2022年液压与气压传动典型习题..复习进程.pdf
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1、此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流江苏工业学院教案教 学 内 容 (讲稿)备注(包括: 教学手段、时间分配、临时更改等)习题课重点、难点习题讲解24 泵的额定流量为100L/min ,额定压力为2.5Mpa,当转速为1450r/min 时,机械效率为m0.9。由实验测得,当泵出口压力为零时,流量为 106L/min,压力为 2.5Mpa 时,流量为 100.7L/min,试求:1)泵的容积效率;2)如泵的转速下降到500r/min,在额定压力下工作时,计算泵的流量为多少?3)上述两种转速下泵的驱动功率。解:1)v1q1/qt1=100.7/106=0.95=95% *
2、额定流量反映的是同类型泵的指标,而q1则是这台泵的实际情况。2) 该泵的排量为 Vqt1/n1=0.0731 L/r; 泄漏流量为 q=qt1-q1=5.3 L/min;* 缝隙流动分为压差流和剪切流,转速不同只带来剪切流的变化;而与压差流相比,剪切流比例很小。故当压差相同时,泄漏流量亦不变。 q2Vn2q31.25 L/min 此时泵的容积效率为v2q2/qt2(Vn2q)/ Vn20.8585* 显然,对液压泵而言,在不同的转速下,其容积效率是不同的。3)Ppq/mv* 机械效率反映机械摩擦所带来的损失,可以认为其与转速变化无关。则在上式中带入不同转速下的相应参数,即可计算出两种转速下泵的
3、驱动功率。3 9 图示为变量泵和定量马达系统,低压辅助泵输出压力py0.4Mpa,泵最大排量Vpmax100mL/r,转速 np1000r/min,容积效率vP0.9,机械效率mp0.85,马达的相应参数为Vm50mL/r,vm0.95,mm0.9。不计管道损失,当马达的输出转矩为Tm40Nm,转速为 nm160r/min 时,求变量泵的排量、工作压力和输入功率。解:* 变量泵定量马达系统,为实现马达的调速范围,必须变量泵的供给流量满足马达的需要;因此泵的最大排量只体现系统的一种能力指标,而变量泵的排量应根据马达的转速来确定。则:qpqm;VpnpvPVmnm/vm; VpVmnm/npvPv
4、m。* 马达的转矩是由其进出口的压差产生,从系统图可见泵、马达进出口两端的压差是相等的,即pppypmpy2Tm/Vmmm; pp2Tm/Vmmmpy。* 泵的输入功率由泵的流量、进出口压差和效率决定。Ppi(pppy)qp / P2nmTm / mpvPmmvm。带入实际参数计算即可。第 120 页精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流江苏工业学院教案教 学 内 容 (讲稿)
5、备注(包括: 教学手段、时间分配、临时更改等)44 图 4116 所示系统中溢流阀的调整压力分别为pA3MPa,pB1.4MPa,pC2MPa。试求 1)当系统外负载为无穷大时,泵的出口压力为多少? 2)如将溢流阀 B 的遥控口堵住,泵的出口压力又为多少?解:1)泵启动后,当系统压力升至1.4MPa 时,先导式溢流阀B 的先导阀开启,其主阀也开启(对应1.4MPa 的开口量) ,但这时阀 B 的出口还接有阀 C,而阀 C 的调整压力为 2MPa,故下支路并不能接通;当系统压力(这时由阀 B 的出口压力所决定)继续升至2MPa 时,直动式溢流阀C 开启,此时由于先导式溢流阀B 的遥控口直接接在其
6、出口,阀B 上并不产生压力降(其主阀芯全开),所以系统压力为阀C 所调节的压力,即等于2MPa。阀 A 调整压力为 3MPa,不开启。2)因为此时溢流阀 B 的遥控口被堵住,下支路相当于阀B、阀 C 两个直动型溢流阀串连,所以下支路的开启压力为1.4MPa2MPa3.4 MPa;而上支路的开启压力为阀A 所调整的压力 3MPa, 所以系统压力即泵的出口压力为 3MPa。* 系统压力由外负载决定,外负载包括系统中各种调控装置;系统压力由系统中所有起作用的外负载、调控装置中的最小值所决定!第 121 页精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳
7、- - - - - - - - - -第 2 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流江苏工业学院教案教 学 内 容 (讲稿)备注(包括: 教学手段、时间分配、临时更改等)45 图 4117 所示两系统中溢流阀的调整压力分别为pA4MPa,pB3MPa,pC2MPa,当系统外负载为无穷大时,1)泵的出口压力各为多少?2)对图 a 的系统,请说明溢流量是如何分配的?解:1)图 a,A、B、C 三阀并联,系统压力由其中最小设定压力决定,所以泵出口压力为阀C 的调整压力 2MPa。图 b,A、B、C 三阀串联,系统压力为三阀
8、之和, 但由于阀 B 之遥控口直接接油箱, 故阀 B 进出口压差为零,所以泵出口压力为阀A、B 之和,即 6MPa。2)对图 a的系统,经先导式溢流阀A、B 之遥控口流过溢流量的极少部分液压油,到达直动式溢流阀C 使其开启,而主溢流量仍要通过阀A 的主阀芯流回油箱。46 图 4118 所示溢流阀的调定压力为4MPa,若不计先导油流经主阀芯阻尼小孔时的压力损失,试判断下列情况下的压力表的读数:1)YA 断电,且负载为无穷大时;2)YA 断电,且负载压力为2MPa时;3)YA 通电,且负载为 2MPa 时;答:压力表接在先导式溢流阀的遥控口上,其读数直接反映泵出口的压力。1)4MPa;压力值由先导
9、式溢流阀的调定压力决定。2)2MPa;压力值由系统的负载压力决定。3)0MPa;压力值由先导式溢流阀的遥控口决定。* 全面、正确理解系统的压力由外负载决定。第 122 页精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流江苏工业学院教案教 学 内 容 (讲稿)备注(包括: 教学手段、时间分配、临时更改等)47 试确定图示回路在下列情况下液压泵的出口压力:1)全部电磁铁断电;答:5.5MPa
10、 2)电磁铁 2YA 通电,1YA 断电;3.5MPa 3)电磁铁 2YA 断电,1YA 通电;0.5MPa 48 图 4120 所示系统溢流阀的调定压力为5MPa,减压阀的调定压力为 2.5MPa。试分析下列各工况,并说明减压阀阀口处于什么状态?1)泵出口为溢流阀调定压力,缸夹紧工件,A、C 点压力各为多少?2)泵出口压力降到1.5MPa(工件原夹紧),A、C 点压力各为多少?3)夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时,A、B、C 点压力各为多少?答:1)pApC5MPa,减压阀口似开非开; 2)pA1.5MPa,pC2.5MPa,减压阀口开; 3)pApBpC0,减压阀口开。第 123 页精品资料
11、 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流江苏工业学院教案教 学 内 容 (讲稿)备注(包括: 教学手段、时间分配、临时更改等)49 图 4121 所示回路,溢流阀的调定压力为5MPa,减压阀的调定压力为 1.5MPa,活塞运动时负载压力为1MPa,其它损失不计,试求:1)活塞运动期间和碰到死档铁后A、B 处压力。2)如果减压阀的外泄油口堵死,活塞碰到死档铁后A、B 处压力。答:1)活塞运
12、动期间A、B 处压力均为 1MPa;碰到死档铁后A 处压力为1.5MPa,B 处压力为 5MPa。2)此时, AB 处压力均为 5MPa。* 减压阀外泄油口被堵死后,阀芯将不能动作,减压阀仅相当于通道。410 图 4122 所示的减压回路, 已知液压缸无杆腔、 有杆腔面积分别为 100cm2、 50cm2, 最大负载 F114000N、 F24250N, 背压 p0.15MPa,节流阀的压差 p0.2MPa,求:1)A、B、C 各点的压力(忽略管路阻力) ;2)泵和阀应选多大的额定压力?3)若两缸的进给速度分别为v13.5cm/s,v24cm/s,泵和各阀的额定流量应选多大?解:1)* 应考虑
13、减压回路和节流回路动作次序的问题。pB A1p A2F2,pBpJpA2/A1+F2/A10.5MPa 故当系统压力升至 pApBpC =0.5MPa时,缸 2先伸出;pCF1/A11.4MPa;pApYpCp1.6MPa;pApY1.6MPa pBpJ0.5MPa,系统压力级别合理。2) 考虑一定余量和标准压力系列, 可选泵及各阀的额定压力为2.5MPa。3)q1A1v121 l/min,q2A1v224 l/min,q3q2 A2/A112 l/min;* 两缸不同时动作 ,稍留余量和额定流量系列,可选泵、阀1、阀 2、节流阀额定流量为25 l/min,阀 3 额定流量为 16 l/min
14、。第 124 页精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流江苏工业学院教案教 学 内 容 (讲稿)备注(包括: 教学手段、时间分配、临时更改等)411 图 4123 所示回路,顺序阀的调整压力pX3MPa,溢流阀的调整压力 pY5MPa,问载下列情况下A、B 点的压力为多少?1)液压缸运动,负载压力pL4MPa 时;2)如负载压力 pL变为 1MPa时;3)活塞运动到右端时。答:1
15、)pApB4MPa;2)pA1MPa,pB3MPa;3)pApB5MPa。* 可见,顺序阀进、出口压力是随着外负载的大小而变化的。412 图 4124 所示系统,缸、上的外负载力F120000N,F230000N,有效工作面积都是A50cm2,要求缸先于缸动作,问:1)顺序阀和溢流阀的调定压力分别为多少?2)不计管路损失,缸动作时,顺序阀进、出口压力分别为多少?解:1)液压缸驱动负载所需压力:p1F1/A4MPa;p2F2/A6MPa。所以,溢流阀和顺序阀调定压力应为:pPpY pX 6MPa。2)pX进 6MPa,pX出4MPa。* 此时,顺序阀并未全开,其进、出口之间有 2MPa 的压降。
16、413 图 4125 所示回路,顺序阀和溢流阀串联,调整压力分别为pX和 pY,当系统外负载为无穷大时,问:1)泵的出口压力为多少?2)若把两阀的位置互换,泵的出口压力又为多少?答:1)当 pX pY,pPpX(此时顺序阀出口压力为pY) ,当 pX pY,pPpX+ pY。* 顺序阀进出口之间的压差不是固定不变的,这点与溢流阀不同。414 图 4126a、b 回路参数相同,液压缸无杆腔面积A50cm2,负载 FL10000N,各阀的调定压力如图示,试分别确定两回路在活塞运动时和活塞运动到终端停止时A、B 两处的压力。解:驱动负载所需压力pBFL/A2MPa。图 a,A、B 之间为减压阀,故运
17、动时pApB2MPa,停止时pA5MPa,pB3MPa;图 b,A、B 之间为顺序阀,故运动时pA3MPa,pB2MPa,停止时pApB5MPa。415 图 4127 所示系统,液压缸的有效面积A1A2100cm2,缸负载 FL35000N,缸运动时负载为零,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 和 2MPa。求下列三种工况下A、B 和 C 处的压力。1)液压泵起动后,两换向阀处于中位;2)1YA 通电,液压缸运动时和到终端停止时;第 126 页精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 -
18、 - - - - - - - - -第 7 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流江苏工业学院教案教 学 内 容 (讲稿)备注(包括: 教学手段、时间分配、临时更改等)3)1YA 断电,2YA 通电,液压缸运动时和碰到固定档块停止运动时。解:驱动外负载 FL所需压力为 pFL/A13.5MPa。1)pApB4MPa,pC2MPa;2)缸运动时, pApB3.5MPa,pC2MPa;终端停止时, pApB4MPa,pC2MPa;3)缸运动时, pApBpC0MPa;档块停止时, pApB4MPa,pC2MPa。* 注意
19、,即使1YA、2YA 同时通电,而且FL0,两缸的动作顺序也是缸先动,缸后动,这就是顺序阀的功能。*416 下列八种回路,已知:液压泵流量qP10L/min,液压缸无杆腔面积 A150cm2,有杆腔面积 A225cm2,溢流阀调定压力pP2.4MPa,负载 FL及节流阀流通面积AT均已标在图上,试分别计算各回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力(设Cd0.62,870kg/m3) 。解:a)pPp1FL/A1=2MPa,vq/A1200cm/min;b)pPp1FL/A1=0.2MPa,vq/A1200cm/min;第 127 页精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - -
20、- - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除只供学习与交流江苏工业学院教案教 学 内 容 (讲稿)备注(包括: 教学手段、时间分配、临时更改等)c)设系统处于节流调速工作状态:p1pP2.4MPa,活塞力平衡p1A1p2A2FL,p2(p1A1FL)/ A2,节流阀流量q2CdAT(2p2/)1/2, vq2/A2,解得:v6.3cm/min,pP2.4MPa,可见节流阀确实处于节流状态。d)设系统处于节流调速工作状态:p1pP2.4MPa,活塞力平衡p1A1
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