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类型液压习题及答案(一).doc

  • 上传人:hwpkd79526
  • 文档编号:7812746
  • 上传时间:2019-05-26
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    1、11 顺序阀和溢流阀是否可以互换使用?答:顺序阀可代替溢流阀,反之不行。2 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:都是利用控制压力与弹簧力相平衡的原理,改变滑阀移动的开口量,通过开口量的大小来控制系统的压力。结构大体相同,只是泻油路不同。不同点:溢流阀是通过调定弹簧的压力,控制进油路的压力,保证进口压力恒定。出油口与油箱相连。泄漏形式是内泄式,常闭,进出油口相通,进油口压力为调整压力,在系统中的联结方式是并联。起限压、保压、稳压的作用。减压阀是通过调定弹簧的压力,控制出油路的压力,保证出口压力恒定。出油口与减压回路相连。泄漏形式为外泄式。常开,出口压力低于进口压

    2、力,出口压力稳定在调定值上。在系统中的联结方式为串联,起减压、稳压作用。顺序阀是通过调定弹簧的压力控制进油路的压力,而液控式顺序阀由单独油路控制压力。出油口与工作油路相接。泄漏形式为外泄式。常闭,进出油口相通,进油口压力允许继续升高。实现顺序动作时串联,作卸荷阀用时并联。不控制系统的压力,只利用系统的压力变化控制油路的通断3 如图 5.12 所示溢流阀的调定压力为 ,若阀芯阻尼小孔造成的损失不计,MPa4试判断下列情况下压力表读数各为多少?(1 ) Y 断电,负载为无限大时; (2 ) Y 断电,负载压力为 时;2(3 )Y 通电,负载压力为 时a答:(1)4 ;(2 )2;(3)04 如图

    3、5.13 所示的回路中,溢流阀的调整压力为 ,减压阀的调整压力为MPa0.5,试分析下列情况,并说明减压阀阀口处于什么状态?MPa5.(1 ) 当泵压力等于溢流阀调整压力时,夹紧缸使工件夹紧后,A、C 点的压力 各为多少?(2 ) 当泵压力由于工作缸快进压力降到 时(工作原先处于夹紧状态)a5.1A、C 点的压力各为多少?(3 ) 夹紧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?2(3 ) 工件夹紧时,夹紧缸压力即为减压阀调整压力, 。减压MpapCA5.2阀开口很小这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口(或三角槽) ,将先导阀打开而流出,减压阀阀口始终处在工作状态。泵的压力突

    4、然降到 1.5MPA 时,减压阀的进口压力小于调整压力 ,减压阀阀口J全开而先导阀处于关闭状态,阀口不起减压作用, 。单向阀papBA5.1后的 C 点压力,由于原来夹紧缸处于 2.5Mpa,单向阀在短时间内有保压作用,故,以免夹紧的工件松动。Mpa5.2夹紧缸作空载快速运动时, 。A 点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压0Cp力损失, 。因减压阀阀口全开,若压力损失不计,则 。由此可见,0A 0Bp夹紧缸空载快速运动时将影响到泵的工作压力。5 如图 5.14 所示的液压系统,两液压缸的有效面积 ,缸 I 负221cmA载 ,缸运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损NF30失,溢流阀、

    5、顺序阀和减压阀的调定压力分别为 、 和MPa43。求在下列三中情况下,A 、B 、C 处的压力。MPa2(1 ) 液压泵启动后,两换向阀处于中位;(2 ) 1Y 通电,液压缸 1 活塞移动时及活塞运动到终点时;(3 ) 1Y 断电, 2Y 通电,液压缸 2 活塞运动时及活塞碰到固定挡块3解:(4 ) MPapBA4c2I 移动: aFpBA 5.31041MPac2终端: pBA4cI 移动: PaBA0固定时: MpBA4c26 在图 5.15 所示回路中,液压泵的流量 ,液压缸无杆腔面积min/10Lqp,液压缸有杆腔面积 ,溢流阀的调定压力2150cmA225cA,负载 。节流阀口为薄壁

    6、孔,流量系数MPapy4. kNF,油液密度 ,试求:节流阀口通流面积62.dC3/90mg4时的液压缸速度 、液压泵压力 、溢流功率损失 和205.cmATvpyp回路效率 。解:(5 ) smAFpKAFpKqvCvmyTmTd/054. )1025( )1043()(03.926.0215. 5.46212:液 压 缸 的 速 度 MPapyp4.2:液 压 泵 压 力 00)54.1561(04.2()31ypyppyy vAqq溢 流 功 率 无 损 失 , 所 以:溢 流 功 率 损 失5135.010426.36321pypqvFq:回 路 效 率819 重要8如图所示的系统中,

    7、两个溢流阀串联,若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力,py1=20105Pa,p y2=40105Pa。溢流阀卸载的压力损失忽略不计,试判断在二位二通电磁阀不同工况下,A 点和 B 点的压力各为多少。 解:电磁铁 1DT 2DT pA=0 pB=0 1DT+ 2DT pA=0 pB=20105Pa 1DT 2DT+ pA=40105Pa pB=40105Pa 1DT+ 2DT+ pA=40105Pa pB=60105Pa 当两个电磁铁均吸合时,图示两个溢流阀串联,A 点最高压力由 py2 决定,pA 40105Pa。由于 pA 压力作用在溢流阀 1 的先导阀上(成为背压) ,如果要使溢流阀 1

    8、的先导阀保持开启工况,压力油除了克服调压弹簧所产生的调定压力 py12010 5Pa 以外,尚需克服背压力 pA40 105Pa 的作用,故泵的最大工作压力:p B py1+ pA(20+40)105=60105Pa 。9如图所示的系统中,主工作缸负载阻力 F =2000N,夹紧缸 II 在运动时负载阻力很小可忽略不计。两缸大小相同,大腔面积 A1=20cm2,小腔有效面积 A2=10cm2,溢流阀调整值 py =30105Pa,减压阀调整值 pj=15105Pa。试分析: 1) 当夹紧缸 II 运动时:p a和 pb 分别为多少? 2) 当夹紧缸 II 夹紧工件时:p a 和 pb 分别为多

    9、少? 3)夹紧缸 II 最高承受的压力 pmax 为多少? 6解:1)2 )由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上,属回油节流调速。因此无论夹紧缸在运动时或夹紧工件时,减压阀均处于工作状态,p A=pj=15105Pa。溢流阀始终处于溢流工况,pB= py=30105Pa。3)当夹紧缸负载阻力 FII=0 时,在夹紧缸的回油腔压力处于最高值:PapA5521max 103)1()( 15 在如图所示系统中,两液压缸的活塞面积相同,A =20cm2,缸 I 的阻力负载F =8000N,缸 II 的阻力负载 F =4000N,溢流阀的调整压力为 py =45105Pa。1)在减压阀不同调定压力时(p j

    10、1 =10105Pa 、p j2 =20105Pa、 pj3 =40105Pa)两缸的动作顺序是怎样的?2)在上面三个不同的减压阀调整值中,哪个调整值会使缸 II 运动速度最快?解:1)启动缸 II 所需的压力: PaAFp521024pj1 =10105Pa p2 ,减压阀口全开、不起减压作用,若不计压力损失,p B p2 =20105Pa,该压力不能克服缸 I 负载,故缸 II 单独右移,待缸 II 运动到端点后,压力上升 pA =pj =40105Pa, pB =py =45105Pa,压力油才使缸 I 向右运动。2)当 pj3 =40105Pa 时,减压阀口全开、不起减压作用。泵的压力

    11、取决于负载,p B = 7p2 =20105Pa 。因为溢流阀关闭,泵的流量全部进入缸 II,故缸 II 运动速度最快,v II=q/A 19有人设计一双手控制气缸往复运动回路如图所示。问此回路能否工作?为什么?如不能工作需要更换哪个阀?解:此回路不能工作,因为二位二通阀不能反向排气,即二位四通换向阀左侧加压后,无论二位二通阀是否复位,其左侧控制压力都不能泄压,这样弹簧就不能将它换至右位,气缸也就不能缩回; 将两个二位二通阀换为二位三通阀,在松开其按钮时使二位四通换向阀左侧处于排气状态,回路即可实现往复运动。1如图所示定量泵输出流量为恒定值 qp ,如在泵的出口接一节流阀,并将阀的开口调节的小

    12、一些,试分析回路中活塞运动的速度 v 和流过截面 P,A ,B 三点流量应满足什么样的关系(活塞两腔的面积为 A1 和 A2,所有管道的直径 d 相同) 。解:图示系统为定量泵,表示输出流量 qP 不变。根据连续性方程,当阀的开口开小一些,通过阀口的流速增加,但通过节流阀的流量并不发生改变,q A= qp ,因此该系统不能调节活塞运动速度 v,如果要实现调速就须在节流阀的进口并联一溢流阀,实现泵的流量分流。连续性方程只适合于同一管道,活塞将液压缸分成两腔,因此求 qB 不能直接使用连续性方程。根据连续性方程,活塞运动速度 v = qA/A1,q B = qA/A1=(A 2 / A1)q P

    13、2如图所示节流阀调速系统中,节流阀为薄壁小孔,流量系数 C=0.67,油的密度 =900kg/ cm3,先导式溢流阀调定压力 py=12105Pa,泵流量 q=20l/min,活塞面积A1=30cm2,载荷 =2400N。试分析节流阀开口(面积为 AT)在从全开到逐渐调小过程中,活塞运动速度如何变化及溢流阀的工作8状态。 解:节流阀开口面积有一临界值 ATo。当 ATATo 时,虽然节流开口调小,但活塞运动速度保持不变,溢流阀阀口关闭起安全阀作用;当 AT 2,缸的负载为 F。如果分别组成进油节流调速和回油节流调速回路,试分析: 1) 进油、回油节流调速哪个回路能使液压缸获得更低的最低运动速度

    14、。2)在判断哪个回路能获得最低的运动速度时,应将下述哪些参数保持相同,方能进行比较。 解:1)进油节流调速系统活塞运动速度 v1= qmin/A1;出口节流调速系统活塞运动速度 v2= qmin/A2 因 1 2,故进油节流调速可获得最低的最低速度。2)节流阀的最小稳定流量是指某一定压差下(2 310 5Pa) ,节流阀在最小允许开度 ATmin 时能正常工作的最小流量 qmin。因此在比较哪个回路能使液压缸有较低的运动速度时,就应保持节流阀最小开口量 ATmin 和两端压差p 相同的条件。设进油节流调速回路的泵压力为 pp1,节流阀压差为p 1 则:11Fp1AF设出口调速回路液压缸大腔压力

    15、(泵压力)为 pp2 ,节流阀压差为p 2 ,则:221ApAp 2212p由最小稳定流量 qmin 相等的定义可知:p 1=p 2 即: 为使两个回路分别获得缸最低运动速度,两个泵的调定21211 Fp压力 pp1、 pp2 是不相等的。 4在图示的回路中,旁通型调速阀(溢流节流阀)装在液压缸的回油路上,通过分析其调速性能判断下面哪些结论是正确的。 (A)缸的运动速度不受负载变化的影响,调速性能较好;(B)溢流节流阀相当于一个普通节流阀,只起回油路节流调速的作用,缸的运动速度受负载变化的影响;(C)溢流节流阀两端压差很小,液压缸回油腔背压很小,不能进9行调速。 解:只有 C 正确,当溢流节流

    16、阀装在回油路上,节流阀出口压力为零,差压式溢流阀有弹簧的一腔油液压力也为零。当液压缸回油进入溢流节流阀的无弹簧腔时,只要克服软弹簧的作用力,就能使溢流口开度最大。这样,油液基本上不经节流阀而由溢流口直接回油箱,溢流节流阀两端压差很小,在液压缸回油腔建立不起背压,无法对液压缸实现调速。 5如图所示的回路为带补油装置的液压马达制动回路,说明图中三个溢流阀和单向阀的作用。解:液压马达在工作时,溢流阀 5 起安全作用。制动时换向阀切换到中位,液压马达靠惯性还要继续旋转,故产生液压冲击,溢流阀 1,2 分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力,起制动缓冲作用。另一方面,由于液压马达制动过程中有

    17、泄漏,为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象,用单向阀 3 和 4 从油箱向回路补油。 6如图所示是利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。溢流阀调定压力 py30 105Pa。要求考虑阀芯阻尼孔的压力损失,回答下列问题:1) 在溢流阀开启或关闭时,控制油路E,F 段与泵出口处 B 点的油路是否始终是连通的?2 ) 在电磁铁 DT 断电时,若泵的工作压力 pB30 105Pa, B 点和 E 点压力哪个压力大?若泵的工作压力 pB15 105Pa,B 点和 E 点哪个压力大?3)在电磁铁 DT 吸合时,泵的流量是如何流到油箱中去的? 10解:1) 在溢流阀开启或关闭时,控制油路 E,F 段与泵出

    18、口处 B 点的油路始终得保持连通2)当泵的工作压力 pB3010 5Pa 时,先导阀打开,油流通过阻尼孔流出,这时在溢流阀主阀芯的两端产生压降,使主阀芯打开进行溢流,先导阀入口处的压力即为远程控制口 E 点的压力,故 pB pE;当泵的工作压力 pB1510 5Pa 时,先导阀关闭,阻尼小孔内无油液流动,p B pE。 3)二位二通阀的开启或关闭,对控制油液是否通过阻尼孔(即控制主阀芯的启闭)有关,但这部分的流量很小,溢流量主要是通过 CD 油管流回油箱。 12图(a) , ( b)所示为液动阀换向回路。在主油路中接一个节流阀,当活塞运动到行程终点时切换控制油路的电磁阀 3,然后利用节流阀的进

    19、油口压差来切换液动阀 4,实现液压缸的换向。试判 断图示两种方案是否都能正常工作? 11解:在(a)图方案中,溢流阀 2 装在节流阀 1 的后面,节流阀始终有油液流过。活塞在行程终了后,溢流阀处于溢流状态,节流阀出口处的压力和流量为定值,控制液动阀换向的压力差不变。因此, (a)图的方案可以正常工作。在(b)图方案中,压力推动活塞到达终点后,泵输出的油液全部经溢流阀 2 回油箱,此时不再有油液流过节流阀,节流阀两端压力相等。因此,建立不起压力差使液动阀动作,此方案不能正常工作。 13在图示的夹紧系统中,已知定位压力要求为 10105Pa,夹紧力要求为3104 ,夹紧缸无杆腔面积 1=100cm

    20、,试回答下列问题: 1)A,B,C,D 各件名称,作用及其调整压力; 2)系统的工作过程。12解:1) A 为 内控外泄顺序阀,作用是保证先定位、后夹紧的顺序动作,调整压力略大于10105Pa ;B 为卸荷阀,作用是定位、夹紧动作完成后,使大流量泵卸载,调整压力略大于10105Pa ;C 为压力继电器,作用是当系统压力达到夹紧压力时,发讯控制其他元件动作,调整压力为 30105Pa D 为溢流阀,作用是夹紧后,起稳压作用,调整压力为 30105Pa 。 2)系统的工作过程:系统的工作循环是定位夹紧拔销 松开。其动作过程:当1DT 得电、换向阀左位工作时,双泵供油,定位缸动作,实现定位;当定位动

    21、作结束后,压力升高,升至顺序阀 A 的调整压力值,A 阀打开,夹紧缸运动;当夹紧压力达到所需要夹紧力时,B 阀使大流量泵卸载,小流量泵继续供油,补偿泄漏,以保持系统压力,夹紧力由溢流阀 D 控制,同时,压力继电器 C 发讯,控制其他相关元件动作。14图示系统为一个二级减压回路,活塞在运动时需克服摩擦阻力 =1500 ,活塞面积 A=15cm2,溢流阀调整压力 py =45105Pa,两个减压阀的调定压力分别为 pj1=20105Pa和 pj2=35105Pa,管道和换向阀的压力损失不计。试分析: 1) 当 DT 吸合时活塞处于运动过程中,p B、p A、p C 三点的压力各为多少?2 ) 当

    22、DT 吸合时活塞夹紧工件,这时pB、p A、p C 三点的压力各为多少?3 ) 如在调整减压阀压力时,改取 pj1=35105Pa 和pj2=20105Pa,该系统是否能使工件得到两种不同夹紧力?解:1)DT 吸合,活塞运动时:PaAFpL 541015因 pLpj,减压阀阀口处于最大位置,不起减压作用,13pA pCp L1010 5Pa,p B10 105p j Pa,p j 为油液通过减压阀时产生的压力损失。2)DT 吸合,活塞夹紧工件:溢流阀必然开启溢流,p Bp y4510 5Pa。对于减压阀 1,由于 pL 的作用使其先导阀开启,主阀芯在两端压力差的作用下,减压开口逐渐关小,直至完

    23、全闭合;对于减压阀2,由于 pL 的作用使其主阀口关小处于平衡状态,允许(1 2 )l/min 的流量经先导阀回油箱,以维持出口处压力为定值,p Cp Ap j23510 5Pa。3)由以上分析可知,只要 DT 一吸合,缸位于夹紧工况时,夹紧缸的压力将由并联的减压阀中调定值较高的那一减压阀决定。因此,为了获得两种不同夹紧力,必须使pj1pj2。如果取 pj1=35105Pa,则无法获得夹紧缸压力 pj=20105Pa。16 如图所示采用蓄能器的压力机系统的两种方案,其区别在于蓄能器和压力继电器的安装位置不同。试分析它们的工作原理,并指出图(a)和(b)的系统分别具有哪些功能?解:图(a)方案,

    24、当活塞在接触工件慢进和保压时,或者活塞上行到终点时,泵一部分油液进入蓄能器。当蓄能器压力达到一定值,压力继电器发讯使泵卸载,这时,蓄能器的压力油对压力机保压并补充泄漏。当换向阀切换时,泵和蓄能器同时向缸供油,使活塞快速运动。蓄能器在活塞向下向上运动中,始终处于压力状态。由于蓄能器布置在泵和换向阀之间,换向时兼有防止液压冲击的功能。图(b)方案,活塞上行时蓄能器与油箱相通,故蓄能器内的压力为零。当活塞下行接触工件时泵的压力上升,泵的油液进入蓄能器。当蓄能器的压力上升到调定压力时,压力继电器发讯使泵卸载,这时缸由蓄能器保压。该方案适用于加压和保压时间较长的场合。与(a )方案相比,它没有泵和蓄能器

    25、同时供油、满足活塞快速运动的要求及当换向阀突然切换时、蓄能器吸收液压冲击的功能。 17 在图示的系统中,两溢流阀的调定压力分别为 60105Pa、20 105Pa。1)当py160 105Pa,p y22010 5Pa ,DT 吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少?2)当py120 105Pa,p y26010 5Pa,DT 吸合和断电时泵最大工作压力分别为多少? 14解:1)DT 失电时活塞向右运动,远程调压阀 1 进出口压力相等,由于作用在阀芯两端的压差为零,阀 1 始终处于关闭状态不起作用,泵的压力由 py2 决定:ppmaxp y22010 5Pa;DT 吸合时活塞向左运动,缸的大腔压

    26、力为零,泵的最大工作压力将由 py1、p y2 中较小的值决定:p pmaxp y220 105Pa。2)同上一样,DT 失电时活塞向右运动,远程调压阀 1 不起作用,泵的压力由 py2 决定:ppmaxp y260 105Pa;DT 吸合时活塞向左运动,泵的最大工作压力将由 py1、p y2 中较小的值决定:p pmaxp y12010 5Pa。18下列供气系统有何错误?应怎样正确布置?解:气动三大件是气动系统使用压缩空气质量的最后保证,其顺序分水滤气器、减压阀、油雾器。图 a)用于气阀和气缸的系统,三大件的顺序有错,油雾器应放在减压阀、压力表之后;图 b)用于逻辑元件系统,不应设置油雾器,因润滑油会影响逻辑元件正常工作,另外减压阀图形符号缺少控制油路。

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