1液压传动__考试习题课

*当出口压力大于减压阀先导阀的调定压力时，先导阀开启，主阀芯在压差作用下上移，
减压缝隙关小，减压阀起减压作用且保证出口压力基本为定值。
1-7、如图所示容器A中的液体密度ρ A =900kg/m3，B中液体的密 ρ B=1200kg/m3，zA=200mm，zB=180mm，h=60mm，U型管中的 测压介质为汞，试求A、B之间的压力差。
6 3 I

3
0.87
5）驱动泵的转矩
Pi 84.77 103 Ti N .m 852.5 N .m 2n 2 950/ 60
3-3、如图所示两个结构尺寸均相同相互串联的液压缸，无杆腔面积 A1=1X10-2m2，有杆腔面积A2=0.8X10-2m2 ，输入油压力 p=0.9MPa，输入流量q1=12L/min。不计损失和泄露，试求： 1）两缸承受相同负载时（F1=F2），负载和速度各为多少？ 2）缸1不受负载时（F1=0），缸2能承受多少负载？ 3）缸2不受负载时（F2 =0）， 缸1能承受多少负载？
如图所示回路中，液压泵的流量qp=10L/min，液压缸无杆腔面积A1=50cm2， 液压缸有杆腔面积A2=25cm2，溢流阀的调定压力py=2.4MPa，负载F=10kN。 节流阀口为薄壁孔，流量系数Cd=0.62，油液密度ρ =900 kg/m3，试求：节流 阀口通流面积AT=0.05cm2时的液压缸速度v、液压泵压力pp、溢流功率损失 Δ Py和回路效率η 。
1-16、有一薄壁节流小孔，通过的流量q=25L/min时，压力损失为0.3MPa ， 试求节流孔的通流面积，设流量系数Cd=0.61，油液的密度ρ =900kg/m3 。 解：根据薄壁小孔流量公式 q C A 2p d 0

q A0 Cd
25 103 / 60 900 m 2 2.65 105 m 2 2p 0.61 2 0.3 106
q1 v1 0.02m / s A1
2）当F1=0， p1 A1 p2 A2 所以负载
wk.baidu.comp2 A1 F2
A12 (1 102 ) 2 F2 p1 0.9 106 N 11250 N 2 A2 0.8 10
速度
v1
q1 0.02m / s A1
v2
解：1）当F1=F2时， p1 A1 所以 负载 速度
F1 p2 A2
p2 A1 F2
p1 A1 0.9 1 102 p2 MPa 0.5MPa 2 A1 A2 1 0.8 10
F1 F 2 p2 A1 0.5 106 1102 5000N
2）泵的容积效率 V
qt VP n 168103 950L / min 159.6L / min
q 150 0.94 qt 159.6
0.87 0.926 3）泵的机械效率 0.94
m V
4）额定工况下，所需电动机驱动功率 P pq 25.9 10 150 10 / 60 W 84.77 10 W 84.77kW
*内控外泄顺序阀进口压力先要达到阀的调定压力，阀口才能开启。
*内控外泄顺序阀出口压力取决于负载，当负载压力高于阀的调定压力时，进口压 力等于出口压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力等于调定压 力，阀的开口一定。
*减压阀从出口引压力油作用在主阀下腔，并通过主阀芯上的阻尼孔腔引至先导阀前腔， 当出口压力较低，导阀不开启，主阀在主阀弹簧作用下，处于最下端，阀口开最大，不 起减压作用，减压阀处于非工作状态；
A2 q1 0.016m / s A1
3）当F2=0，
负载 速度
p1 A1 F1
F1 p1 A1 0.9 106 1102 N 9000N
q1 v1 0.02m / s A1
A2 v2 q1 0.016m / s A1
4-4、如图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）当液压泵出口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A、C点压 力各为多少？ 2）当液压泵出口压力由于工作缸快进，压力降到1.5MPa时（工件原处于夹紧状 态），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？
1-10、如图所示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面 积A1=3.2X10-4m2，出口处管道截面积A2=4A1，h=1m，试求开始 抽吸时，水平管中必须通过的流量q（液体为理想液体，不计损失）。
解：对截面A1和A2列写伯努利方程（取α =1）
p a v 22 p1 v12 g 2 g g 2 g 由连续性方程知： A1 v1 A2 v2
如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积A1=A2=100cm2，缸I负载F=35000N，缸 Ⅱ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。求在下列三中情况下，A、B、C处的压力。
（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 （1）缸I移动 PA=PB=4MPa PC=2MPa （2）缸I移动 PA=PB=3.5MPa PC=2MPa 终端 PA=PB=4MPa PC=2MPa （3）缸Ⅱ移动 PA=PB=PC = 0MPa 固定 PA=PB=4MPa PC=2MPa
解：已知ρ 汞 =13600kg/m3 选择Ⅰ-Ⅰ为等压面，则U形管内的静 压力平衡方程为
P A A g zA P B A g zB 汞 gh P P A P B A g zB 汞 gh A g zA 9.8 (1200 0.18 13600 0.06 900 0.2) Pa 8.35kPa

即薄壁小孔的通流面积为2.65x10-5m2
2-2、设液压泵转速为950r/min，排量Vp=168mL/r,在额定压力29.5MPa和同样转 速下，测得的实际流量为150L/min，额定工况下的总效率为0.87，试求: 1)泵的理论流量 2)泵的容积效率 3）泵的机械效率 4）泵额定工况下，所需的电动机驱动功率 5）驱动泵的转矩 解：1）泵的理论流量
根据静压力基本方程： 由以上三式，并考虑到
v2
p1 pa gh
pa 0 （表压力）得
2 gh A1 A 2 1
2

2 9.8 1 m / s 1.14m / s 42 1
故水平管中所必须通过的流量为：
q A2 v2 4 A1v2 4 3.2 104 1.14m3 / s 1.46103 m3 / s
图示回路中，液压缸无杆腔面积A=50cm2，负载FL=10000N，各阀的调定 压力如图示，试分析确定在活塞运动时和活塞运动到终端停止时A、
B两处的压力。
（1）运动时 ： PA=PB=2MPa (减压阀出口压力小于调定压力，先导阀关闭，减压阀口全开，不起减压作用) （2）终点时 ： PB=3Mpa ，PA=5Mpa
解：1) PA=PC=2.5MPa （工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力。此时减压阀开口很 小，这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口，将先导阀打开而 流出，减压阀始终处于工作状态）
2) PA=PB=1.5MPa
PC=2.5MPa
（泵压力突然降到1.5MPa时，减压阀的进口压力小于调整压力，减压 阀阀口全开而先导阀处于关闭状态，阀口不起减压作用， PA=PB=1.5MPa。单向阀后的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PC=2.5MPa，以防止夹紧的工件松 动）。 3) PA=PB=PC=0MPa （夹紧缸作空载快速运动时， PC=0MPa。A点的压力如不考虑油液流过 单向阀造成的压力损失，则PA=0MPa。因减压阀阀口全开，若不计压 力损失，则PB=0MPa。由此可见，夹紧缸空载快速运动将影响到泵 的工作压力。） 注：减压阀阀口是否起减压作用，与减压阀的进口压力及出口的负载压 力有密切关系。 若出口负载压力小于名义上的调定压力，先导阀关闭而减压阀阀口 全开，不起减压作用，只呈现通道阻力。 若进口压力小于名义调定压力，减压阀阀口全开，不起减压作用， 如果忽略通道阻力，则减压阀的进出口压力相等。
4-10、试用插装式阀组成实现下图所示两种形式的三位换向阀。