液压复习题

1、如图2-4（a ）所示U 型管测压计内装有水银，U 型管左端与装有液体的容器相连，右端开口与大气相通，已知：mm h mm h 30,201==，容器内液体为水，水

银的密度为3

3/106.13m kg ⨯。

（1） （1） 试利用静压力基本方程中等压面的概念，计算A 点的相对压力和

绝对压力。

（2） （2） 又如图2-4（b ）所示，容器内装有同样的水，mm

h mm h 30,151==试求A 点处的真空度和绝对压力。

（3）

解：（1）取B-C 为等压面（见图2-4a ） U 形测压计右支 ()1h h g p c +=汞ρ

U 形测压计右支 1gh p p A B 水ρ+=

因为C B p p =，所以 ()11 h h g gh p c A +=+汞水ρρ

1

)(gh gh p c A 水汞汞ρρρ-+=

=13.6×103

×9.81×0.20+9.81×0.3（13.6×103-103） =63765N/㎡

以上所得结果为相对压力，A 处的压力为绝对压力 =绝a p 0.101+0.064=0.165MPa

（2）取B-C 为等压面（见图2-4b ），压力c p 等于大气压力a p ，故a C B p p p == 所以)(21gh gh p p B A 汞水ρρ+-=

=101325-103×9.81×0.15-13.6×103×9.81×0.3 =59828Pa ≈0.06MPa

以上计算结果为绝对压力，真空度为

0.04MPa 41497Pa 59828-101325≈==-A a p p

2、如图2-7所示的两种安全阀，阀芯的形状分别为球形和圆锥形，阀座孔直径d=10㎜，钢球和锥阀的最大直径D=15㎜。当油液压力p 1=10MPa 时，压力油克

服弹簧力顶开阀芯而溢油，溢油腔有背压p 2=0.5MPa ，试求两阀弹簧的预紧力。

答：球阀受p 1作用向上的力为

1

214p d F π

=

受p 2作用向下的力为

2

224p d F π

=

列出球阀受力平衡方程式 442

212d p F p d s ππ+=

式中s F 为弹簧的预紧力，故

()

444

2

212

2

12

d p p d p p d F s πππ

-=-=

()N 746401.0100.5)-(1026

=⨯⨯=π

锥阀阀芯受力情况和球阀相同。故s F 也相同。

3.如图2-10所示，液压泵以Q ＝25L/min 的流量向液压缸内径D ＝50mm ，活塞杆直径d ＝30mm ，油管直径d 1＝d 2＝15mm ，试求活塞的运动速度及油液在进回油管中的流速。

解：计算液压缸进、回油管的流速时，不能直接应用连续性方程，因为进油管何回油管已为活塞所隔开。 有已知流量可求得进油管流速

s m cm d Q v /36.2min /141475.14102542

3121≈=⨯⨯⨯==ππ

由进入液压缸的流量可求得活塞运动速度

s m cm D Q v /21.0min /127354102542

32≈=⨯⨯⨯==ππ

由连续性方程

44)

(212

22d v d D v ππ=-

故回油路中流速为

s m d d D v d d D v v /50.15

.13521.04

)

(4

2

2221222

1222=-⨯=-=-=ππ

4如果先导式溢流阀阻尼孔堵塞，会出现怎样的情况？若用直径较大的孔代替原阻尼孔又会出现怎样的情况？

答：若先导式溢流阀中主阀芯的阻尼孔堵塞，如果此时主阀芯上腔充满油液（在刚开始堵塞时往往这样），则下腔压力（进油压力）必须大于先导阀的调整压力和主阀芯上部的软弹簧力，才能使主阀向上移动，上腔中的油液通过先导阀回油箱，这和阻尼孔没有堵塞的情况相似。但是这种情况不会持续很久，因为主阀上腔无油液补充。在主阀上腔出现空隙时，进油压力只要克服主阀上部的软弹

簧力就能使主阀芯向上移动，二使进回油路接通，油液流回油箱，这时相当于溢流阀处于卸荷状态，系统压力建立不起来，系统不能工作。

若用一直径较大的孔代替阻尼孔时，需要有足够大的流量通过先导阀，才能在主阀两端产生足以使主阀芯移动的压差。实际上，由于锥阀座上的孔较小，通过流量受到限制，阻尼孔较大时，其两端就无法形成足够压差使主阀开启。所以主阀芯在上部弹簧作用下使进油孔和回油孔始终处于切断状态。这时只有先导阀起作用，相当于一个流量很小的溢流阀。

5图7－14为一个二级调速

回路，图中1为溢流阀，2

为远程调压阀，试分析二级

调速原理。

解：在图示状态，活塞向右移动，这时系统的最大压力决定于溢流阀的调整压力。虽然远程调压阀2的调整压力较溢流阀1低，但由于远程调压阀的回油口接在高压管路上，因此远程调压阀无法打开。当换向阀换位，活塞向左移动时，原来的高压管路切换为通油箱的低压管路，系统压力由远程调压阀的调整压力决定。所以图示回路能使活塞在左右两个方向运动时，其最高（安全）压力不同。

6一夹紧油路如图7-20所示，

若溢流阀的调整压力p1＝

5MPa，减压阀的调整压力p2

＝2.5MPa，试分析夹紧缸活

塞空载时A，B两点的压力

各为多少？减压阀的阀芯处

于什么状态？夹紧时活塞停

止运动后，A,B两点压力又

各为多少？减压阀阀芯又处

于什么状态？

解：当回路中的二位二通电磁阀处于图示状态时，在活塞为空载的运动期间，如忽略活塞运动时的摩擦力，惯性力，和管路损失等，则B点压力为零，这时减压阀中的先导阀关闭，主阀芯处于开口最大位置，若不考虑流过溢流阀的压力损失，则A点压力也为0。夹紧时，活塞停止运动，B点压力升高到减压阀的调整压力2.5MPa，并保持此压力不变。这时减压阀中的先导阀打开，主阀芯开口很小。而液压泵输出油液中仅有极少量流过减压阀中的先导阀，绝大部分经溢流阀溢回油箱。A点压力为溢流阀的调整压力5MPa。

7如图7-26所示，溢流阀的

调定压力为5MPa。顺序阀

的调定压力为3MPa，液压

缸无杆腔有效面积为A＝

50cm3，负载F L＝10000N。

当换向阀处于图示位置时，

试问活塞运动时和活塞到终

点停止运动时，A,B两点的

压力各为多大？又负载

F L=20000N时，A,B两点的

压力又为多大？（管路损失

忽略不计）

解：(1)活塞运动时，B点压力为