液压与气压传动 模块四参考答案

《液压与气压传动》习题项目四液压控制元件-习题4-1.如图4-29所示，两系统中溢流阀的调定压力分别为pA=4MPa，pB=3MPa，pC=2MPa，当系统外负载为无穷大时，液压泵的出口压力各为多少？解：图（a）因为时溢流阀C开启，一小股压力为2MPa的油液从阀A遥控口阀B和阀C回油箱。所以阀A和阀B也均打开，但大量的溢流从阀A的主阀口流回油箱，而从阀B和阀C流走的仅为一很小一股油液。图（b）因为打开阀C的压力为2MPa，此即阀B的出口压力；而打开阀B的压力为3MPa，所以阀B的进口压力为2MPa+3MPa=5MPa；而打开阀A的压力为4MPa，所以阀A的进口压力为5MPa+4MPa=9MPa。即：4-2.在如图4-30所示，各溢流阀的调整压力，，，试分析当外负载趋于无穷大时，（1）图(a)中,当二位二通阀断电时，泵的工作压力为多少？（2）图（a）当二位二通阀得电时，泵的工作压力为多少？（3）图（b）泵的工作压力为多少？解：（1）当二位二通阀断电时，泵的出口压力应为系统压力，但外负载为无穷大，所以此时即为溢流阀调定压力，即当二位二通阀通电时，先导型溢流阀接通，泵的出口压力取决于远控口的最低压力，所以：（3）在图b中，由于先导型溢流阀2远控口接油箱，所以泵的出口压力为溢流阀1的调定压力，即4-3.如图4-31所示回路，溢流阀调定压力py=5MPa，忽略管道及换向阀损失。说明下面的问题：（1）当电磁阀通电、若系统负载无限大时，pk1为多少？（2）当电磁阀断电、若系统负载无限大时，pk2为多少？（3）当电磁阀断电、若系统压力p=3MPa时，pk3为多少？解：当电磁阀通电时，远控口与油箱接通，液压泵处于卸荷状态，所以pk1=0；当电磁阀断电、若系统负载无限大时，泵的出口压力为溢流阀调定压力，即pk2=5MPa当电磁阀断电、若系统压力p=3MPa时，泵的出口压力为系统压力，所以pk3=3MPa4-4如图4-32所示，两减压阀调定压力分别为PJ1=2MPa和PJ2=1MPa，随着负载压力的增加，请问图(a)和(b)两种连接方式中液压缸的左腔最高压力决定于哪个减压阀?为什么?解：（1）图（a）中液压缸的左腔最高压力决定于压力较小的减压阀调定压力，即PJ2=1MPa。图（a）中两个减压阀串联，在启动瞬间两阀均为全开状态，当油液遇到负载时，压力上升，如果p1<p2，先达到阀1的压力，使阀1的阀口关小，其后压力不会继续上升，达不到p2，阀2不起减压作用，阀口全开，进出口压力相等，故阀组后支路的压力为P1。如果p1>p2，则支路压力经阀1后降到p1，再经阀2后压力降至p2，而不会再升。故当两个减压阀串联时，阀组出口压力取决于调定压力较低的减压阀。（2）图（b）中液压缸的左腔最高压力决定于压力较高的减压阀调定压力，即PJ1=2MPa。图（b）中两个减压阀并联，p1<p2，当出口压力达到p1后，减压阀1起减压作用，但此时减压阀2的阀口全开，压力会继续上升至阀2的调定压力p2，此时阀1的阀口在出口压力作用下处于完全关闭状态。如果p1>p2，则是阀2先关闭，阀1使支路压力继续上升。故当两个减压阀并联时，阀组出口压力取决于调定压力较高的减压阀/4-5.如图4-33所示液压回路，若溢流阀的调整压力为5MPa，减压阀的调定压力为3MPa，问在下列情况下，A、B点的压力各为多少？试分析当液压缸负载压力为1.5MPa，活塞在运动时，A、B处的压力值。活塞运动到右端终点后，A、B处的压力值。解：（1）液压缸在运动过程中，因负载压力为1.5MPa，低于减压阀调定压力，故pB=1.5MPa；且减压阀不工作，阀口全开，所以pA=1.5MPa。（2）当液压缸运动到终点后，不再需要流量，而A点压力继续上升，当达到减压阀的调定压力后，减压阀关闭，泵的输出油液只能通过溢流阀回到油箱，此时A点压力由溢流阀限定，即pA=5MPa；而B点压力则由减压阀控制，即pB=3MPa。4-6如图4-34所示回路中的顺序阀和溢流阀串联，调定压力分别为px和py，当系统外负载为无穷大时，试问：（1）液压泵的出口压力为多少？（2)若把两阀的位置互换，液压泵出口压力又为多少？解：此时泵的出口压力为顺序阀和溢流阀调定压力的较大值。原因如下：当px>py时，系统泵的出口压力达到顺序阀调定压力px在，顺序阀开启，油液经溢流阀回油，顺序阀出口压力由溢流阀决定即为py一，入口压力仍是开户压力，此时顺序阀开口没有完全打开，泵的出口压力为：pp=px当px<py时，顺序阀入口压力达到px时开启，压力到达溢流阀后，当px压力值不能开启溢流阀，所以压力会继续上升至溢流阀的调定压力py后，溢流阀开启，此时顺序阀阀口全开，进出压力基本相等，因而其入口压力即为泵的出口压力为：pp=py。运当两阀位置互换后，顺序阀出口压力为0，而顺序阀的入口压力为px，而溢流阀的前后压差要达到调定压力py才能开启，所以泵的出口压力为：pp=pypx+py4-7.如图4-35所示液压回路，顺序阀调定压力为px=3MPa，溢流阀调定压力py=5MPa，问在下列情况下，A、B点的压力各为多少？（1）液压缸运动时，负载压力为pL=4MPa时；（2）液压缸运动时，负载压力变为pL=1.5MPa时；（3）活塞运动到终点时。解：液压缸运动时，负载压力为pL=4MPa，大于顺序阀开启压力，所以pA=pB=pL=4MPa。液压缸运动时，负载压力变为pL=1.5MPa，此时顺序阀出口压力由负载决定，所以pA=pL=1.5MPa，而B点压力由顺序阀开启压力决定，所以pB=pX=3MPa。当活塞运动到右端终点后，系统压力取决于溢流阀的压力，所以pA=pB=pL=5MPa。4-8.如图4-36所示回路参数相同，液压缸无杆腔面积，负载FL=10kN，各液压阀的调定压力如图4-36所示，试分别确定两回路在活塞运动时和活塞运动到终端停止时A、B两处的压力。解：负载压力图（a）活塞运动时，由于负载压力低于减压阀调定压力，减压阀出口压力和泵的出口压力取决于负载，即pA=pB=2MPa。当运动到终点时，不再需要流量，而A点压力继续上升，当达到减压阀的调定压力后，减压阀关闭，泵的输出油液只能通过溢流阀回到油箱，此时A点压力由溢流阀限定，即pA=5MPa；而B点压力则由减压阀控制，即pB=3MPa。图（b）活塞运动时，由于负载压力低于顺序阀调定压力，顺序阀出口压力取决于负载，即：pB=2MPa。但顺序阀的开启压力为3MPa，所以泵的出口压力即为顺序阀的开启压力，即：pA=3MPa。当运动到终点时，B点压力继续上升，当达到溢流阀的调定压力后，油液经溢流阀回到油箱，此时A点压力和B点压力均由溢流阀限定，即pA=5MPa；pB=5MPa。4-9.如图4-37所示的液压回路，已知泵的流量，液压缸无杆腔面积，有杆腔面积，溢流阀的调整压力为py​=2.4MPa，负载F=8000N，节流阀孔口为薄壁孔，流量系数，节流阀通流面积，油液密度。当换向阀左位接通时，试求（1）液压缸的工作压力。（2）液压泵的工作压力。（3）活塞的运动速度。解：（1）液压缸工作压力为：（2）由于有调速阀，溢流阀开启，液压泵的工作压力即为溢流阀调定压力，即：pp=2.4MPa(3)节流阀两端的压力差为：p=pp-pl=2.4-1.6=0.8MPa通过调速阀的流量所以活塞的运动速度为：4-10.如图4-38所示的液压系统中，节流阀起节流调速作用，液压缸活塞面积为，溢压阀调定压力为，当负载F=20kN时，进入液压缸的流量，试求液压泵的工作压力为多少？活塞的运动速度为多少？负载F从20kN下降到10kN时，液压泵工作压力和活塞的运动速度各有什么变化？解：（1）液压泵的工作压力因为在进油节流回路中，溢流阀在工作过程中一直要打开溢流，所以液压泵的出口压力取决于溢流阀的设调定压，即泵的出口压力pp=6MPa；活塞运动速度：（2）液压泵压力不变，速度变快。尽管负载发生了变化，但溢流阀仍然工作，所以pp=6MPa，保持不变。另因负载下降节流阀的出口压力减小，所以两端压差变大，所以速度增快。4-11.如图4-39所示，分析以下各回路，指出各图中压力计的读数。解：（a）因为泵的出口接油箱，所以（b）泵的出口压力为节流阀两端的压差，所以（c）尽管泵的出口接上了液压缸，但同时又并联接油箱，所以（d）由于外接系统的油道被二位二通阀截止，泵出口的油液只有通过溢流阀回到油箱，所以泵的出口压力为溢流阀调定压力，即4-12如图4-40所示，分析当（1）节流阀全开时；试确定图（a）中A、B两处的压力各为多少？为什么