液压作业

3-8 某一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接，快速退回时，压力油输入有杆腔。假如缸筒直径为mm D 100=，活塞杆直径为mm d 70=，慢速运动时活塞杆受压，其负载力为N 25000，已知输入流量min /25L q =，回油背压Pa p 52102⨯=，试求液压缸慢速运动时所需的压力和运动速度及快速往返速度。

解：①当压力油输入无杆腔，有杆腔回油时，活塞杆慢速前进。此时无杆腔所需的压力为p 1，活塞杆慢速前进的速度为v 1。

以活塞杆为研究对象，列受力平衡方程式：

Pa Pa D W d D p p W d D p D p 52

22522221222211087.32)(1.0425000)07.01.0(41024)(40)(44⨯=⨯+-⨯

⨯=+-⋅==--⋅

-⋅π

π

π

πππ

s m s m D q

v /053.0)/(601.014.34102542321=⨯⨯⨯⨯==-π ②当差动连接时，压力油同时输入无杆腔和有杆腔，活塞杆获得快速前进速度，速度为v 2。

s m s m d q

v /108.0)/(6007.014.34102542322=⨯⨯⨯⨯==-π ③当压力油输入有杆腔，无杆腔回油时，活塞杆获得快速返回速度，速度为v 3。

s m s m d D q

v /104.0)/(60

07.01.0(14.341025)(4223223=⨯-⨯⨯⨯=-=-π 第六章 习题

6-2 如题6-2图所示，液压缸的有效作用面积为

，cm A A cm A A 222212211150,100====缸1的工作

负载为N F L 350001=，缸2的工作负载为

N ，F L 250002=溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压

力分别为MPa MPa 、MPa 、345，不计摩擦阻力、惯

性力、管路及换向阀的压力损失，求下列三种工况

A 、

B 、

C 三点的压力C B A 、p 、p p ：

（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；

（2）2Y 得电，缸2工进时及前进碰到死挡铁时；

（3）2Y 失电、1Y 得电，缸1运动时及到达终点

后突然失去负载时。

解：

（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位，油路关闭，液压泵的油液只能溢回油箱，即溢流阀开启。

MPa p A 5=

MPa p p A B 5==（B p 为顺序阀的出口压力，取决于负载。此时，负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定

压力，故：出口压力与进口压力相等）

MPa p C 3=(C p 为减压阀的出口压力，取决于负载。此时，负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定压力，故：减压阀起作用，出口压力为阀的调定压力）

（2）2Y 得电，缸2工进时：

MPa A F p p L C 5.210100250004

2122=⨯===- MPa p p C A 5.2==(C p 为减压阀的出口负载建立的压力，此时，该压力低于阀的调定压力，故：减压阀不起作用，减压阀进口压力A p 等于出口压力C p )

0=B p （顺序阀打不开，关闭）

缸2碰到死挡铁时：

MPa p A 5=，MPa p C 3=（此时，相当于缸2的负载力为无穷大，液压泵的压力升高至溢流阀的设定压力，减压阀起作用，出口压力C p 为阀的调定压力）

MPa p p A B 5==（B p 为顺序阀的出口压力，取决于负载。此时，负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定压力，故：出口压力B p 与进口压力A p 相等）

（3）2Y 失电、1Y 失电，缸1工进时：

MPa A F p p L B 5.310

1003500041111=⨯===- MPa p A 4=（A p 为顺序阀的进口压力，因其出口压力B p 低于阀的调定压力，故出口压力A p 等于阀的调定压力）

MPa p C 3=（此时，减压阀的负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定压力，故：减压阀起作用，出口压力C p 为阀的调定压力）

缸1到达终点时，突然失去负载时：

0=B p

MPa p A 4=（因顺序阀的出口压力0=B p 低于调定压力，故出口压力A p 等于阀的调定压力）

MPa p C 3=（此时，减压阀的负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定压力，故：减压阀起作用，出口压力C p 为阀的调定压力）

6-3 如题6-3图所示的夹紧回路中，如溢流阀调整压力MPa p y 5=，减压阀调整压力MPa p J 5.2=，试分析：

（1）夹紧缸在未夹紧工件前作空载运动时，A 、B 、C 三点压力各为多少？

（2）夹紧缸夹紧工件后，泵的出口压力为5MPa 时，A 、C 点压力各为多少？

（3）夹紧缸夹紧工件后，因其他执行元件的快进使泵的出口压力降至1.5MPa 时，A 、C 点压力各为多少？

解：（1）夹紧缸作空载运动，无杆腔压力

0=C p ，减压阀的出口压力0=B p ，此时，

减压阀不起作用，

0==B A p p 。

（2）夹紧缸夹紧工件后，无杆腔压力C p 升

高使泵的出口压力达到5MPa ，此时，溢流

阀开启，MPa p A 5=。

由于减压阀的出口压力B p 高于阀的调定压力，故减压阀起作用，MPa p p J B 5.2==。 MPa p C 5.2=。

（3）夹紧缸夹紧工件后，因其他执行元件的快进使泵的出口压力降至1.5MPa 时， MPa p A 5.1=

MPa p C 5.2=（单向阀起保压作用）

MPa p p B C 5.2==（减压阀的出口压力B p 低于阀的调定压力，减压阀不起作用）

6-7 如图题6-7所示的八种回路，已知：液压泵的流量s m q p /10167.033-⨯=,液压缸无杆腔面积2150cm A =，有杆腔面积2225cm A =，溢流阀调整压力Pa p s 51024⨯=，负载F 及节流阀通流面积a 均标注在图上，试计算这八种回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力。通过节流阀的流量p a C q d ∆⋅

⋅=ρ2，其中3/870,62.0m kg C d ==ρ。

（1）解：

列活塞的受力平衡方程式，计算无杆腔压力 s L L L p MPa Pa A F A F A p p F A p A p <=⨯==+=

=---2)(1050100000

4

112212211 故溢流阀关闭，作安全阀。

活塞的速度为：

min /200min)/(50

106010167.06

31cm cm A q v =⨯⨯⨯==- 液压泵的工作压力为：

MPa p p p 21==

（2）解：

列活塞的受力平衡方程式，计算无杆腔压力