液壓回路考試習題答案1

1、八、計算題：1如圖7.15所示為雙泵供油，差動快進與工進速度換接回路。已知：泵的輸出流量q1=16L/min，q2=4L/min，輸送油液密度 kg/m，運動粘度 m/s，液壓缸的有效面積A1=100cm2、A2=60cm2，快進時負載F=1000N；油液流過方向閥的壓力損失p=0.25MPa，連接缸兩腔的油管ABCD的內徑d = 1.8 cm，其中ABC段因較長（L = 3m），計算時需計其沿程損失，其它損失及由速度、高度變化形成的影響均可忽略。試求： 快進時缸速和壓力表讀數(shù)；工進時壓力表讀數(shù)為8MPa，順序閥的調定壓力宜選多大？此時回路承載能力為多大（流量很小，調速閥損失不計）？解：（1）

2、快進時為差動連接 取，所以 圖7.15 有（2） 液控順序閥的壓力應為0.64MPa至8MPa2圖7.16所示液壓回路，限壓式變量調定后的流量壓力特性曲線如圖所示，調速閥調定的流量為2.5L/min，液壓缸的兩腔有效面積A1=2A2=50cm2，不計管路損失，求：液壓缸的無桿腔壓力p1； 當負載F=0和F=9000N時有桿腔壓力p2； 設泵的總效率為0.75，則系統(tǒng)在前述兩種負載下的總效率。解：。 ；當F=0時，； 當時， 液壓回路的效率 圖7.16 系統(tǒng)總效率3圖7.17回路中，已知活塞在運動時的負載為F=1200N，活塞面積為A=15cm2，溢流閥的調整壓力為pY=4.5 MPa，兩個減壓

3、閥的調整壓力為pJ1=3.5 MPa，pJ2=2MPa，如油液流過減壓閥及管道時的壓力損失均略去不計，試確定活塞在運動時和停在終端位置時，A、B、C三點處的壓力。pYpJ1pJ2圖7.17解：4圖7.18所示液壓回路，已知：兩個薄壁孔型節(jié)流閥的開口面積AT1 = 0.01 cm2，AT2 = 0.02cm2，流量系數(shù)都是Cd = 0.67，油液密度= 900 kg/m3，負載壓力p1 = 2 MPa，溢流閥的調定壓力為pY = 3.6 MPa，液壓泵的輸出流量qp = 25 L/min，活塞面積A1 = 50 cm2。若不計管路損失，試求電磁鐵通電和斷電時，活塞的運動速度各為多少？ 解：1DT

4、通電，2節(jié)流閥短掉 1DT斷電，兩節(jié)流閥串聯(lián)工作， 圖7.18 溢流閥正常溢流定壓，所以節(jié)流閥入口壓力取 正確。5液壓泵的輸出流量qp = 10 L/min，液壓缸的無桿腔面積A1 = 50 cm2，有桿腔面積A2 = 25cm2。溢流閥的調定壓力為pY = 2.4 MPa，負載F=10 kN。節(jié)流閥口視為薄壁孔，流量系數(shù)都是Cd = 0.62，油液密度= 900 kg/m3，試求：節(jié)流閥口通流面積和時的液壓缸速度、液壓泵壓力、溢流閥損失和回路效率；當和時，若負載F= 0，求液壓泵的壓力和液壓缸兩腔壓力和各為多大？解：時：假設溢流閥不溢流，則通過節(jié)流閥的流量 ，則溢流閥損失。 ，回路效率：時，

5、同理由上述求解過程可得，由于，假設不成立。則有： 液壓缸速度：， 溢流損失：回路效率：假設溢流閥不工作時，當時，因為，則有，與假設矛盾，假設不成立。 ， 當 時 ，因為，則有，由此可知假設成立。 ， 6如上題所述的已知條件，當F=10 kN時，若節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量qmin = 50 mL/min，試求： 回路所對應的節(jié)流閥口面積AT和缸的最小運動速度vmin。 若將回路改為進油節(jié)流調速回路，則對應的AT和vmin。 將上二結果作比較，能說明什么？解： 由可知 若改為進口節(jié)流回路， 。進口節(jié)流調速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度。7圖7.20調速回路中，泵的排量Vp = 105 mL/r，轉速np =

6、 1000 r/min，容積效率pv = 0.95。溢流閥的調定壓力為pY = 7 MPa。液壓馬達的排量Vm = 160 mL/r，容積效率mv = 0.95，機械效率為mm = 0.8。負載轉矩T = 16 N.s。節(jié)流閥最大開度口AT max= 0.2 cm2（可視為薄壁小孔），其流量系數(shù)Cd = 0.62，油液密度= 900 kg/m3，不計其它損失。試求： 通過節(jié)流閥的流量qT。 液壓馬達的最大轉速nmmax、輸出功率N 和回路效率。并解釋為何效率很低？ 若將pY提高到8.5 MPa，則nmmax將為多大？解：。 圖7.20 這是因為存在溢流損失和節(jié)流損失。 8圖7.21為用調速閥的

7、進油節(jié)流加背壓閥的調速回路。負載F=9000N，缸的兩腔面積A1 = 50 cm2，A2 = 20cm2。背壓閥的調定壓力pb = 0.5 MPa。泵的供油流量qp = 30 L/min。不計管道和換向閥壓力損失，試問：欲使液壓缸速度恒定，不計調壓偏差，溢流閥最小調定壓力多大？卸荷時的能量損失有多大？若背壓閥增加了，溢流閥調定壓力的增量應有多大？解：因為，所以 由于不計調壓偏差，所以 。因為，。當，溢流閥圖7.21調定壓力， ， 溢流閥調定壓力的增加量。 9圖7.22所示的液壓回路中，如果液壓泵的輸出流量qp = 10 L/min，溢流閥的調定壓力為pY = 2 MPa，兩個薄壁孔型節(jié)流閥的開

8、口面積AT1 = 0.02 cm2，AT2 = 0.01cm2，流量系數(shù)都是Cd = 0.67，油液密度= 900 kg/m3。試求在不考慮溢流閥的調壓偏差時： 液壓缸大腔的最高工作壓力。 溢流閥可能出現(xiàn)的最大溢流量。 溢流閥可能出現(xiàn)的最小溢流量。解：要想使液壓缸運動，必須有油液進入液壓缸無桿腔。因節(jié)流閥2與液壓缸并聯(lián)，若將閥1的流量全部流掉，則液壓缸流量為0，液壓缸不能運動。所以只有閥2過流流量小于閥1的過流流量（極限是相等）時，液壓缸才能運動。 液壓缸大腔的最高工作壓力 定量泵的流量，由溢流閥和節(jié)流閥1共同分流，溢流閥分流最多時，也是節(jié)流閥1分流最少時，也就是節(jié)流閥1進出口壓差最低時 圖7

9、.22（因為其開口面積已經(jīng)確定）。因不考慮溢流閥的調壓偏差，即溢流閥溢流量大小變化時，其入口壓力不變，都為初始調定值，所以閥1壓差最低值產(chǎn)生在閥1出口壓力最高值。所以溢流閥的最大溢流量 10圖7.23所示回路，變量泵的轉速np = 1000 r/min，排量Vp = 40 mL/r，容積效率vp = 0.9，機械效率mp = 0.9，工作壓力pp = 6 MPa，進油路和回油路壓力損失p進 = p回 = 1MPa，液壓缸大腔有效工作面積A1 = 100 cm2，小腔有效工作面積A2 = 50cm2，液壓缸容積效率vc= 0.98，機械效率mc = 0.95。試求 驅動液壓泵的電機功率N ip

10、； 活塞產(chǎn)生的推力F； 液壓缸輸出功率Noc； 系統(tǒng)的效率系？解：電機功率NiP，液壓泵的輸出功率NoP,，為 電機功率、即液壓泵輸人功率NiP為 活塞推力F 液壓缸無桿腔工作壓力為 液壓缸活塞產(chǎn)生的理論推力Ft為 考慮到液壓缸的機械效率及回油路的壓力損失，液壓缸活塞產(chǎn)生的實際推力為 液壓缸輸出功率Noc , 式中，v為液壓缸(活塞)的速度。 圖7.23若設液壓缸無桿腔流量為q1，則上式為系統(tǒng)效率系，根據(jù)定義，系統(tǒng)效率為液壓缸輸出功率Noc與電機功率NiP之比，即 11圖7.24所示液壓回路，已知低壓輔助泵使主泵的吸油管和馬達的出油管壓力保持為0.4 MPa，變量泵的最大排量VP= 100 m

11、L/r，泵的轉速nP= 1000 r/min，容積效率vP = 0.9，機械效率mP = 0.85；液壓馬達的排量VM = 50 mL/r，容積效率vM = 0.95，機械效率mM= 0.9，管路損失略去不計，當馬達輸出轉矩為40N.m，輸出轉速為160 r/min時，試求：變量泵的輸出流量、輸出壓力以及泵的輸入功率？解： 圖7.24九、綜合題：1回油節(jié)流調速系統(tǒng)：液壓泵流量為25L/ min，溢流閥調定壓力為5.4Mpa, 負載F為40000N，液壓缸大腔面積A1=80cm2, 小腔面積A2=40cm2, 工進時液壓缸速度v為18cm/min, 不考慮管路損失和液壓缸摩擦損失。試求： 畫出完

12、整回路； 工進時液壓系統(tǒng)的效率為多少； 負載降為0時（即F=0），活塞的運動速度和回油腔的壓力？解：如圖F=0時壓力全作用在節(jié)流閥上， 2回油節(jié)流調速系統(tǒng)的泵源為一只限壓式變量泵，最大流量為25L/min，調節(jié)好的限壓壓力為4.5MPa，截止壓力為7MPa。回油路上的調速閥工作時，其節(jié)流閥兩端壓差為恒值p=0.3MPa（液壓缸大腔進油為前進方向），液壓缸大腔面積A1=20cm2，小腔面積A2=10cm2，工進時負載為F=10000N，快進與快退時負載均為0。試： 畫出完整回路。 液壓缸運動速度為5 m/min時，泵的出口壓力。 此時調速閥中定差減壓閥的壓力降。 此時調速閥的節(jié)流閥的開口面積，流

13、量系數(shù)為Cd=0.62，=900kg/m3。 此時系統(tǒng)的效率為多少？解：如圖所以 3如圖7.25所示的液壓回路可以實現(xiàn)“快進-工進-快退”動作的回路（活塞右行為“進”，左行為“退”），如果設置壓力繼電器的目的是為了控制活塞的換向，試問：圖中有哪些錯誤？為什么是錯誤的？應該如何改正？答：（1）行程開關應為常開型，這是為了實現(xiàn)快進；（2）單向閥應反向，這是為了實現(xiàn)工進；（3）背壓閥應接換向閥的右油口，這是為了使動作更加平穩(wěn)，放在回油路上；圖7.25（4）壓力繼電器應直接接在大腔進油口處，測大腔壓力，原圖接法，壓力繼電器的壓力是不變化的。4如圖7.26所示的液壓回路，它能否實現(xiàn)“夾緊缸先夾緊工件，然后進給缸再移動”的要求（夾緊缸的速度必須能調節(jié)）？為什么？應該怎么辦？答：不能實現(xiàn)“夾緊缸I先夾緊工件，然后進給缸II再移動”的要求。因為系統(tǒng)壓力恒定在py，若px > py，則夾緊缸I先夾緊而進給缸II在I夾緊后不動作，若px < py，則夾緊缸I和進給缸II同時動作。應該將順序閥的遠程控制口放在單向閥的后面。 圖7.26 5如圖7.27所示的壓力繼電器式順序動作回路是怎么實現(xiàn)1234順序動作的？在元件數(shù)目不增加、排列位置容許變更的條件下，如何實現(xiàn)1243的順序動作，畫出變動順序后的液壓回路圖。圖7.27答：變前1 YA2 YA3 YA4 YA實現(xiàn)動作按下啟動電鈕1左活塞碰上死