计算题(附答案)

1、1、如下图,液压泵输出流量q=25L/min,向液压缸供油.设活塞直径D=50mm活塞杆直径d=30mm进、回油管直径di=d2=10mm求活塞运动速度v以及进油管、回油管中油液的流动速度Vi、V20解：进油管中液流速度由进入液压缸的流量可求活塞运动速度用连续性方程计算回油管中液流速度2、帆图所示,A=100cn2,A=80cn2,Fi=30kN,F2=20kN,输入流量q=15L/min,求：1两液压缸的工作压力p1、访；2两液压缸的运动速度V1、V20解：1根据力平衡方程有：p2A2F2那么：p2F2201042.5106PaA280104又据力平衡方程有：F1P2AiPiAiF13010

2、66PiP242.5105.510PaAi100102因q1=15L/min=15x10-3m/min,那么q115103v1-41.5m/minA100104q2V1A1.5100v2-1.875m/minA2A2803、如下图,如下图的液压缸系统A=100cm2,A=80cm2,缶T1输入压力p=0.9MPa,输入流量q=10L/min,不计损失和泄漏.求：两液压缸承受相同负载时Fi=Fz,该负载的数值是多少？两液压缸的运动速度V1、V2各是多少？解：解得：p2=0.5MPaF1F2=5kNvi业1010341m/minA100104q2vA180100V2一-0.8m/minA1A14、

3、如下图,两液压缸的结构完全相同.Ai=100cn2,A=50c宿,溢流阀的调定压力py=5MPa缶TI、II分别作用负载为F1=80kN,F2=50kN,向液压缸I输入流量q=30L/min,求：1两液压缸无杆腔的工作压力p6；2两液压缸向右的运动速度V1、V2.解：1列缸II活塞的力平衡方程解得：P2501°31：0100450104.7.5Mpa列缸I活塞的力平衡方程F1P2A2801037.5106501041_上_2=11.5MPaA1001042缸I的运动速度V1qA130103100104=3m/minV2V1A2350104410010=1.5m/min5、如下图,溢流

4、阀和减压阀的调定压力分别为py=4.5MPa,p1=3.5MPa,pj2=2.0MPa；负载Fl=1200N;活塞有效工作面积A=15cm"减压阀全开时的局部压力损失及管路损失略去不计.1试确定活塞在运动中和到达终点时a、b、c点处的压力.2当负载加大到Fl=4200N时,a、b、c点处的压力.说明理由解：(1) Fl1200N时运动中,液压缸工作压力为因pi<pj2=2.0MPa,pi<w=3.5MPa,那么两减压阀均不工作；又因pi<pY=4.5MPa,溢流阀也不工作,无溢流.贝Upc=pb=pa=0.8MPa液压缸到终点,液压缸负载相当于无穷大,进油腔压力迅速

5、上升到口2调节压力时,该阀工作,贝Upc=pj2=2.0MPa；依次类推：pb=3.5MPa,pa=6=4.5MPa.(2) Fl4200N时,液压缸工作压力为即要使液压缸运动进油腔压力必须到达2.8MPa,1pj2=2.0MPa,无法推动液压缸,进油腔压力迅速上升到口2调节压力时,该阀工作,那么pc=pj2=2.0MPa;依次类推：pb=3.5MPa,pa=pY=4.5MPa016n如下图,液压缶T的无杆腔面积A=50cm2,负载FL=10kN,方向始终向左,各阀的调定压力如图.确定(1)活塞运动时A、B点压力；(2)活塞到终点停止时A、B点压力.(注：需有文字说明)解：列液压缸的力平衡方程

6、解得：p且也受2MPaA50104(1)活塞运动时因工作压力仅需2MPa减压阀的调定压力为3MPa减压阀不工作,故Pb=2MPa而溢流阀的调定压力为5MPa溢流阀不工作,故Pa=2MPa(2)活塞到终点停止时当活塞到终点停止,因负载无限加大,液压缸左腔压力被憋高,减压阀工作,达到其调定压力,故Pb=3MPaA点压力继续被憋高,当到达溢流阀的调定压力时,溢流阀溢流,故Pa=5MPa7、如下图,溢流阀的调定压力为4MPa减压阀的调定压力为3MPa假设不计所有的压力损失,判定以下情况下压力表I和压力表II的读数,必须说明理由.YA断电,且系统负载为无穷大时；（2） YA断电,且系统负载压力为2MPa

7、时；（3） YA通电,且系统负载压力为2MPa时.解：1YA断电,且系统负载为无穷大时因YA断电且系统负载为无穷大,溢流阀远程控口只与进油口通,溢流阀溢流,表I读数为4MPa因系统负载为无穷大,那么系统压力为溢流阀的调定压力为4MPa减压阀工作,表II读数为调定压力3MPa表I读数：4MPa表II读数：3MPa2YA断电,且系统负载压力为2MPa时YA断电且系统负载压力为2MPa溢流阀远程控口只与进油口通,溢流阀不溢流,表I读数为为2MPa因系统压力为2MPa减压阀不工作,表II读数为调定压力2MPa表I读数：2MPa表II读数：2MPaYA通电,且系统负载压力为2MPa时因溢流阀远程控口接油

8、箱,故溢流阀溢流,系统压力为0,无法驱动负载,表I读数为为00因系统压力为0,减压阀不工作,表II读数为调定压力00表I读数：0,表II读数：08、如下图,溢流阀的调定压力为5MPa减压阀的调定压力为2.5MPa,分析下列工况,说明理由.(1)当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Pa、pco(2)当泵出口压力由于工作缸快进,压力降到1.5MPa时(工件原来是夹紧的),A、C点压力Pa、pco(3)夹紧缸在工件夹紧前作空载运动,A、B、C点压力pA、pB、pc.解：(1)系统压力等于溢流阀调定压力5MPa减压阀工作,夹紧缸使工件夹紧后,由于单向阀的保压作用,那么Pa

9、=Pc=2.5MPa.(2)因系统压力由于工作缸快进,压力降到1.5MPa且工件原来是夹紧的,由于单向阀的保压作用,那么pc=2.5MPa,因减压阀不工作,Pa=1.5MPa.(3)夹紧缸在工件夹紧前作空载运动,那么夹紧缸左腔压力为0,pA=pB=pc=009、如下图,溢流阀的调定压力pY=5MPa顺序阀的调定压力px=3MPa以下工况下A、B点的压力各是多少(需要说明理由)？(1)液压缸运动时,负载压力pL=4MPa时；(2)负载压力Pl变为1MPa时；(3)活塞运动到右端时.解：(1)因负载压力pL=4MPa那么pA=4MPa因顺序阀的调定压力px=3MPa那么顺序阀翻开,那么pB=4MP

10、a即pA=pB=4MPa(2)负载压力Pl变为1MPa时,只需使顺序阀开启且使A点压力大于等于负载压力即可,故pA=1MPapB=3MPa(3)活塞运动到右端时,由于泵流量仍在输出,系统构成的密闭容腔油压憋高,即A、B点压力同时、等值升高,当到达溢流阀调定压力时,溢流阀翻开、溢流定压.即pA=pB=5MPa10、如下图,缸I、II上的外负载Fi=20kMF2=30kN,两活塞的无杆腔有效工作面积土匀为A=50cni,要求缸II先于缸I动作,问：(1)顺序阀、溢流阀的调定压力各为多少？(2)不计管路压力损失,缸I动作时,顺序阀的进、出口压力分别为多少?解：(1)要求缸II先于缸I动作,缸II左腔

11、压力为:Pii33010501046MPa假设缶TII先于缸I动作,那么顺序阀不得翻开,那么顺序阀的调定压力必须大于6MPa溢流阀的调定压力必须大于6MP豺可定压.即p溢p顺6MPa(2)缸I动作时,因外负载R=20kN,那么34MPaF12010Pl-4A50104那么顺序阀的出口压力为p出=4MPa,因顺序阀的调定压力大于6MPa那么P进=P顺6MPa11、在图示系统中,溢流阀的调整压力为5.0Mpa,减压阀的调整压力分别为3MPa和1.5MPa.液压缸无杆腔的活塞有效工作面积A无=100cn2,且在以下情况下溢流阀处于溢流状态.(1)当负载R=15kN时,确定A、B点的工作压力(2)当负

12、载FL=40kN时,确定A、B点的工作压力解：(1)负载FL=15kN时那么根据减压阀的工作原理有:g=1.5MPa,pA=5.0MPa(2)负载R=40kN时那么根据减压阀的工作原理有：g=3.0MPa,pA=5.0MPa12、在图示回路中,两活塞面积相同,A=20cn2,但负载分别为F=8kN,FL2=4kN,假设溢流阀的调定压力Py=4.5MPa,分析减压阀调定压力pj=1MPa4MPa时,两缸的动作情况.解：(1)pji=1MPa时3液压缸II负载压力p2为：p2也41042MPaA20104因减压阀出口压力卬=1MPa<p2=2MPa,故液压缸II不动.液压缸I的负载压力p1为

13、：口F181014MPaA20104因p1=4MPa<Py=4.5MPa,那么节流阀的进口压力差：pTpYp10.5MPa说明有流量通过节流阀进入液压缸I,那么液压缸I运动.(2)Pj2=4MPa时因液压缸II负载压力p2=2MPa<p-4MPa,所以减压阀口常开,能够推动液压缸II0液压缸I、II相对于泵呈并联,但液压缸II负载小,故液压缸II首先被推动.因在液压缸II运动过程中,负载不变,泵的工作压力不会提升,故液压缸I不动.当液压缸II到终点时,C点压力升高并到达液压缸I的负载压力时,液压缸I才运动.13口图所示,A=A=100cm,缸I负载F=35kN,缸II运动时负载为零

14、.溢流阀、顺序阀、减压阀的调整压力如图.不计各种压力损失,分别求以下情况下A、B、C三点压力.(1)液压泵启动后,两换向阀处于中位；(2) 1YA通电,液压缸I活塞运动时和活塞到达终点后；(3) 1YA断电,2YA通电,液压缸II活塞运动时和活塞碰到固定挡块时.解：(1)液压泵启动后,两换向阀处于中位,管路堵塞,系统油压憋高到达溢流阀调定压力时溢流阀翻开溢流、定压.故pA=4.0MPa；此时到达顺序阀的调定压力翻开,故pB=4.0MPa.此时减压阀工作为其调定压力pc=2.0MPa.(2) 1YA通电,液压缸I活塞运动时和活塞到达终点后,1)缸I活塞运动时此压力大于顺序阀的调定压力,顺序阀的进

15、出口压力相等,故Pb=3.5MPa.Pa=3.5MPa.pc=2.0MPa(同上不变).2)缸I活塞到达终点后B点压力上升系统油压憋高,到达溢流阀调定压力时溢流阀翻开溢流、定压.故Pa=4.0MPa;此时到达顺序阀的调定压力翻开,故Pb=4.0MPa.pc=2.0MPa(同上不变).(3) 1YA断电,2YA通电,液压缸II活塞运动时和活塞碰到固定挡块时.1)缸II活塞运动时因缸II活塞运动时无负载,减压阀出口为0,减压阀不工作,阀口常开.Pa=Pb=pc=02)活塞碰到固定挡块时负载无穷大,缸左腔压力憋高,C点压力为减压阀的调定值pc=2.0MPa,系统油压憋高到达溢流阀调定压力时溢流阀翻开

16、溢流、定压.故Pa=4.0MPa;此时到达顺序阀的调定压力翻开,故Pb=4.0MPa.14、如下图,泵的流量qp=6L/min,Ai=20cn2,溢流阀的调定压力为py=3MPa负载F=4kN,节流阀为薄壁孔口,开口面积A=0.01cm2,流量系数G=0.62,油液密度p=900kg/m3,求：1活塞的运动速度；2溢流阀的溢流量.解：1进油节流回路中,经节流阀进入液压缸的流量使活塞的运动速度为:式中KCd0.03,m=0.5,那么将条件代入得：KAtA1(Pp0.030.0110420104(3106410320100.54)0.015m/s2进入液压缸的流量为:那么溢流阀的溢流量为15、如下

17、图回路,AT1=0.01cm：AT2=0.02cm：流量系数C=0.67,油液密度P=900kg/m3,负载压力p=2MPa溢流阀调定压力Py=3.6MPa,活塞面积A=50cm,液压泵流量qp=25L/min.不计管路损失,问电磁铁在通电和断电时,活塞的运动速度各是多少？解：1电磁铁通电时液压缸速度为2电磁铁断电时因阀1的通流面积小于阀2的通流面积,阀1有节流作用且经过阀1和阀2的流量相等.设C点压力为pc贝U：qAT1qAT2即有：AT1pT1=AT2Pt2或Ati2(PyPc)=At22(PcPi)22那么：pcAtipAt22PlAtiAt2代入各量有：pc=2.32MPa那么液压缸的

18、运动速度为：16、如下图回路,设两节流阀的开口面积人尸AT2=0.1cm2,其流量系数均为C=0.62.液压缸的A=100cm2、A=50cM,负载FL=5kN,方向始终向左,Py=pp=2MPa3.泵流量qp=25L/min,求活塞向右运动速度v.放压油密度p=900kg/m解：由于：v曳至贝(J:q1q2&2q2Aa2a2根据流量计算公式有：qCdAT.2Pt那么：qCdAr11Pq2CdATzJ"由于：q12q2那么：Pi4P2或PpPi4P2(1)根据力平衡方程有：PiAFlp2A2(2)联立方程(1)解得：P16.668105Pa那么向右运动速度为：2pT12PpP

19、i)CdAtiCdati.v曳=0.0337m/sA1A1A117、如下图回路,FLmax=30kN,Ai=100cri,?pTmin=0.4MPa.1求溢流阀的调定压力Py；(2)溢流阀调定后,分别求当Fl=10kN,Fl=0时的p、pY、？pT.解：(1)根据力平衡方程有：P1A1Fl那么：pi旦3010343106PaAi10010故溢流阀的调定压力为：PyP1Ptmax31060.41063.4106Pa=3.4MPaF.10103c(2)pL=10kN时：p1,0一01106Pa1MPaA100104pL=0kN时：p1旦一0-0MPaA110010418、如下图回路,qp=25L/

20、min,负载R=40kN,溢流阀的调定压力pY=5.4MPa,液压缸的工作速度v=18cm/min,不考虑管路和液压缸的摩擦损失,计算：1工进时的回路效率；2负载Fl=0时,活塞的运动速度、回油腔压力FvPpqp4010318102/605.41062.5103/60100%5.33%2设回油腔压力P2、进油腔压力P10那么:由于：Fl0,那么：P2P13LA2805.410.8MPa40设活塞运动速度V,工进时回油腔压力为：P2工P1A1Fl0.8MPaA2由于节流阀的流量与其压力差呈：q.,p且：q2工A2V4010418102720106m3/min12106m3/s又：q2工q2P2工

21、P2P2工那么：q2,P2q2工44.1106m3/s441106A20.011m/s66cm/min4010419、如下图回路,qp=10L/min,有关参数均标注在图上,G=0.62,液压油密度p=900kg/m3,不考虑管路和液压缸的摩擦损失,计算：(1)活塞运动速度v.(2)液压泵的工作压力.解：(1)活塞的受力平衡方程为:节流阀的进出口压力差为:流过节流阀的流量为:那么活塞的运动速度为:v97.°2103=140.4cm/minA50(2)液压泵的工作压力20、图示回路中,调速阀最小压差p=0.5MPa,当负载F从0变化到30kN时,活塞向右运动的稳定速度不变.求:(1)溢

22、流阀的最小调整压力Py.(2)负载F=0时,泵的工作压力pp,液压缸回油腔压力P2o解：(1)活塞的受力平衡方程为:FpA2301030.510650104pY-43.25MPaA100104(2)因回油节流调速,故溢流阀处于常开状态,起定压作用,所以,负载F=0时,泵的工作压力仍为溢流阀的调定值,即Pp=Py=3.25MPa负载F=0时,回油腔压力到达最大值,活塞的受力平衡方程为:pYA1P2A26.5MPa21、图示回路为中低压系列调速阀的回油路调速系统.溢流阀的调定压力6=4MPa负载FL=31kN,活塞直径D=100mm活塞中f直径d=50mnp调速阀的最小稳定流量所需的最小压差为Ap

23、=0.3MPa,工作时发现液压缸速度不稳定.1试分析原因；2提出改良举措.解：1列活塞的受力平衡方程为P2PAFlA20.068MPa此压力值小于调速阀的最小稳定流量所需的最小压差为p=0.3MPa,故速度不稳定.2改良举措为：根据P2P1A1Fl有:提升压力0,即提升溢流阀的调定压力6可增大P2,并A2使之到达调速阀的最小稳定流量所需的最小压差为p=0.3MPa,即可提升液压缸的速度稳定性.22、图示两液压缸串联,由一液压泵驱动.两液压缸尺寸相同,活塞直径D=90mm活塞中f直径d=60mm负载F=F2=10kN,液压泵车出流量q=25L/min.不计损失,求液压泵输出压力Pp和活塞运动速度Vi、V20解：根据活塞受力平衡方程得：泵的输出压力为：P