2MPa) (3) YA通电,且系统负载压力为2MPa时

因溢流阀远程控口接油箱,故溢流阀溢流,系统压力为0,无法驱动负载,表I读数为为0。 因系统压力为0,减压阀不工作,表II读数为调定压力0。 (表I读数:0,表II读数:0)

8、如图所示,溢流阀的调定压力为5MPa,减压阀的调定压力为2.5MPa,分析下列工况,说明理由。

(1)当泵出口压力等于溢流阀调定压力时,夹紧缸使工件夹紧后,A、C点压力pA 、pC。 (2)当泵出口压力由于工作缸快进,压力降到1.5MPa时(工件原来是夹紧的),A、C点压力pA 、pC。

(3)夹紧缸在工件夹紧前作空载运动,A、B、C点压力pA 、pB 、pC。

5


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