55-8 设计一差动连接的液压缸,泵的流量为q=25L/min,压力为63?10Pa,工作台3快进快退速度为5m/min,试计算液压缸的内径D和活塞杆的直径d,当外载为25?10N时,溢油阀的调定压力为多少?
45-9 设计一单杆活塞液压缸,已知外载F?2?10N,活塞和活塞杆处的摩擦力
Ff?12?102N,进入液压缸的油液压力为50?105Pa,计算缸的内径,若活塞最大速度vmax?4cm/s,系统的泄漏损失为10%,应选多大 流量的泵?若泵的总效率为0.85,电机
的驱动功率应多大?
5-10 一单杆液压缸快进时采用差动连接,快退时油液输入缸的有杆腔,设缸快进、快退的速度均为0.1m/s,工进时杆受压,推力为25000N。已知输入流量q=25L/min,背压
p2?2?105Pa,求:
1) 缸和活塞杆直径D、d;
2) 缸筒材料为45号钢,缸筒的壁厚;
3) 如活塞杆铰接,缸筒固定,安装长度为1.5m,校核活塞杆的纵向稳定性。
5-11 如双杆活塞缸,两侧的杆径不等,当两腔同时通入压力油时,活塞能否运动?如左右侧杆径为d1,d2(d1?d2),且杆固定,当输入压力油的压力为p,流量为q时,问缸向哪方向走?速度、推力各为多少?
5-12单杆缸差动连接时,由于有杆腔的油液流出,产生背压,所以无杆腔和有杆腔的压力并不一样大,有杆腔的压力比无杆腔的大,在此情况下能实现差动动作吗?如果外载为零,差动连接时,有杆腔和无杆腔的压力间有什么关系?
5-13 多级伸缩套筒缸一般是单作用式的,如要设计一个双作用式的多级伸缩套筒缸,其结构示意图如何?
5-14 单作用多级套筒缸在伸出和缩进时,各级套筒的运动顺序是怎样的?对于双作用多级套筒缸,设在伸缩时的负载都是阻力负载,问它在伸出和缩进时各级套筒的运动顺序如何?
5-15 设计一个双作用连续动作式的增压缸的原理示意图。
第六章 液压阀
液压系统是利用液压阀来实现控制的。液压系统工作的好坏在很大程度上取决于由液压阀组成的控制系统。因此液压阀在系统中作用比泵、执行元件等更为重要。通过本章习题的演习,可以熟悉各类阀的功用及它们的主要特点,为在后续章节中组成典型回路奠定必要的基础。
6-1液控单向阀
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6-1图示液压缸,A1?30cm,
2A2?12cm2,F=30?103N,液控单向阀
用作闭锁以防止液压缸下滑。阀内控制活塞面积Ak是其阀芯承压面积A的三倍。若摩擦力、弹簧力均忽略不计,试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀?开启前液压缸中最高压力为多少?
6-2图示回路,活塞在上升时,如将换向阀切换到中位,重物迅速停止并不下滑;活塞下降时,如将换向阀换到中位,重物会缓慢下滑,下滑的速度和换向阀的泄露量有关,但过了一段时间,重物就停止下滑了。试解释这两种现象,并提出改进的方法(提示:分析问题时,注意单向阀能否迅速关闭)
6-3图示回路,内泄式液控单向阀的控制压力由电磁阀控制。试车时发现电磁铁断电时,液控单向阀无法迅速切断油路;此外,开启液控单向阀所需的控制压力pK也较高。试非系原因并提出改进方法。
6-4图示回路,液控单向阀用以防止重物下滑。试分析能否选用普通内泄式的液控单向阀?如果将节流阀与液控单向阀的位置对调,情况又会怎样?如果将节流阀去掉,活塞能否平稳的下降?
6-5若单杆液压缸两腔工作面积相差很大,当小腔进油大腔回油得到快速运动时,大腔回油量很大。为避免选用油量很大的两位四通阀,常增加一个大流量的液控单向阀旁通排油,试画出油路图。
6-2换向阀
6-6弹簧对中型的三位四通电液换向阀,其先导阀的中位机能及主阀的中位机能能否任意选择?
6-7三位换向阀的哪些中位机能能满足表列特性,请在相应位置打“√”
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6-8用一个三位四通电磁阀来控制单杆活塞缸的往返运动,如果要求活塞能平稳地停在任意位置且液压泵保持高压,该用何种中位机能为好?可供选择的有:O、M、H、P、Y和K型。
6-9高压电液换向阀,如以内控方式安装,它的外控油口接管用堵塞封住。如现场需要用低压外控油来控制,能否直接将控制油源与这个外控油口接管相连,系统就可以正常工作了?
6-10 图示回路中的电液换向阀不能正常工作,指出故障的原因并改正之。
6-11 二位四通电磁阀能否作二位三通或者二位二通?应如何接法?
6-12 用若干个二位二通电磁阀可使双作用液压缸换向,用二位三通电磁阀呢?画出上述两种换向回路图。
6-3 溢流阀
6-13 某溢流阀的流量压力特性曲线如图所示,开启压力为4 MP,全流压力为5MP,定量泵流量为10L/min,若溢流量为1 L/min时,试分析溢流阀的稳压性能。
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6-14 若将先导式溢流阀主阀芯的阻尼小孔堵死,会出现什么故障?如果溢流阀先导阀锥阀座上的进油小孔堵塞,又会出现什么故障?
6-15 先导式溢流阀的压力损失Δp损通常是指溢流阀的调压手轮在全松位置,在通过额定流量时的进出口间的压力差,而溢流阀的卸荷压力Δp卸通常是指远程控制口和油箱直通,阀处于卸荷状态下通过额定流量时进出口间的压力差,试分析这两种压力损失的大小是否相同?为什么?
6-16 图示系统中溢流阀的调整压力分别为pA?3MP,pB?1.4MP,pC?2MP试求系统的外负载趋于无限大时,泵输出的压力为多少?如将溢流阀B的远程控制口堵住,泵输出的压力为多少?
6-17 图示的两个系统中,各溢流阀的调整压力分别为pA?4MP,pB?3MP,
pC?2MP如系统的外负载趋于无限大,泵的工作压力各为多少?对图a的系统,要
求说明溢流量时如何分配的?
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6-18 图示溢流阀的调定压力为4 MP,若阀芯阻尼小孔造成的损失不计,试判断下列情况下压力表读数各为多少?
1)DT断电,且负载为无限大时; 2)DT断电,且若负载压力为2MP; 3)DT得电,且负载压力为2MP时。
6-19 直动式溢流阀和普通节流阀都能作背压使用,它们在作用上有无差别?
6-4 减压阀
6-20 若减压阀在使用中不起减压作用,原因是什么?又如出口压力调不上去,原因是什么?
6-21 两个不同调整压力得减压阀串联后得出口压力决定于哪一个减压阀得调整压力?为什么?如两个不同调整压力的减压阀并联时,出口压力又决定于哪一个减压阀?为什么?
6-22 Y型溢流阀与减压阀的铭牌掉了,在不拆开阀的情况下,如何判断哪个时溢流阀,哪个时减压阀?
6-23 板式连接的Y-10B中压溢流阀与J-10B减压阀,底板上除了两个进出油口外,还有一个标有L(或K)的小孔。如果选用安装底板时不加区分,将L孔直接通油箱的
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