第四章4-1 图4 -115 所示液压缸,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,液控单向阀作用锁以防止液压缸下滑,阀的控制活塞面积_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,是阀心承受面积A的3倍。若摩擦力,弹簧力均忽略不计,试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀?开启前液压缸中最高压力为多少?解:对刚缸体作受力分析有 由于控制面积_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,为阀心承压面积的3倍故开启阀需即取临界条件_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N, _(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,开启最高压力 4-2弹簧对中型三位四通电液换向阀的先导阀及主阀的中位机能能否任意选定?答:不能。4-3 二位四通阀用作二位三通或而为二通阀时应如何连接?答:作二位三通,将T通路与B通路接成共路作二位二通,将B通路与A通路接通,且将A通路与T通路接通4-4图4-116所示系统中溢流阀的调整压力分别为p=3MPa,p=1.4MPa,p=2MPa。试求当系统外负载为无穷大时,泵的出口压力为多少?如将溢流阀B的遥控口堵住,泵的出口压力为多少?答:系统负载无穷大即系统超载,此时溢流阀对系统起保护作用。A支路的调整压力为3MPa,当C控制B的遥控口时,BC支路的最大稳定压力为C的调整压力,即2MPa。系统的稳定压力为较小值,即2MPa,所以此时泵的出口压力P=2 MPa。若溢流阀B的遥控口堵住,此时BC支路的调整压力为两者调整压力之和即3.4 MPa。A支路的调整压力为3MPa。同样保持较小值,此时,由A起安全阀作用,使系统的出口压力维持在3 Mpa,即泵的出口压力P=3 Mpa。4-5图4-117所示两系统中溢流阀的调整压力分别为p=4MPa, p =3MPa, p=2MPa。当系统外负载为无穷大时,泵的出口压力各为多少?对图a的系统,请说明溢流量是如何分配的?解:对(a)系统:A中K口接到B阀上,B中K口接到C阀上,则B的溢流压力由C来决定,A的溢流压力由B决定,所以系统出口压力保持在C的溢流压力即调整压力为2 Mpa对(b)系统:B中K口接油箱,此时B的调整压力为0 Mpa。系统出口压力应等于三个溢流阀的调整压力之和 ,即4+0+2=6 Mpa。对图a的系统,溢流量分配应是q=全部;q=0;q=0.4-6 图4-118所示溢流阀的调定压力为4Mpa,若不计先导油流经主阀心阻尼小孔时的压力损失,试判断下列情况下的压力表读数:1)YA断电,且负载为无穷大2)YA断电,且负载为2 Mpa3)YA断电,且负载压力为2Mpa_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,解:1)YA断电,电磁阀处于关闭状态,因为负载为无穷大,溢流阀溢流,其两端的压力为4Mpa,即压力表读数为4Mpa.2)YA断电,电磁阀关闭,负载只有2Mpa,没有达到调定压力,故溢流阀不溢流,压力表读数为2Mpa3)YA通电,电磁阀打开,产生的吸力和阀的输出压力及弹簧力平衡,故压力表读数为0Mpa.4-8图4-120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)当泵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)当泵出口压力由于工作缸快进,压力降低到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?答:1)泵的出口压力等于溢流阀调定压力时,夹缸使工件夹紧,由于减压阀基本可维持出口压力恒定,,等于减压阀调定压力,同样单向阀后的=2.5Mpa,阀口处于关小状态。2)当降到1.5Mpa时,即,阀口处于开大状态,由于原工件的夹紧状态未变,则3)如夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时C处压力为0,,阀口不工作。4-9 图4- 121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)活塞在运动期间和碰到死档板后A.B处压力;2)如果减压阀的外泄油口堵死,活塞碰到死档板后A.B处压力。答:1)活塞在运动中有,减压阀不工作,碰到挡铁后,减压阀相当于外负荷无穷大,B处压力为5Mpa2)减压阀外泄油口堵住后,阀口无法移动 ,不起减压作用,,溢流阀相当于接近无穷大负载。4-10 图4-122所示的减压回路,一只液压缸无杆腔,有杆腔的面积分别为100cm,50cm,最大负载F=14000N,F=4250N,背压p=0.15MPa, 节流阀2的压差Δp=0.2MPa,求:1)A,B,C各点压力(忽略管路阻力);2)泵和阀1,2,3应选多大的额定压力?解:1)由上面的缸的活塞杆力的平衡,可有 P=F/A=14000/(100×10)=1.4 MPaA. 处压力与C处压力相差节流阀2的压差,可有 B. PA= Pc+0.2 MPa =1.6 MPa C. 由下面的缸的活塞杆力的平衡,可有 D. PB A1 =F2 + P A2 E. P = (F + PB A2)/ A F. 2=4250+50×101 ×0.15×10－/100×1046 G. MPa MPa额定压力。 压力为多少? Mpa时; Mpa时 3) 活塞运动到右端时 点与液压缸连通,则_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,此时顺序阀应为开启状态,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N, (2) _(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N, 顺序阀关闭,由于马达处于工作状态, _(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N, Mpa,即油道中最高压力为5Mpa, _(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N, 1=20000N,F2=30000N,有效工作面积都是A=50cm2,要求缸Ⅱ先于缸Ⅰ动作,问: 1)顺序阀和溢流阀的调定压力分别为多少? _(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,2)不计管路阻力损失,缸Ⅰ动作时,顺序阀进,出口压力分别为多少? 2,动作时 P= F2/A=30000/50×10-4=6 Mpa。所以P溢>P顺>6 Mpa 1<缸Ⅱ承受力F2。因此,顺序阀的调定压力要小于 溢流阀,则顺序阀的调定压力应大于或等于F2作用 使缸Ⅱ产生的压力, P溢>P顺>6 Mpa 1,动作时 P= F1/A=20000/50×10-4=4Mpa Mpa, 缸Ⅰ动作时,缸Ⅱ也在运动,所以顺序阀进口压力又要保证缸Ⅱ的运动,所以顺序阀的进口压力应大于或等于顺序阀的调定压力 4-13图4-125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? Px>Py,则P出=Px, Px<Py,则P出=Py。 2)调换位置,则成为先通过溢流阀后通过顺序阀,则压力应等于其两者压力求和, P出=Px+ Py。 , 两处的压力 _(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,解: _(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N, 活塞运动时, 处的压力为2Mpa,A处的压力也为2Mpa,活塞运动到终端停止时,A处的压强为5Mpa,B处为3Mpa B处的压强为2Mpa,停止时,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N, 4-17 图4-129所示回路中,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,溢流阀的调定压力_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,试回答下列问题: 1)回油腔背压_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,的大小由什么因素来决定? 2)当负载_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,时,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,比_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,高多少?泵的工作压力是多少? 3)当泵的流量略有变化时,上述结论是否需要修改? _(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,解:(1)回油腔的背压_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,由负载_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,来决定; (2)当_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,时,由于溢流阀的调定压力_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,故_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,即有_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,此时泵的工作压力,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N, (3)当泵的流量略有变化时,由于溢流阀的作用,进口压力基本保持恒定,无需修改。 =100cm2,负载在500~40000N的范围内变化,为使负载变化是活塞运动速度恒定,在液压缸进口处使用一个调速阀。如将泵的工作压力调到其额定压力6.3MPa,试问这是否合适? 解:不合适。太大了,将引起速度不恒定 P=F/A=40000/10-2=4 Mpa P=4.4~4.5 Mpa , 有压差,试判断电磁阀通电和断电时,图a和b的压力油能否开启锥阀而流动,并分析各自是作何种换向阀使用的。 _(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N, 有压力差。当电磁铁通电时,对于a图,控制口 接控制压力,阀心开启,此时C接油箱,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,油液从_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,换向阀相当于一开关;对于b图,阀心开启,_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,油液_(1)=30(cm)^2, _(2)=120(cm)^2, =30000N,,电磁铁断电时,二位三通电磁阀不工作,阀心关闭,对于a,b图,A B均不流通。

第四章

4-1 图4 -115 所示液压缸,液控单向阀作用锁以防止液压缸下滑,阀的控制活塞面积是阀心承受面积A的3倍。若摩擦力,弹簧力均忽略不计,试计算需要多大的控制压力才能开启液控单向阀?开启前液压缸中最高压力为多少?

解:对刚缸体作受力分析有

由于控制面积为阀心承压面积的3倍

故开启阀需

即取临界条件

开启最高压力

4-2弹簧对中型三位四通电液换向阀的先导阀及主阀的中位机能能否任意选定?

答:不能。

4-3 二位四通阀用作二位三通或而为二通阀时应如何连接?

答:作二位三通,将T通路与B通路接成共路

作二位二通,将B通路与A通路接通,且将A通路与T通路接通

4-4图4-116所示系统中溢流阀的调整压力分别为p=3MPa,p=1.4MPa,p=2MPa。试求当系统外负载为无穷大时,泵的出口压力为多少?如将溢流阀B的遥控口堵住,泵的出口压力为多少?

答:系统负载无穷大即系统超载,此时溢流阀对系统起保护作用。A支路的调整压力为3MPa,当C控制B的遥控口时,BC支路的最大稳定压力为C的调整压力,即2MPa。系统的稳定压力为较小值,即2MPa,所以此时泵的出口压力P=2 MPa。

若溢流阀B的遥控口堵住,此时BC支路的调整压力为两者调整压力之和即3.4 MPa。A支路的调整压力为3MPa。同样保持较小值,此时,由A起安全阀作用,使系统的出口压力维持在3 Mpa,即泵的出口压力P=3 Mpa。

4-5图4-117所示两系统中溢流阀的调整压力分别为p=4MPa, p =3MPa, p=2MPa。当系统外负载为无穷大时,泵的出口压力各为多少?对图a的系统,请说明溢流量是如何分配的?

解:对(a)系统:A中K口接到B阀上,B中K口接到C阀上,则B的溢流压力由C来决定,A的溢流压力由B决定,所以系统出口压力保持在C的溢流压力即调整压力为2 Mpa

对(b)系统:B中K口接油箱,此时B的调整压力为0 Mpa。系统出口压力应等于三个溢流阀的调整压力之和 ,即4+0+2=6 Mpa。

对图a的系统,溢流量分配应是q=全部;q=0;q=0.

4-6 图4-118所示溢流阀的调定压力为4Mpa,若不计先导油流经主阀心阻尼小孔时的压力损失,试判断下列情况下的压力表读数:

1)YA断电,且负载为无穷大

2)YA断电,且负载为2 Mpa

3)YA断电,且负载压力为2Mpa

解:1)YA断电,电磁阀处于关闭状态,因为负载为无穷大,溢流阀溢流,其两端的压力为4Mpa,即压力表读数为4Mpa.

2)YA断电,电磁阀关闭,负载只有2Mpa,没有达到调定压力,故溢流阀不溢流,压力表读数为2Mpa

3)YA通电,电磁阀打开,产生的吸力和阀的输出压力及弹簧力平衡,故压力表读数为0Mpa.

4-8图4-120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)当泵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)当泵出口压力由于工作缸快进,压力降低到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?

答:1)泵的出口压力等于溢流阀调定压力时,夹缸使工件夹紧,由于减压阀基本可维持出口压力恒定,,等于减压阀调定压力,同样单向阀后的=2.5Mpa,阀口处于关小状态。

2)当降到1.5Mpa时,即,阀口处于开大状态,由于原工件的夹紧状态未变,则

3)如夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时C处压力为0,,阀口不工作。

4-9 图4- 121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)活塞在运动期间和碰到死档板后A.B处压力;

2)如果减压阀的外泄油口堵死,活塞碰到死档板后A.B处压力。

答:1)活塞在运动中有,减压阀不工作,碰到挡铁后,减压阀相当于外负荷无穷大,B处压力为5Mpa

2)减压阀外泄油口堵住后,阀口无法移动 ,不起减压作用,,溢流阀相当于接近无穷大负载。

4-10 图4-122所示的减压回路,一只液压缸无杆腔,有杆腔的面积分别为100cm,50cm,最大负载F=14000N,F=4250N,背压p=0.15MPa, 节流阀2的压差Δp=0.2MPa,求:

1)A,B,C各点压力(忽略管路阻力);

2)泵和阀1,2,3应选多大的额定压力?

解:1)由上面的缸的活塞杆力的平衡,可有 P=F/A=14000/(100×10)=1.4 MPa

A. 处压力与C处压力相差节流阀2的压差,可有
B. PA= Pc+0.2 MPa =1.6 MPa
C. 由下面的缸的活塞杆力的平衡,可有
D. PB A1 =F2 + P A2
E. P = (F + PB A2)/ A
F. 2=4250+50×101 ×0.15×10－/100×1046
G. MPa
MPa额定压力。

压力为多少?
Mpa时;
Mpa时
3) 活塞运动到右端时
点与液压缸连通,则,,此时顺序阀应为开启状态,
(2)
顺序阀关闭,由于马达处于工作状态,
Mpa,即油道中最高压力为5Mpa,
1=20000N,F2=30000N,有效工作面积都是A=50cm2,要求缸Ⅱ先于缸Ⅰ动作,问:
1)顺序阀和溢流阀的调定压力分别为多少?
2)不计管路阻力损失,缸Ⅰ动作时,顺序阀进,出口压力分别为多少?
2,动作时
P= F2/A=30000/50×10-4=6 Mpa。所以P溢>P顺>6 Mpa
1<缸Ⅱ承受力F2。因此,顺序阀的调定压力要小于 溢流阀,则顺序阀的调定压力应大于或等于F2作用 使缸Ⅱ产生的压力,
P溢>P顺>6 Mpa
1,动作时
P= F1/A=20000/50×10-4=4Mpa
Mpa,
缸Ⅰ动作时,缸Ⅱ也在运动,所以顺序阀进口压力又要保证缸Ⅱ的运动,所以顺序阀的进口压力应大于或等于顺序阀的调定压力
4-13图4-125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?
Px>Py,则P出=Px,
Px<Py,则P出=Py。
2)调换位置,则成为先通过溢流阀后通过顺序阀,则压力应等于其两者压力求和,
P出=Px+ Py。
,
两处的压力
解:
活塞运动时,
处的压力为2Mpa,A处的压力也为2Mpa,活塞运动到终端停止时,A处的压强为5Mpa,B处为3Mpa
B处的压强为2Mpa,停止时,
4-17 图4-129所示回路中,,溢流阀的调定压力,试回答下列问题:
1)回油腔背压的大小由什么因素来决定?
2)当负载时,比高多少?泵的工作压力是多少?
3)当泵的流量略有变化时,上述结论是否需要修改?
解:(1)回油腔的背压由负载来决定;
(2)当时,由于溢流阀的调定压力,故,,即有,此时泵的工作压力,
(3)当泵的流量略有变化时,由于溢流阀的作用,进口压力基本保持恒定,无需修改。
=100cm2,负载在500~40000N的范围内变化,为使负载变化是活塞运动速度恒定,在液压缸进口处使用一个调速阀。如将泵的工作压力调到其额定压力6.3MPa,试问这是否合适?
解:不合适。太大了,将引起速度不恒定
P=F/A=40000/10-2=4 Mpa
P=4.4~4.5 Mpa
,
有压差,试判断电磁阀通电和断电时,图a和b的压力油能否开启锥阀而流动,并分析各自是作何种换向阀使用的。


有压力差。当电磁铁通电时,对于a图,控制口
接控制压力,阀心开启,此时C接油箱,油液从,换向阀相当于一开关;对于b图,阀心开启,,油液,电磁铁断电时,二位三通电磁阀不工作,阀心关闭,对于a,b图,A B均不流通。