液壓與氣壓傳動試卷問答題及計算題彙總

2022-12-03 20:45:06 字數 4648 閱讀 2599

1. 如圖所示定量幫浦輸出流量為恆定值qp ,如在幫浦的出口接一節流閥,並將閥的開口調節的小一些,試分析迴路中活塞運動的速度v和流過截面p,a,b三點流量應滿足什麼樣的關係(活塞兩腔的面積為a1和a2,所有管道的直徑d相同)。

解:本系統採用定量幫浦,輸出流量qp不變。由於無溢流閥,根據連續性方程可知,幫浦的流量全部進入液壓缸,即使閥的開口開小一些,通過節流閥的流量並不發生改變,qa= qp ,因此該系統不能調節活塞運動速度v,如果要實現調速就須在節流閥的進口併聯一溢流閥,實現幫浦的流量分流。

連續性方程只適合於同一管道,而活塞將液壓缸分成兩腔,因此求回油流量qb時,不能直接使用連續性方程。先根據連續性方程求活塞運動速度v = qa/a1,再根據液壓缸活塞運動速度求qb = va2=(a2 / a1)qp

2. 如圖所示的迴路為帶補油裝置的液壓馬達制動迴路,說明圖中三個溢流閥和單向閥的作用。 解:

系統工作時,溢流閥5做安全閥,當系統超載時,開啟卸荷。

溢流閥1,2起制動緩衝作用,制動時換向閥切換到中位,由於換向閥中位機能為m型,鎖死迴路,但液壓馬達由於慣性還要繼續旋轉,因而會引起液壓衝擊,溢流閥1,2則可以起到限制液壓馬達反轉和正轉時產生的最大衝擊壓力。

單向閥3和4做補油裝置,以補償由於液壓馬達制動過程洩漏,zaocheng馬達在換向制動過程中產生吸油腔吸空現象。

3. 如圖所示是利用先導式溢流閥進行卸荷的迴路。溢流閥調定壓力 py=4mpa。

要求考慮閥芯阻尼孔的壓力損失,回答下列問題:1) 在溢流閥開啟或關閉時,控制油路d與幫浦出口處b點的油路是否始終是連通的?2) 在電磁鐵dt斷電時,若幫浦的工作壓力 pb=4mpa, b點和d點壓力哪個壓力大?

若幫浦的工作壓力pb=2mpa,b點和d點哪個壓力大?3)在電磁鐵dt通電時,幫浦的流量是如何流到油箱中去的?

解:1) 在溢流閥開啟或關閉時,控制油路d與幫浦出口處b點的油路始終得保持連通;

2) 當幫浦的工作壓力pb=4mpa時,等於溢流閥的調定壓力,故先導閥開啟,油液通過主閥芯上的阻尼孔產生流動,由於阻尼孔的阻尼作用,使溢流閥主閥芯的兩端產生壓力差,在其作用下,主閥芯開啟溢流,先導閥入口處的壓力等於主閥芯上腔的壓力,即遠端控制口e點的壓力,故pb> pd;而當幫浦的工作壓力pb=2mpa 時,小於溢流閥的調定壓力,先導閥關閉,阻尼小孔內無油液流動,溢流閥主閥芯的兩端無壓力差,故pb= pd。

3)在電磁鐵dt通電時, 二位二通閥的開啟,使溢流閥在零壓下開啟卸荷,油幫浦流量主要是通過c油管流回油箱。通過阻尼孔經d和e流回油箱的流量,僅僅滿足使溢流閥主閥芯的兩端產生壓力差,故這部分的流量很小,

4. 圖(a),(b),(c)所示的三個調壓迴路是否都能進行**調壓(壓力分別為6mpa、4mpa、1mpa)?若能進行**調壓,溢流閥壓力調定值分別應取多少?

解:圖a)不能進行**壓力控制。三個調壓閥選取的調壓值無論如何交換,幫浦的最大壓力均由最小的調定壓力所決定,p=10×105pa。

圖b)的壓力閥調定值必須滿足p1=60×105pa,p2=40×105pa,p3=10×105pa。如果將上述調定值進行交換,就無法得到**壓力控制。圖a)所用的元件中,1、2必須使用先導型溢流閥,以便遠端控制。

3可用遠端調壓閥(直動型)。

圖c)的壓力閥調定值必須滿足p1=60×105pa ,而p2、p3是併聯的閥,互相不影響,故允許任選。設p2=40×105pa ,p3=10×105pa,閥1必須用先導式溢流閥,而2、3可用遠端調壓閥。

5. 如圖所示壓力分級調壓迴路(各閥的調定壓力注在閥的一側),試問:

1)迴路能實現多少級壓力的調定?

2)每級壓力各為多少?

解:1) 可實現8級壓力調定

2)6. 液壓缸無桿腔面積a=50cm2,負載f=10000n,各閥的調定壓力如圖示,試確定活塞運動時和活塞運動到終點停止時a、b兩處的壓力。

解:活塞運動時:

pa= 2mpa

pb=2mpa

活塞運動到終點停止時:

pa= 5mpa

pb=3mpa

7. 如圖所示的系統中,主工作缸ⅰ負載阻力fⅰ=2000n,夾緊缸ii在運動時負載阻力很小可忽略不計。兩缸大小相同,無桿腔面積 a1=20cm2,有桿腔有效面積a2=10cm2,溢流閥調整值py =3mpa,減壓閥調整值pj=1.

5mpa。試分析: 1) 當夾緊缸ii運動時:

pa和pb分別為多少? 2) 當夾緊缸ii夾緊工件時:pa和pb分別為多少?

3)夾緊缸ii最高承受的壓力pmax為多少?

解:1)2)兩問中,由於節流閥安裝在夾緊缸的回油路上,所以夾緊缸無論在運動或夾緊工件時,減壓閥均處於工作狀態,故pa=pj=1.5mpa。

此時溢流閥始終處於溢流工況,故pb= py=3mpa。

3)當夾緊缸負載阻力fii=0時,節流調速迴路仍處於工作狀態,因此夾緊缸的回油腔壓力處

於最高值:

8.在如圖所示系統中,兩液壓缸的活塞面積相同,a=20cm2,缸i的阻力負載fⅰ=8000n,缸ii的阻力負載fⅱ=4000n,溢流閥的調整壓力為py =45×105pa。問:在減壓閥不同調定壓力時(pj1 =10×105pa 、pj2 =20×105pa、pj3 =40×105pa)兩缸的動作順序是怎樣的?

解:1)啟動缸ii所需的壓力:

當減壓閥調定壓力為:pj1 =10×105pa 時,pj1小於 p2 ,減壓閥處於工作狀態,其出口壓力為pa= pj1 =10×105pa不能推動阻力f2,故缸ii不動,此時,pb =py =45×105pa,壓力油使缸ⅰ右移。

當減壓閥調定壓力為:pj2 =20×105pa時, pj2 = p2 ,減壓閥處於工作狀態,流量根據減壓閥口、節流閥口及溢流閥口的液阻分配,兩缸同時動作。

當減壓閥調定壓力為:pj3 =40×105pa時, pj2 > p2 ,減壓閥口全開、不起減壓作用,若不計壓力損失,此時pa =pb = p2 =20×105pa,故缸ii單獨右移,直到缸ii運動到端點後,壓力上公升至pa =pj =40×105pa, pb =py =45×105pa,壓力油才使缸i向右運動。

9.試分析圖示迴路在下列情況下,幫浦的最高出口壓力(各閥的調定壓力注在閥的一側):

1)全部電磁鐵斷電;

2)電磁鐵2dt通電,1dt斷電;

3)電磁鐵2dt斷電,1dt通電。

答:1)全部電磁鐵斷電,pp=5.5mpa;

2)電磁鐵2dt通電,1dt斷電,pp=3mpa;

3)電磁鐵2dt斷電,1dt通電,pp=0.5mpa。

10.如圖所示調壓迴路(各閥的調定壓力注在閥的一側),試問:

1)1y通電,2y斷電時,a點和b點的壓力各為多少?

2)2y通電,1y斷電時, a點和b點的壓力各為多少

3) 1y和2y都通電時,a點和b點的壓力各為多少?

4) 1y和2y都斷電時,a點和b點的壓力各為多少?

答:1)右側溢流閥起調壓作用,pa=pb=1mpa;

2)左側溢流閥起調壓作用,pa=2.5mpa ,pb=0;

3)兩個溢流閥都不起調壓作用,pa= pb=0;

4)兩個溢流閥串聯,pa=3.5mpa ,pb=1 mpa;

11.已知液壓幫浦的額定壓力和額定流量,若忽略管道及元件的損失,試說明圖示各種工況下液壓幫浦出口出的工作壓力。

答:a)p=0

b)p=0

c)p=δp

d)p=f/a

e)p= 2πtm/vm

12.如圖所示雙幫浦供油迴路,1-小流量高壓幫浦,2-大流量低壓幫浦,3-順序閥,4-單向閥,5-溢流閥

1)此基本迴路適用於什麼場合?

2)敘述工作原理並說明各元件的作用。

答:1)適用於空載快進和工進速度相差大的迴路,功率損耗小,系統效率高

2)工作原理:

幫浦1為高壓小流量幫浦,幫浦2為低壓大流量幫浦,閥5為溢流閥,調定壓力為系統工進工作壓力;閥3為液控順序閥,調定壓力為系統快進時所須壓力;當系統快進需要低壓大流量時,幫浦1、幫浦2同時向系統供油。當系統工進時,壓力公升高,液控順序閥3開啟,低壓大流量幫浦2卸荷,高壓小流量幫浦1向系統提供高壓小流量油液。

1.幫浦和馬達組成系統,已知幫浦輸出油壓pp=10mpa,排量vp=1×10-5m3/r,機械效率ηpm=0.95,容積效率ηpv=0.9;馬達排量vm=1×10-5m3/r,機械效率ηmm=0.

95,,容積效率ηmv=0.9,各種損失忽略不計,

試求:1)幫浦轉速np為1500r/min時,液壓幫浦的理論流量qpt,液壓幫浦的實際流量qp;(l/min)

2)幫浦輸出的液壓功率ppo,所需的驅動功率ppr,(w)

3)馬達輸出轉速nm;(r/min)

4)馬達輸出轉矩tm;(n.m)

5)馬達輸出功率pmo。(w)

答:1)液壓幫浦的理論流量為:qpt=vpnp=2.5×10-4m3/s

液壓幫浦的實際流量為:qp=qptηpv=2.25×10-4m3/s

2) 液壓幫浦的輸出功率為:ppo=pp qp=2250w

所需的驅動功率為: ppr=ppo/ηpmηpv=2632w

∵pm=pp=10mpa,qm= qp=2.25×10-4m3/s

∴馬達輸出轉速nm= qmηmv/vm=1215r/min

4) 馬達輸出轉矩為: tm=pmvmηmm/2π=15.13

5) 馬達輸出功率為: pm=2πtmnm=1924w

2.某軸向柱塞幫浦直徑d=22mm,分度圓直徑d = 68mm,柱塞數z =7,當斜盤傾角為α= 22°30′,轉速n=960r/min,輸出壓力p=10mpa,容積效率ηv=0.95,機械效率ηm=0.9時,試求:

1) 幫浦的理論流量;(m3/s) 2) 幫浦的實際流量;(m3/s) 3) 所需電機功率。(kw)

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