液压与气动系统及维护习题答案(4)

2019-04-09 17:31

ABPAB堵住B口,即为常开PAB堵住A口,即为常开断)型二位二通阀,堵住A口。

P

5.2两腔面积相差很大的单杆活塞缸用二位四通换向阀换向。有杆腔进油时,无杆回油流量很大,为避免使用大通径二位四通换向阀,可用一个液控单向阀分流,请画出回路图。 答:回路如图

5.3电液动换向阀的先导阀,为何选用Y型中位机能?改用其他型中位机能是否可以?为什么?

答:电液动换向阀的先导阀一般选用Y或H型中位机能。当换向阀不工作时,电磁先导阀的Y或H中位机能使液动主阀两端控制油通过先导阀的中位与油箱边通,主阀两端无控制油压,当换向指令下达后能及时控制主阀阀芯动作。若不采用Y或H型会使主阀控制油一端存有油压,影响主阀换向。

5.4试说明图示由行程换向阀与液动换向阀组成的自动换向回路的工作原理。 答:手动换向阀换向,液动换向阀不动,右位工作,液压缸后退,接触到左机动换向阀时,换向阀换为上位工作,液动阀左边通压力油使其换向为左位工作,液压缸前进,并使左机动换向阀复位。碰到右边机动阀时,阀换为上位工作,机动阀右控制腔通压力油使阀换向,右位工作,活塞后退形成循环。

5.5 何谓换向阀的“位”与“通”?画出三位四通电磁换

向阀、二位三通机动换向阀及三位五通电液换向阀的职能符号。 题5-4图 答:位是指换向阀的阀芯相对于阀体所具有的工作位置数。

通是指换向阀的与外界连接的油口数。

5.6若先导式溢流阀主阀芯上阻尼孔被污物堵塞,溢流阀会出现什么样的故障?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。

答:若阻尼孔完全阻塞,油压传递不到主阀上腔和导阀前腔,导阀就会失去对主阀的压力调节作用,这时调压手轮失效。因主阀芯上腔的油压无法保持恒定的调定值,当进油腔压力很低时就能将主阀打开溢流,溢流口瞬时开大后,由于主阀上腔无油液补充,无法使溢流口自行关小,因此主阀常开系统建立不起压力。 若溢流阀先导锥阀座上的 进油小孔堵塞,导阀失去对主阀压力的控制作用,调压手轮无法使压力降低,此时主阀芯上下腔压力相等,主阀始终关闭不会溢流,压力随负载的增加而上升,溢流阀起不到安全保护作用。 5.7若把先导式溢流阀的远控制口当成泄漏口接油箱,这时液压系统会产生什么问题? 答:系统无压力。

5.8顺序阀和溢流阀是否可以互换使用? 答:不可以。

5.9试比较溢流阀、减压阀、顺序阀(内控外泄式)三者之间的异同点。

答:相同点:溢流阀、减压阀、顺序阀同属压力控制阀,都是由液压力与弹簧力进行比较来控制阀口动作;三阀都可以在先导阀的遥控口接远程调压阀实现远控或多级调压。

差别:1)溢流阀、顺序阀阀口常闭,进出油口不通;减压阀阀口常开,进出油口相通。2)溢流阀、顺序阀为进口压力控制,溢流阀阀口开启后保证进口压力稳定,顺序阀打开后压力由负载决定;减压阀为出口压力控制,阀口关小后保证出口压力稳定。3)溢流阀出口接油箱,先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口;顺序阀、减压阀出口压力油去工作,压力不为零,先导阀弹簧腔的泄漏油有单独的油口引回油箱。

5.10如图所示溢流阀的调定压力为4MPa,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)YA断电,负载为无限大时; (2)YA断电,负载压力为2MPa时;

(3)YA通电,负载压力为2MPa时。 题5-10图 答:(1)YA断电,负载为无限大时:压力表读数为4MPa (2)YA断电,负载压力为2MPa时:压力表读数为2MPa (3)YA通电,负载压力为2MPa时:压力表读数为0MPa

5.11 如图所示回路,溢流阀调定压力py=5MPa,减压阀调定压力pj=3MPa,液压缸负载F形成的压力为2 MPa。不考虑管道及减压阀全开时的压力

损失,“至系统”的油路不通时,问:

1)液压缸推动负载运动过程中:A、B点压力为多少,这时溢流阀、减压阀有无工作,各阀的先导阀、主阀处于什么状态,为什么?

题5-11图

2)液压缸运动到终端停止后:A、B点压力为多少,这时溢流阀、减压阀有无工作,各阀的先导阀、主阀处于什么状态,为什么?

答:1)A、B点压力为2Ma,两阀均处于不工作状态。 2)A点压力为3MPa,B点压力为5MPa。两阀均处于工作状态。

5.12 试确定图示回路在下列情况下的系统调定压力 (1)全部电磁铁断电;(2)电磁铁2YA通电;(3)电磁铁2YA断电,1YA通电。

答:(1)全部电磁铁断电;系统调定压力为5 MPa (2)电磁铁2YA通电;系统调定压力为3 MPa

(3)电磁铁2YA断电,1YA通电。系统调定压力为0 MPa

5.13 如图所示的液压系统中,各溢流阀的调定压力分别为pA?4MPa、pB?3MPa和

pC?2MPa。试求在系统的负载趋于无限大时,液压泵的工作压

力是多少?

答:(a)图中,三个溢流阀串联。当负载趋于无穷大时,则三个溢流阀都必须工作,则p泵?pA?pB?pC?9MPa; (b)图中,三个溢流阀并联。当负载趋于无穷大时,A必须

工作,而A的溢流压力取决于远程调压阀B,B取决于C,所以p泵?pC?2MPa。 5.14 在图所示两阀组中,设两减压阀调定压力一大一小(pA > pB),并且所在支路有足够的负载。说明支路的出口压力取决于哪个减压阀?为什么? 答:(a)图中,两个减压阀串联,且pA>pB,当负载趋于无穷大时,支路出口压力取决于B阀。因为调定压力低的B阀先工作,然后是调定压力高的A阀工作,故支路压力取决于调定压力低的B阀。 (b)图中,两个减压阀并联,支路出口压力取决于A阀,当负

载趋于无穷大时,出口压力达到pB时,B阀工作,而此时A阀阀口全开,由于A阀出口压力高于B阀出口压力,则B阀立刻关闭,当压力升高达到pA时,A阀工作,故支路压力取决于调定压力高的A阀。

5.15 如图所示的液压系统,两液压缸的有效面积A1 =A2 =100cm2,缸I负载F=35000N,缸Ⅱ运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失,溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为4MPa、3MPa、2MaP。求在下列三中情况下,A、B、C处的压力。

(1)液压泵启动后,两换向阀处于中位;

(2)1YA通电,液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点

时; 题5-15图

(3)1YA断电,2YA通电,液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡块 。 答:(1)液压泵启动后,两换向阀处于中位;(40 、40、20);

(2)1YA通电,液压缸1活塞移动时及活塞运动到终点时;35 、35、20;40、40、20; (3)1YA断电,2YA通电,液压缸2活塞运动时及活塞碰到固定挡块 。 (0、不定、0,40、40、20 )

5.16如图所示,液压泵输出流量qp=10 L/min,液压缸无杆腔面积A1 =50 cm2,液压缸有杆腔面积A2 =25 cm2。溢流阀的调定压力Py=2.4MPa,负载F=10 kN。节流阀口视为薄壁孔,流量系数Cq=0.62。油液密度ρ=900 kg/m 3。试求:(1)节流阀口通流面积AT =0.05cm2和AT =0.01 cm2时的液压缸速度、液压泵压力Pp、回路效率η;

(2)当AT =0.01 cm2和AT =0.02时,若负载F= 0,求液压泵的压力

Pp和液压缸两腔压力P1和P2各为多大? 题5-16图 (3)当F=10 kN时,若节流阀最小稳定流量为qjmin =50×10-3 L/min L/min,所对应的AT

和液压缸速度Vmin多大?若将回路改为进油节流调速回路,则AT和Vmin多大? 把两种结果相比较能说明什么问题?

解:(1)AT?0.05时:如果溢流阀不溢流,则通过节流阀的流量qT?A2qp?5L/min。, A1由q2?CdAT2?p?,

有?p?q2?2CdAT2220.8332?10?8?900??0.325MPa, 22?82?0.62?0.05?10F?pA210?1030.325?106?25pP?????2.163MPa ?4A1A15050?10 pP?py,则溢流阀损失?py?0。

qP10?10?3????0.0333m/s, ?4A160?50?10F??回路效率:??pPqPAT?0.01cm2时,

10?103?0.0333?0.924 ?310?102.163?106?60同理由上述求解过程可得?p?8.125MPa,由于pP?py, 则有:pP?py?2.4MPa

pPA1F2.4?106?5010?103?p?????0.8MPa ?4A2A22525?10q2?CdAT2?p2?0.8?106?0.62?0.01?10??2.614?10?5m3/s ?900?4q22.614?10?5?2??1.046?10液压缸速度:??m/s, ?4A225?10q1??A1?1.046?10?2?50?10?4?5.23?10?5m3/s,

10?10?3?q?qP?q1??5.23?10?5?11.437?10?5m3/s。

60溢流损失:?Py?pP?q?2.4?10?11.437?106?5?274.48W

F?10?103?1.046?10?2??0.2615 回路效率:???310?10qPpP?2.4?10660(2)由(1)可知,假设溢流阀不工作时,AT?0.01 cm2,?p?8.125MPa,因为F?0,

p1A1??pA2则有p1?4.06MPa?py,由此可知与假设矛盾,因此假设不成立。


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