07习题七回路答案

1、表。通电“ +，失电“。图7.91DT2 DT3 DT4 DT快 进+一+工进一一一+快 退一+停 止一一一一习题七回路答案七、分析题1如图7.9所示系统可实现“快进一一工进一一快退一一停止卸荷的工作循环，试列出电磁铁动作顺序2如图7.10所示的液压系统，可以实现“快进一工进一快退一停止这四个工作循环，要求: 说出图中标有、序号的液压兀件的名称。 分析本系统有哪些根本回路。写出电磁铁动作顺序表。通电“ +，失电“一1YA2YA3YA快 进+一一工+一+快 退一+停 止一一一3如图7.11所示的液压回路，要求先夹紧，后进给。进给缸需实现“快进一工进一快退一停止这四个工作循环，而后夹紧缸松开。试列

2、出电磁铁动作顺序表。tri1 1Hn1图 7.111DT2 DT3 DT4 DT夹 紧一一一一快 进一+一+工进一+一一快 退一一+松 开+一一一通电“ +，失电“4如图7.12所示系统可实现“快进一工进序表。通电“+'，失电“1工进2快退一停止这四个工作循环，试列出电磁铁动作顺iJj图 7.121YA2YA3YA4YA5YA快 进+一+一+一工进+一一+二工进+一一一+快 退一+一+停 止一一一一一5机床进给回路如图7.13所示，它可以实现快进t工进t快退的工作循环。根据此回路的工作原理，填写电磁铁动作表。电磁铁通电时，在空格中记“ + "号；反之，断电记“-号图 7.13

3、、一电磁铁工作环节1YA2YA3YA快进+一+工进+一一快退一+一6图7.14示为某一组合机床液压传动系统原理图。试分析其工作原理，根据其动作循环图列出电磁铁工作表，并指出此系统由哪些根本回路所组成，有何特点。图 7.141YA2YA3YA4YA快 进+一+一一工进+一一一二工进+一+快 退一+一停 止一一一一八、计算题1.如图7.15所示为双泵供油，差动快进与工进速度换接回路。：泵的输出流量qi=16L/min , q2=4L/min ,32输送油液密度 900 kg/m ，运动粘度20 10 6 m /s,液压缸的有效面积 Ai=100cm2、A2=60cm2,快进时负载F=1000N ;

4、油液流过方向阀的压力损失"p=0.25MPa ,连接缸两腔的油管ABCD 的内径 d = 1.8 cm ,其中ABC段因较长L = 3m ，计算时需计其沿程损失，其它损失及由速度、高度变化形成的影响均可忽略。试求： 快进时缸速和压力表读数；工进时压力表读数为8MPa，顺序阀的调定压力宜选多大？此时回路解:1快进时为差动连接q163410A1 A26040 10 4q2A20.08360 10 45 10 4m3/s04q245 1041.966 m/sd22 21.8 10 2Reod1.966 1.8 10 21.7710320 10 6取75Re，所以p沿12L v。75 390

5、0 1.96620.8962d2 1.773210 1.8 10承载能力为多大流量很小，调速阀损失不计？PpAP2 PpP2a2 有p沿pPpF ( p 沿p) A?A1A2103 (0.250.009)106460 10 440 100.64MPa(2) FPpA 8 106 100 10 4 80kN液控顺序阀的压力应为 0.64MPa至8MPa解：qpA1q2A2qP 7T2 2.5 5L/minPi25(2.4-2 )2.2MPa。10当 F 9000N 时，p2 0.8MPa二二=一 耳 52图7.16所示液压回路，限压式变量调定后的流量压力特性曲线如下图，调速阀调定的流量为2.5L

6、/min ,液压缸的两腔有效面积 A1=2A2=50cm2,不计管路损失，求：液压缸的无杆腔压力P1 ；当负载F=0和F=9000N时有杆腔压力P2；设泵的总效率为0.75,那么系统在前述两种负载下的总效率。p1F p2- Ai;当 F= 0 时，P2 4.4MPa ；液压回路的效率A1 FP©P1A190002.2 10650 10 40.82图 7.16系统总效率0.82 0.750.62A2A23.图7.17回路中，活塞在运动时的负载为F=1200N，活塞面积为 A=15cm2,溢流阀的调整压力为Py=4.5MPa，两个减压阀的调整压力为pji=3.5 MPa，pj2=2MPa

7、，如油液流过减压阀及管道时的压力损失均略去不计，试确定活塞在运动时和停在终端位置时，A、B、C三点处的压力。pj2pj1图 7.17解:4.图7.18所示液压回路，：两个薄壁孔型节流阀的开口面积Ati = 0.01 cm2, At2 = 0.02cm2，流量系数都是Cd = 0.67，油液密度 p= 900 kg/m3，负载压力P1 = 2 MPa，溢流阀的调定压力为 pY = 3.6 MPa，液压泵的输 出流量qp = 25 L/min，活塞面积A1 = 50 cm 2。假设不计管路损失，试求电磁铁通电和断电时，活塞的运动速度各为多少?解：1DT通电，2节流阀短掉V1qT1qT1cd AT1

8、2 Py P10.4 104m3 /s50 10 40.008m/s 0.48m/ min1DT断电，两节流阀串联工作,Q Qr1A1Pt1AT2 PT2qT2cd ATT1PyPc2 PcP1Pc 2.32MPacd AT12 PyPcqT1A10.0071m/ s 0.43m/ min图 7.18qmax40.48 50 102.4L/min,qP 25L/min溢流阀正常溢流定压，所以节流阀入口压力取pY 3.6MPa 正确。5.液压泵的输出流量 qp = 10 L/min，液压缸的无杆腔面积 Ai = 50 cm2,有杆腔面积 A2 = 25cm2。溢流阀的调 定压力为Py = 2.4

9、 MPa，负载F=10 kN。节流阀口视为薄壁孔，流量系数都是 Cd = 0.62，油液密度 尸900 kg/m3，试求：节流阀口通流面积 At220.05cm 和At0.01cm时的液压缸速度、液压泵压力Pp、溢流阀损失 Ny和回路效率那么溢流阀损失0。Ny10 34a 60 50 10qp100.0333m/s，回路效率:310 1030.0333ppqp2.163600.9242Ar 0.01cm时，同理由上述求解过程可得p8.125MPa，FPpA1天由于PPPy，假设不成立。那么有：pP py 2.4MPa2.4 106 502510 104 0.8MPa25 104q2Cd Ar0

10、.62 0.01 10 42 0.81069002.614 103/s液压缸速度:2.614 10 5q1A1qqp溢流损失:A22510421.046 10 m/s，1.046 105010 4535.23 10 m /s310 10 q1605.23 1055311.437 10 m /sNyPp q 2.4 10611.437 10 5274.48W回路效率:qp Pp10 1 03 1.046 1 0 230.261510 10 3 62.4 1060假设溢流阀不工作时,当At 0.01cm2 时，p 8.125MPa,因为 F0, PiAPA2,那么有p14.06MPaPy ,与假设

11、矛盾，假设不成立。PpP1Py2.4MPa ,当At20.02cm 时，p 2.03MPa，因为 F 0， p1A1PA2那么有p11.02MPaPy,由此可知假设成立。pP p1 1.02MPaP2P2.03MPa6.如上题所述的条件，当F=10 kN时，假设节流阀的最小稳定流量qmin = 50 mL/min，试求:回路所对应的节流阀口面积At和缸的最小运动速度Vmi n。假设将回路改为进油节流调速回路，那么对应的AT 和 Vmin。将上二结果作比拟，能说明什么?解：min6qTmin50 103 3360 25 104.104m/sA250 10 660 0.622 0.8 106900

12、3.19 104cm2It minmin 石 1.67104 m/s， AtqT min4.51 10 4 cm2。进口节流调速回路能获得更低的稳定速度Cdmin °7.图7.20调速回路中，泵的排量V = 105 mL/r，转速np = 1000 r/min，容积效率 nv = 0.95。溢流阀的调定压力为Py = 7 MPa。液压马达的排量 Vm = 160 mL/r，容积效率 們=0.95，机械效率为 nmm = 0.8。负载转矩T = 16 N.s。节流阀最大开度口 At max= 0.2 cm2 可视为薄壁小孔，其流量系数Cd = 0.62，油液密度 尸900 kg/m3,

13、 不计其它损失。试求： 通过节流阀的流量 qT。液压马达的最大转速 nmmax、输出功率N和回路效率 n并解释为何效率很低?假设将Py提高到8.5 MPa，那么nmmax将为多大?解：2 n/MpM VM nMmMpM2 16160 10 6 0.80.785MPa。* 1y &JLu图 7.20qTCdA订 0.62 0.2 10 4：2 7 0785 106900331.45 10 3m3/s=87.1 L/minqpV p npVP6105 101000 0.95 1.6625 10 3m3/s6099.75L / minqTVMM max87!鉴 517 r/min160 10

14、 3NoM2 nMTM2517 16/60 866.5WNoMMP2 nMTMppqp866.563101.6625 100.0745这是因为存在溢流损失和节流损失。 qT 0.62 0.2 102 8.5 0.785 10697L/min900&图7.21为用调速阀的进油节流加背压阀的调速回路。负载 F=9000N，缸的两腔面积 Ai = 50 cm2, A2 = 20cm2。背压阀的调定压力 pb = 0.5 MPa。泵的供油流量qp = 30 L/min。不计管道和换向阀压力损失，试问：欲使液压缸速度恒定，不计调压偏差，溢流阀最小调定压力Py多大？卸荷时的能量损失有多大？假设背压

15、阀增加了 几，溢流阀调定压力的增量Py应有多大?解：因为p2Pb，所以p1A1A2A?Pb9000450 1020 0.5 106502MPa由于不计调压偏差，所以Py P12MPa 。 N lossp2q 0.5 10630 1060250w因为p1Py，P2PbP2 PbPb，溢流阀pb，溢流阀调定压力的增加调定压力PyA1A1Pb，PyA2 Pb Y Pb PyA AAA1量PyPbPb。97.15 0.95M max160 10 3966.5576.8r/minN om 2576.816/60966.5W7 106 1.6625 10 30.0839.图7.22所示的液压回路中，如果液

16、压泵的输出流量qp = 10 L/min，溢流阀的调定压力为pY = 2 MPa，两个薄壁孔型节流阀的开口面积Ati = 0.02 cm2， At2 = 0.01cm2，流量系数都是 Cd = 0.67，油液密度 p 900 kg/m 3。试求在不考虑溢流阀的调压偏差时:液压缸大腔的最高工作压力。 溢流阀可能出现的最大溢流量。 溢流阀可能出现的最小溢流量。解：要想使液压缸运动，必须有油液进入液压缸无杆腔。因节流阀2与液压缸并联，假设将阀1的流量全部流掉，那么液压缸流量为0，液压缸不能运动。所以只有阀2过流流量52小于阀1的过流流量q“极限是相等时，液压缸才能运动。qT2 qT1CAT 2CAT

17、14p 5pp1.6MPa液压缸大腔的最高工作压力Pmax1.6MPa定量泵的流量，由溢流阀和节流阀1共同分流，溢流阀分流最多时,也是节流阀1分流最少时，也就是节流阀1进出口压差最低时图 7.22因为其开口面积已经确定。因不考虑溢流阀的调压偏差，即溢流阀溢流量大小变化时，其入口压力不变, 都为初始调定值，所以阀 1压差最低值产生在阀1出口压力最高值。所以2 PpPmax2 pY pmaxOT1min Cd ATCd AT2.4L / min溢流阀的最大溢流量qYmax qp qT1min 10 2.4 7.6L / min qy qp q1Olmaxqymin qpq 1 max0.67 0.

18、02 叽卷泸 8.933 eW/s) 5.叫聞)qyminOp q1max 10 5.36 4.64(L/min)10.图7.23所示回路，变量泵的转速np = 1000 r/min，排量Vp = 40 mL/r，容积效率 np = 0.9，机械效率 仲=0.9,工作压力pp = 6 MPa，进油路和回油路压力损失p进= p回=1MPa，液压缸大腔有效工作面积A1 = 100cm2,小腔有效工作面积 A2 = 50cm2，液压缸容积效率nc= 0.98，机械效率 仲=0.95。试求 驱动液压泵的电机功率 Nip :活塞产生的推力F;液压缸输出功率Noc:系统的效率n系？解：电机功率 NiP，液

19、压泵的输出功率 NoP,为“6 1 06 1 00 0 40 1 0 6 0.9NopPpOpPpOtp vpPp“pVp vp3.6kw60电机功率、即液压泵输人功率NiP为NipNoppNopvP mP3.60.9 0.94.44kw 活塞推力F液压缸无杆腔工作压力p1为液压缸输出功率Noc ,Noc Fv 式中，v为液压缸活塞的速度。图 7.23假设设液压缸无杆腔流量为q1,那么上式为NocA A_6P_P vP vc1000/6040 106 0.9 0.98F P P vP vc 42500厂A100 10nPVP2.5kw系统效率n系，根据定义，系统效率为液压缸输出功率N°

20、;c与电机功率NiP之比，即Noc = 2.5Np = 4440.56p-ipp - p进 6 1 5MPa液压缸活塞产生的理论推力Ft为Ft p1A15 106 100 10 4 50000N考虑到液压缸的机械效率m及回油路的压力损失p回，液压缸活塞产生的实际推力为FFt m - p回 A25 0 0 0 0 0.95 1 06 50 1 0 44 2 5 00 N11 图7.24所示液压回路，低压辅助泵使主泵的吸油管和马达的出油管压力保持为0.4 MPa，变量泵的最大排量Vp= 100 mL/r，泵的转速nP= 1000 r/min，容积效率 nP = 0.9，机械效率nmP = 0.85

21、 ;液压马达的排量 Vm = 50 mL/r，容积效率 诃=0.95，机械效率rpM= 0.9，管路损失略去不计，当马达输出转矩为40N.m，输出转速为160 r/min时，试求：变量泵的输出流量、输出压力以及泵的输入功率？解：Tm2mMqpqMVm “m vm160NipNopppqp5.98vP mP50Pp2 TmVm mM240PY 5010 60.95 7.6L/min106 7.6 10 359.4kw0.90.850.960.4 105.98 MPa九、综合题:5.4Mpa,负载F为40000N，液压缸大腔1.回油节流调速系统：液压泵流量为 25L/ min，溢流阀调定压力为面积

22、A1=80cm2,小腔面积A2=40cm2,工进时液压缸速度 v为18cm/min,不考虑管路损失和液压缸摩擦损失。试求：画出完整回路； 工进时液压系统的效率为多少; 负载降为0时即F=0,活塞的运动速度和回油腔的压力?解：如图NiN；FvPpqp4000 185.4 10625 10 30.533F=0时压力全作用在节流阀上,p2A2=PiAi FP2=Pl AA2FA2=5.4 10680404000040 10 4qTCd AT，:,IIP2 AP1A1P20.8MPa15.9 10 6m20.62 15.9 106 .2 10.8 106彳 90040 100.38m/s2回油节流调速

23、系统的泵源为一只限压式变量泵，最大流量为25L/min，调节好的限压压力为 4.5MPa,截止压力为7MPa。回油路上的调速阀工作时， 其节流阀两端压差为恒值Ap=0.3MPa液压缸大腔进油为前进方向，液压缸大腔面积 A1=20cm2,小腔面积A2=10cm2, 工进时负载为F=10000N，快进与快退时负载均为0。试: 画出完整回路。 液压缸运动速度为 5 m/min时，泵的出口压力。 此时调速阀中定差减压阀的压力降。 此时调速阀的节流阀的开口面积，流量系数为Cd=0.62, p =900kg/n3。 此时系统的效率为多少？qA 5 2041010L/minqx10x 1 所以 pP 6MPaqmax=74.525P2A2=P1A1 fAF qP2 = P1 A=610620100002MPapj=2-0.3=1.7 MPa104A2 A210 10 q2 qT 虫 510 10 5L/minA 20qT系Np Ppqp5 10 39000.62 60 2 0.3 1065.2 10 6 m26