液压分析、计算题(已改)

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1、一、分析题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：本系统釆用定量泵，输出流量qp不变。由于无溢流阀，根据连续性方程可知，泵的流 量全部进入液压缸，即使阀的开口开小一些，通过节流阀的流量并不发生改变，qA= qp , 因此该系统不能调节活塞运动速度伽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，而活塞将液压缸分成两腔，因此求回油流量qB时，不 能直接使用连

2、续性方程。先根据连续性方程求活塞运动速度卩=qA/A，再根据液压缸活塞 运动速度求qB= vA= (A2 /A) qp2. 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：系统工作时，溢流阀 5 做安全阀，当系统超载时，开启卸荷。溢流阀1，2起制动缓冲作用，制动时换向阀切换到中位，由于换向阀中位机能为M型， 锁死回路，但液压马达由于惯性还要继续旋转，因而会引起液压冲击，溢流阀1， 2则可以 起到限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力。单向阀3和 4做补油装置，以补偿由于液压马达制动过程泄漏，造成马达在换向制动过程 中产生吸油腔吸空现象。3. 如图所示是

3、利用先导式溢流阀进行卸荷的回路。溢流阀调定压力p =4MPa。要求考虑 y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D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pB=4MPa, B点和D点压力哪个压力大？若泵的工作压力pB = 2MPa, B点和D点哪个压力大？ 3）在 电磁铁DT通电时，泵的流量是如何流到油箱中去的？解：1）在溢流阀开启或关闭时，控制油路D与泵出口处B点的油路始终得保持连通；2）当泵的工作压力pB=4MPa时，等于溢流阀的调定压力，故先导阀开启，油液通过主阀芯上的阻尼孔产生流动，由于阻尼孔的阻尼作用，使溢流阀主

4、阀芯的两端产生压力差， 在其作用下，主阀芯开启溢流，先导阀入口处的压力等于主阀芯上腔的压力，即远程控制口 E点的压力，故pB pD；而当泵的工作压力pB=2MPa时，小于溢流阀的调定压力，先 导阀关闭，阻尼小孔内无油液流动，溢流阀主阀芯的两端无压力差，故pB= pDo3）在电磁铁DT通电时，二位二通阀的开启，使溢流阀在零压下开启卸荷，油泵流量主要 是通过C油管流回油箱。通过阻尼孔经D和E流回油箱的流量，仅仅满足使溢流阀主阀芯 的两端产生压力差，故这部分的流量很小，4. 图（a）, （b）, （c）所示的三个调压回路是否都能进行三级调压（压力分别为6MPa、4MPa、 IMPa） ?若能进行三级

5、调压，溢流阀压力调定值分别应取多少？均由最小的调定压力所决定，”=10x105Pa。图b）的压力阀调定值必须满足p1=60x105Pa, p2= 40x105Pa, 3=10x105Pao如果将 上述调定值进行交换，就无法得到三级压力控制。图a）所用的元件中，1、2必须使用先 导型溢流阀，以便远程控制。 3 可用远程调压阀（直动型）。图c）的压力阀调定值必须满足p1=60x105Pa，而p2、P3是并联的阀，互相不影响, 故允许任选。设p2=40x1O5Pa，p3=1Ox105Pa，阀1必须用先导式溢流阀，而2、3可用 远程调压阀。5. 如图所示压力分级调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），

6、试问：1）回路能实现多少级压力的调定？2）每级压力各为多少？H卜H卜解：1） 可实现 8级压力调定2）各电磁铁通电情况及泵出口压力MPa1Y+2 Y+3 Y+PP00.511.52.533.546.液压缸无杆腔面积A=50cm2,负载F=10000N,各阀的调定压力如图示，试确定活塞运动时和活塞运动到终点停止时 A、B 两处的压力。解：活塞运动时：11rFP =B A=2MPa；P = 2MPa ；P =2MPaAB活塞运动到终点停止时：P = 5MPa；P =3MPaAB7.如图所示的系统中，主工作缸I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，无杆腔面

7、积A=20cm2，有杆腔有效面积A2=10cm2，溢流阀调整值py=3MPa，减压阀调整值p=1.5MPa。试分析：1）当夹紧缸II运动时：pa和pb分别 为多少？ 2）当夹紧缸II夹紧工件时：pa和pb分别为多少？ 3）夹紧缸II最高承受的压力max为多少？解：1）2）两问中，由于节流阀安装在夹紧缸的回油路上，所以夹紧缸无论在运动或夹紧工件 时，减压阀均处于工作状态，故pA=p= 15Ma。此时溢流阀始终处于溢流工况，故pB= py=3MPa。3）当夹紧缸负载阻力Fn=0时，节流调速回路仍处于工作状态，因此夹紧缸的回油腔压力 处于最高值：P= （A A ）p = （2 x 1.5） = 3M

8、Pamax12 A8.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=45x105Pa。问：在减压阀不同调定压 力时（p.j1解：F 40001)启动缸II所需的压力：p =r = 20 = 20x105 Pa2 A 20当减压阀调定压力为：Pj=10x105Pa时，Pj小于P2，减压阀处于工作状态，其出口 压力为pA=pji=10x105Pa不能推动阻力F2,故缸II不动，此时，pB=py=45x105Pa，压力油 使缸I右移。当减压阀调定压力为：pj2 =20x105Pa时, 减压阀口、节流阀

9、口及溢流阀口的液阻分配，pj2= p2，减压阀处于工作状态，流量根据 两缸同时动作。9.试分析图示回路在下列情况下，泵的最高 出口压力（各阀的调定压力注在阀的一侧）：1）全部电磁铁断电；2）电磁铁2DT通电，1DT断电；3）电磁铁2DT断电，1DT通电。答: 1）全部电磁铁断电，Pp=55MPa；2）电磁铁2DT通电,1DT断电,Pp=3MPa；3）电磁铁2DT断电，1DT通电，Pp=05MPa。BAIIY当减压阀调定压力为：pj3=40x105Pa时，pj2 p2，减压阀口全开、不起减压作用， 若不计压力损失，此时pA=pB=p2 =20x105Pa,故缸II单独右移，直到缸II运动到端点后

10、, 压力上升至pA =pj =40x105Pa， pB =py =45x105Pa，压力油才使缸I向右运动。10如图所示调压回路（各阀的调定压力注在阀的一侧），试问：1）1Y通电，2Y断电时，A点和B点的压力各为多少？2）2Y通电，1Y断电时，A点和B点的压力各为多少？3）1Y和2Y都通电时，A点和B点的压力各为多少？4）1Y和2Y都断电时，A点和B点的压力各为多少？答：1）右侧溢流阀起调压作用， PA=PB=1MPa；AB2）左侧溢流阀起调压作用， PA=25MPa ， PB=0；AB3）两个溢流阀都不起调压作用，PA= PB=0；4）两个溢流阀串联， PA=35MPa ， PB=1 MPa

11、；AB11已知液压泵的额定压力和额定流量，若忽略管 道及元件的损失，试说明图示各种工况下液压泵出 口出的工作压力。QiCid Je)TuZL lLI_I答：a) p=0b) p=0c) p=Apd) p=F/Ae) p= 2nTm/Vm12如图所示双泵供油回路，1小流量高压泵，2大流量低压泵，3顺序阀，4单向阀， 5溢流阀1）此基本回路适用于什么场合？2）叙述工作原理并说明各元件的作用。答：1）适用于空载快进和工进速度相差大的回路，功率损耗小， 系统效率高。2）工作原理： 泵1为高压小流量泵，泵2为低压大流量泵，阀5为溢流阀， 调定压力为系统工进工作压力；阀3为液控顺序阀，调定压 力为系统快进

12、时所须压力；当系统快进需要低压大流量时， 泵 1、泵2 同时向系统供油。当系统工进时，压力升高，液控顺序阀3 打开，低压大流量泵2 卸荷，高压小流量泵 1 向系统提供高压小流量油液。二、 计算题1.泵和马达组成系统，已知泵输出油压p =10MPa,排量Vp=lxlO-5m3/r,机械效率n =0.95, ppm容积效率n =0.9;马达排量V =1x10-5m3/r,机械效率n =0.95,容积效率n =0.9，各种 pvmmmmv损失忽略不计，试求：1）泵转速np为1500r/min时，液压泵的理论流量qpt，液压泵的实际流量qp; （L/min）2）泵输出的液压功率P，所需的驱动功率P ,

13、 （W）popr3）马达输出转速 nm;（ r/min）m4）马达输出转矩T ； （N.m）m5）马达输出功率P。（W）mo答：1）液压泵的理论流量为：qpt=Vpnp=2.5x10-4m3/s液压泵的实际流量为：qp=qptnpv=2.25x10-4m3/s2）液压泵的输出功率为：P =p q =2250wpo p p所需的驱动功率为：P =P /n n =2632wpr po pm pvTp =p =10MPa, q = q=2.25x10-4m3/sm pm p马达输出转速n = q n /V =1215r/minm m mv m4）马达输出转矩为：T =p V n /2n=15 13N

14、.mm m m mm5）马达输出功率为：P =2nT n =1924wmm m2. 某轴向柱塞泵直径d=22mm,分度圆直径D = 68mm,柱塞数z =7,当斜盘倾角为a= 2230, 转速n=960r/min，输出压力p=10MPa，容积效率nv=0.95，机械效率nM=0.9时，试求：1） 泵的理论流量；（m3/s） 2）泵的实际流量；（m3/s） 3）所需电机功率。（Kw）解：nd 2排量：V =Dztana = 1.045 x 10-s （m3）4泵的理论流量：qt = nV = 1.2x 10-3（m3-s）泵的实际流量：q = q n = 1.14x 10-3（m3 s ）tvF S所需电需电机的功P = Pq = 113（kw）nnvm3. 某液压泵在输出压力为6.3MPa时，输出流量为8.83x10-4m3/s,这时实测油泵轴消耗功率 7Kw,当泵空载卸荷运转时，输出流量为9.33x10-4m3/s,求该泵的容积效率nv=?和总效率n=?答：以空载流量为理论流量，即qt=9.33x10-4m3/s，实际流量为q=883x10-4m3/s所以 nV=q/qt=0.946据已知，PO=pq=5247.9w, Pr=7000w所以 n= PO/ Pr=075