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6章习题解答
第六章作业习题解答
6-6/4-18图示系统中溢流阀的调整压力分别为pA=3MPa,pB=1.4MPa,pC=2MPa。
试求当系统外负载为无穷大时,液压泵的出口压力为多少?
如将溢流阀B的遥控口堵住,液压泵的出口压力又为多少?
解因系统外负载为无穷大,泵起动后,其出口压力pP逐渐升高,pP=1.4MPa时溢流阀B打开,但溢流阀C没打开,溢流的油液通不到油箱,pP便继续升高;当pP=2MPa时溢流阀C开启,泵出口压力保持2MPa。
若将溢流阀B的遥控口堵住,则阀B必须在压力为3.4MPa时才能打开;而当pP达到3MPa时,滥流阀A已开启,所以这种情况下泵出口压力维持在3MPa。
6-7/4-19图示两系统中溢流阀的调整压力分别为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,对图a的系统,请说明溢流量是如何分配的?
解图a所示系统泵的出口压力为2MPa。
因pP=2MPa时溢流阀C开启,一小股压力为2MPa的液流从阀A遥控口经阀D遥控口和阀C回油箱。
所以,阀A和阀B也均打开。
但大量溢流从阀A主阀口流回油箱,而从阀B和阀C流走的仅为很小一股液流,且QB>QC。
三个溢流阀溢流量分配情况为QA>QB>QC
图b所示系统,当负载为无穷大时泵的出口压力为6MPa。
因该系统中阀B遥控口接油箱,阀口全开,相当于一个通道,泵的工作压力由阀A和阀C决定,即pP=pA+pC=(4+2)=6MPa。
6-8/4-24图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)当液压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点压力各为多少?
2)当液压泵出口压力由于工作缸快进,压力降到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?
解1)工件夹紧时,夹紧缸压力即为减压阀调整压力,pA=pC=2.5MPa。
减压阀开口很小,这时仍有一部分油通过减压阀阀心的小开口(或三角槽),将先导阀打开而流出,减压阀阀口始终处于工作状态。
2)泵的压力突然降到1.5MPa时,减压阀的进口压力小于调整压力PJ,减压阀阀口全开而先导阀处于关闭状态,阀口不起减压作用,pA=pB=1.5MPa。
单向阀后的C点压力,由于原来夹紧缸处于2.5MPa,单向阀在短时间内有保压作用,故pC=2.5MPa,以免夹紧的工件松动。
3)夹紧缸作空载快速运动时,pC=0。
A点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失,pA=0。
因减压阀阀口全开,若压力损失不计,则pB=0。
由此可见,夹紧缸空载快速运动时将影响到泵的工作压力。
注:
减压阀阀口是否起减压作用,与减压阀的进口压力p1及出口的负藐压力p2有密切关系。
如比p2 若p1 如果通道阻力也忽略,则减压阀的进出口压力相等。 6-9/4-27如图所示的减压回路,已知液压缸无杆腔、有杆腔的面积分别为100×10-4m2、50×10-4m2,最大负载F1=14000N、F2=4250N,背压p=0.15MPa,节流阀的压差Δp=0.2MPa,试求: 1)A、B、C各点压力(忽略管路阻力)。 2)液压泵和液压阀1、2、3应选多大的额定压力? 3)若两缸的进给速度分别为v1=3.5×10-2m/s,v2=4×10-2m/s,液压泵和各液压阀的额定流量应选多大? 解1) =1.4×106Pa=1.4MPa 由于有节流阀2,因此上面的液压缸运动时,溢流阀一定打开,故 PA=Δp+pC =0.2+1.4 =1.6MPa 由得 0.5×106Pa=0.5MPa 2)泵和阀1、2、3的额定压力均按系统最大工作压力来取,选标准值2.5MPa。 3)流入上面液压缸的流量 q1=v1A1 =3.5×10-2×100×10-4 =350×10-6m/s=21L/min 流入下面液压缸的流量 q2=v2A1 =4×10-2×100×10-4 =400×10-6m/s=24L/min 流经背压阀的流量 q背=v2A2 =4×10-2×50×10-4 =200×10-6m/s=12L/min 由于两个液压缸不同时工作, 故选q泵=q溢=q节=q减=25L/min,q背=16L/min 6-10图示回路,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,试问: 1)液压泵的出口压力为多少? 2)若把两阀的位置互换,液压泵的出口压力又为多少? 解1)①当pX>pY时,系统压力pP=pX时,顺序阀开启,顺序阀出口压力为pY,入口压力为pX,故pP=pX; ②当pX<pY时,顺序阀入口压力达到pX时开启,但溢流阀不开启,到顺序阀出口压力达到pY时,溢流阀不开启,此时顺序阀入口压力=顺序阀出口压力=泵前压力=溢流阀开启压力,即pP=pX。 2)当两阀位置互换后,顺序阀出口压力=0,顺序阀入口压力=pX,而溢流阀的前后压差达到调定压力pY才能开启,所以 pP=pY+pX。 注: X为直动顺序阀,Y为直动溢流阀。 顺序阀的工作特性: 相当于压力堤坝,如下图所示 1.当p入口 p入口由系统决定,p出口=0; 2.当p入口=p调定时,顺序阀开启, 若p出口 p入口=p调定>p出口=p工作,有减压作用; 3.当p入口≥p调定时,p入口=p出口=p工作≥p调定,顺序阀不减压。 6-11/4-33图示回路,顺序阀的调整压力pX=3MPa,溢流阀的调整压力pY=5MPa,试问在下列情况下A、D点的压力为多少? 1)液压缸运动,负载压力pL=4MPa时。 2)如负载压力pL变为1MPa时。 3)活塞运动到右端时。 解1)pL=4MPa时,pA=pB=4Mpa; 2)pL=1MPa时,pA=1MPa,pB=3Mpa; 3)活塞运动到右端时,pA=pB=4Mpa。 6-12/4-36如图所示系统,液压缸的有效面积A1=A2=100×10-4m2,液压缸Ⅰ负载FL=35000N,液压缸Ⅱ运动时负载为零,不计摩擦阻力、惯性力和管路损失,溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为4Mpa、3Mpa和2Mpa,试求下列三种工况下A、B和C处的压力。 1)液压泵起动后,两换向阀处于中位时。 2)1YA通电,液压缸Ⅰ运动时和到终端停止时。 3)1YA断电,2YA通电,液压缸Ⅱ运动时和碰到固定挡块停止运动时。 解缸Ⅰ负载压力 =3.5×106Pa=3.5MPa 1)液压泵起动后,两换向阀处于中位时 pA=pB=4Mpa,pC=2Mpa; 2)1YA通电,液压缸I运动时 pA=pB=3.5Mpa,pC=2Mpa; 1YA通电,液压缸I到终端停止时 pA=pB=4Mpa,pC=2Mpa; 3)1YA断电,2YA通电,液压缸Ⅱ运动时 pA=pB=pC=0; 1YA断电,2YA通电,液压缸Ⅱ碰到固定挡块时 pA=pB=4Mpa,pC=2Mpa。
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