液压控制阀习题课

1、如图所示液压系统，液压缸有效工作面积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整压力分别为 p Y=4MPa、p X=3MPa、p J=2MPa。求下面三种工况下 A、

B 和 C处的压力：

(1) 液压泵启动后，两换向阀处于中位。

(2) 1YA通电，缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。

(3) 1YA断电，2YA通电，缸Ⅱ活塞运动时及活塞碰到固定挡块时。

2、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FⅠ=8000N，缸II的阻力负载FⅡ=4000N，溢流阀的调整压力为p y =45×105Pa。1）在减压阀不同调定压力时（p j1 =10×105Pa、p j2 =20×105Pa、p j3 =40×105Pa）两缸的动作顺序是怎样的2）在上面三个不同的减压阀调整值中，哪个调整值会使缸II运动速度最快

3、图示两个结构相同，相互串联的液压缸，无杆腔面积A1=100cm2, 有杆腔面积A2=80cm2，缸1输入压力p1=1 MPa, 输入流量q1=12 L/min，不计损失和泄漏，求：（1）两缸承受相同的负载时（F1＝F2），该负载的数值及两缸的运动速度（2）缸2的输入压力p2＝时，两缸各能承受多少负载（3）缸1不承受负载时（F1＝0）时缸2能承受多少负载(12分)

4、如图所示的系统中，两个溢流阀串联，若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力，p y1=2MPa，p y2=4MPa。溢流阀卸载的压力损失忽略不计，试判断在二位二通电磁阀不同工况下，A点和B点的压力各为多少（ 8分）

1 答：（1）处于中位时，4A

B

p p Mpa 2C

p Mpa (2分）

（2）1YA 通电，左位工作，移动时1

/ 3.5p F A Mpa

3.5A

B

p p Mpa

2C

p Mpa 运动到终点时，4A B

p p Mpa 2C

p Mpa （4分）

（3）1YA ,2YA 通电，缸2运动时0A B

C

p p p Mpa

碰到固定挡块时，4A

B

p p Mpa 2C

p Mpa （4分）

解：1）启动缸II 所需的压力：Pa A F p 52

102020

4000

⨯===

p j1 =10×105Pa < p 2 ，减压阀处于工作状态，由于出口压力

不能推动阻力F2,故缸II 不动，v2=0、p A =10×105

Pa ，p B =p y =45×105

Pa ，压力油使缸Ⅰ右移。

p j2 =20×105Pa = p 2 ，减压阀处于工作状态，流量根据减压

阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻分配，两缸同时动作。

p j3 =40×105Pa > p 2 ，减压阀口全开、不起减压作用，若不

计压力损失，p B ≈ p 2 =20×105

Pa ，该压力不能克服缸I 负载，故缸II 单独右移，待缸II 运动到端点后，压力上升p A =p j =40×105

Pa ， p B =p y =45×105

Pa ，压力油才使缸I 向右运动。

2）当p j3 =40×105

Pa 时，减压阀口全开、不起减压作用。泵的压力取决于负载，p B = p 2 =20×105

Pa 。因为溢流阀关闭，泵的流量全部进入缸II ，故缸II 运动速度最快，v II =q/A 。

3、解：把缸1、缸2的活塞作为研究对象，分析受力平衡，分

别可以得出下列方程：

p 1A 1=p 2A 2+F 1 p 2A 1=F 2

（1）当F 1= F 2时，把已知参数代入上述两方程式，可得 1×100×102

= p 2×80×102

+ F 1

p 2×100×102= F 2

求解可得F 1= F 2= N (2分) 缸1

的运动速度m/s 02.010

1006010124

3

111=⨯⨯⨯==--A q v （2分） 缸2的运动速度m/s 016.0100

80

02.01212

==⨯==

A A v v （2分）

(2)当p 2＝= MPa 时，

F 2= p 2A 1=×100×102

=5000N （2分）

F 1= p 1A 1- p 2A 2=1×100××80×102

=6000N （2分） (3)当F 1=0 时，MPa 25.180

100

12112

=⨯==

A A p p F 2= p 2A 1=×100×102=12500N （2分）

4.答：电磁铁1YA+ 2YA+ p A =0 p B =0

1YA － 2YA+ p A =0 p B =2 MPa 1YA+ 2YA － p A =4MPa p B =4 MPa 1YA － 2YA － p A =4 MPa p B =6 MPa

设计题

1、试设计一采用行程控制的两液压缸的顺序动

作回路，动作顺序如下：缸A前进、缸B前进、缸A退回、缸B退回，并简述其工作原理。

2、试设计一采用压力控制的两液压缸的顺序动

作回路。动作顺序如下：缸1前进、缸2前进、缸2退回、缸1退回，并简述其工作原理。

1题答案

①回路设计如图所示

②工作原理：

1）换向阀C处于左位时，缸A活塞先向左运动；

2）当活塞杆上挡块压下行程阀D后，缸B活塞才向左运动；

3）阀C处于右位，缸A活塞先退回；

4）缸A挡块离开行程阀D后，缸B活塞才退回。

5）回路动作可靠，但改变动作顺序难。

2、设计绘图（8分）

工作原理：（7分）

液压系统如图所示。两液压缸顺序动作起始时处于缩回位置。

当换向阀2处于左位时，液压泵输出的液压油经换向阀进入液压缸1的无杆