液压与气动技术简答题Word文件下载.docx
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缸体向右动;
缸体向右动。
4.叙述液压系统工作台的工作过程,说明液压系统的组成。
液压泵3由电动机驱动旋转,从油箱1中吸油,经过滤器2后被液压泵吸入并输出给系统。
当换向阀6阀芯处于图1.2(a)所示位置时,压力油经阀5、阀6和管道进入液压缸7的左腔,推动活塞向右运动。
液压缸右腔的油液经管道、阀6、管道9流回油箱。
改变阀6阀芯工作位置,使之处于左端位置时,如图1.2(b)所示,液压缸活塞反向运动。
工作台的移动速度是通过流量控制阀来调节的。
阀口开大时,进入缸的流量较大,工作台的速度较快;
反之,工作台的速度较慢。
为适应克服大小不同阻力的需要,泵输出油液的压力应当能够调整。
工作台低速移动时,流量控制阀开口小,泵输出多余的油液经溢流阀4和管道10流回油箱,调节溢流阀弹簧的预压力,就能调节泵输出口的油液压力。
液压传动系统主要由以下5部分组成。
(1)动力元件。
将机械能转换成流体压力能的装置。
常见的是液压泵。
(2)执行元件。
将流体的压力能转换成机械能输出的装置。
它可以是作直线运动的液压缸,也可以是作回转运动的液压马达、摆动缸。
(3)控制元件。
对系统中流体的压力、流量及流动方向进行控制和调节的装置,以及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件,如溢流阀、流量控制阀和换向阀。
(4)辅助元件。
保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置,如过滤器、油箱和管件。
(5)工作介质。
用它进行能量和信号的传递。
液压系统以液压油液作为工作介质。
5.如图说明双作用叶片泵的基本工作原理和单作用叶片泵的工作原理
双作用叶片泵由定子1、转子2、叶片3和配油盘等组成。
双作用叶片泵的转子轴线与定子的几何中心保持同轴;
定子的内表面曲线由两段长半径R、两段短半径r和4段过渡曲线所组成,形成了大致呈椭圆形的内腔型面,以便形成密封容积的变化;
转子的径向槽内装有可以沿着槽做径向滑动的叶片,借助于叶片的重力,当转子在驱动轴的带动下高速回转工作时,叶片在离心力和根部压力油的作用下,沿转子槽做径向移动而压向定子内表面,这样,由两片相邻的叶片和定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘就形成了一个个独立的密封空间。
当转子按图示方向旋转时,处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中,由于定子曲线的变化,使密封空间的容积不断增大,而此时的密封容积正处于吸油腔的区域范围,要吸入油液;
再向前运动,密封空间从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空间容积变小,将油液从压油口压出,完成了一次吸油和压油的泵油过程,而同样的动作在转子的上下两侧同时发生。
这种叶片泵具有对称的两个吸油腔和两个压油腔,因而,在转子每转一周的过程中,每个密封空间要完成两次吸油和压油,所以称之为双作用叶片泵。
单作用叶片泵的主要结构也由转子1、定子2、叶片3和端盖等组成。
但其定子的工作表面为圆柱形内表面,且定子和转子间设置有偏心距,当转子回转时,由于叶片的离心力作用,使叶片紧靠在定子内壁,这样,在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作空间。
当转子按图示的方向(逆时针)回转时,在定子腔体的右部,叶片要逐渐伸出,叶片间的工作空间将逐渐增大,形成了吸油条件,而当它转动到油腔的左边时,叶片被定子内壁逐渐压进槽内,密封空间逐渐缩小,形成了压油条件,将油液从压油口压出。
在吸油腔和压油腔之间,有一段封油区,把吸油腔和压油腔隔开。
这种叶片泵的转子每转一周,每个密封空间只完成一次吸油和压油,因此称其为单作用叶片泵。
转子不停地旋转,泵就不断地进行吸油和压油的工作循环。
6.如图1、2、3的调定压力分别为5Mpa、4Mpa和3Mpa,问换向阀4在左、中、右时,泵的出口压力分别是多少?
系统负载无限大。
换向阀在左、中、右时,泵的出口压力分别3Mpa、5Mpa、4Mpa。
7.液体在水平防置的变径管内流动时,为什么管道直径越细的部位其压力越小?
根据连续性方程:
得:
管路越细直径细速度越大,再根据理想液体白努力方程得:
水平管路z1=z2;
若v1<v2则p1<p2。
所以管路越细处压力越小。
8.如图解释限压式变量叶片泵的工作原理和压力流量特性。
其转子的回转1中心是固定的,而定子2相对转子的偏心安装是活动可调的,定子套的右侧设置有反馈油缸6和活塞4,左侧设置有调压弹簧9和调压螺钉10,而反馈油缸的作用油液来源于泵的压力油口,所以,泵在正常工作时,定子是在出口油的反馈压力和调压弹簧9的相互作用下,处于一个相对平衡的位置。
(1)当泵刚刚开始工作,而泵的出口压力尚未建立起来时,活塞4上的作用力还不足以克服调压弹簧9的作用力时,泵处于最大偏心和最大输出流量的状态。
(2)当泵的出口压力达到工作压力p时,活塞4克服了调压弹簧9的作用力向左推动定子套,使定子2在活塞4和调压弹簧9的共同作用下处于某一个相对平衡的工作位置。
(3)当外载增大引起系统压力升高时,定子2会在活塞4的作用下向左移动,导致了偏心距减小,流量减小,液压执行元件的移动速度会相应的减慢;
当外载减小时,会引起定子向右移动,移动速度将相应加快。
(4)当泵的出口压力由于系统的超载或过载而超过调压弹簧9和调压螺钉10所调定的最高限定压力pB时,调压弹簧9将处于最大压缩状态,活塞4将定子2压到最左位置,此时的定子偏心距为零(或接近于零),泵将停止向外供油。
9.当溢流阀如图所示时,压力表A在下列情况时的读数应为多少?
①卸荷时,②溢流阀溢流时,③系统压力低于溢流阀开启压力时。
0;
3Mpa;
等于系统压力。
10.图所示回路中,溢流阀的调定压力PY
5MPa,减压阀的调定压力Pj
2.5MPa。
试分析下例各种情况,并说明减压阀口处于什么状态(忽略损失)?
(1)当油泵压力PB
PY时,夹紧缸使工件夹紧后,A、C点的压力各为多少?
(2)当油泵压力由于工作缸快进,压力将到PB
1.5MPa时(工件原先处于夹紧状态),A、C点的压力各为多少?
(3)夹紧缸在未夹紧工件前作空载运动时,A、B、C三点的压力各是多少?
(1)PA
2.5MPa;
pC
减压阀口处于工作状态。
(2)PA
=1.5MPa;
减压阀口处于非工作状态。
(3)PA
=pB=pC
0。
11.如图是液压泵卸荷的保压回路,解释液压系统的保压卸荷过程。
采用了蓄能器和压力继电器。
当三位四通电磁换向阀左位工作时,液压泵同时向液压缸左腔和蓄能器供油,液压缸前进夹紧工件。
在夹紧工件时进油路压力升高,当压力达到压力继电器调定值时,表示工件已经被夹牢,蓄能器已储备了足够的压力油。
这时压力继电器发出电信号,同时使二位二通换向阀的电磁铁通电,控制溢流阀使液压泵卸荷。
此时单向阀自动关闭,液压缸若有泄漏,油压下降,则可由蓄能器补油保压。
12.说明电磁换向阀在图中的作用。
13.如图所示,当溢流阀的调定压力分别为PA
3MPa,PB
1.4MPa,PC
2MPa。
试求系统的外负载趋于无限大时,泵输出的压力为多少?
如果将溢流阀的远程控制口堵塞,泵输出的压力为多少?
2MPa;
3MPa。
14.解释电液换向阀的原理及换向时间调节器单向节流阀的作用。
常态时,先导阀和主阀都处于中位,控制油路和主油路均不进油。
当左端电磁铁通电时,先导阀处于左位工作,控制油自P′经先导阀作用在主阀左腔K1,使主阀换向处于左位工作,主阀右端油腔K2经先导阀回油至油箱,此时,主油路P与B、同时A与O相通。
反之,当先导阀左电磁铁断电,右电磁铁通电时,则主油路油口换接,此时,P与A、B与O相通,实现了换向。
换向时间调节器的作用是调节节流阀开口,即可调节主阀换向时间,从而消除执行元件的换向冲击。
15.利用图解释齿轮泵的困油现象和采取的措施。
齿轮泵要平稳工作,齿轮啮合的重叠系数必须大于1,如图(a)、(b)所示。
随着齿轮的不断回转,后一对齿要不断地进入啮合,这就意味着刚进入啮合的齿轮与对面的齿槽发生对挤,而此时被啮合齿槽由于处于封闭状态,如图3.7(a)所示,这部分被困在齿槽中的油液将由于齿的不断啮入运动和齿槽密封空间的不断减小而受到强烈的挤压,如图3.7(b)所示。
由于油液的可压缩性极小,被困油液的压力会急剧上升,这部分油液会寻找任何一处缝隙向外部拼命挤出,挤压的油液给齿轮带来了极大的径向力。
在转过啮合节点P点后,如图3.7(c)所示,牙齿要逐渐脱出啮合,封闭的齿槽空间要不断地扩大,这会造成该封闭空间的真空负压,会使油液中的空气分离析出,造成油液产生气穴,引起振动和噪声。
以上现象称为齿轮泵的困油现象。
齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。
16.指出下图中1的名称;
3YA的作用是什么?
(6分)
蓄能器;
泵卸荷的作用。
17.下图都是卸压回路图,1卸压时哪个元件起绝对作用。
2卸压时泵是否处于卸荷状态?
输出功率是多少?
(10分)
1)节流阀
2)处于卸荷状态;
输出功率为0。
4.填写电磁铁动作顺序表。
说明快进和工进的进回油路线?
电磁铁
动作
1YA
2YA
3YA
快进
+
-
工进
快退
原位停留
快进:
进油:
泵1上油经单向阀8与泵2上油经单向阀9汇合经4的左位进入缸的无杆腔。
回油:
缸有杆腔回油经4的左位回油箱。
工进:
压力增大,3的控制口打开,泵1上油经3回油箱。
单向阀8关闭,泵2上来的油经9和4的左位经进入缸的无杆腔。
缸的有杆腔回油经4的左位回油箱。
一工进走A,二工进走B。
并说明快进、一工进和二工进的进回油路线。
4YA
一工进
二工进
泵上油进1的左位2的右位缸的无杆腔。
缸右腔回油经1的左位回油箱。
一工进:
泵上来的油进1的左位经A和3的左位进入缸的无杆腔。
二工进:
泵上来的油进1的左位经B和3的右位进入缸的无杆腔。
(A的开口大于B的开口)并指出快进、一工进和二工进的进回油路线.
泵上油进1的左位3的左位缸的无杆腔。
泵上来的油进1的左位A2的右位进入缸的无杆腔。
泵上来的油进1的左位AB进入缸的无杆腔。
说明夹紧、快进和工进的进回油路线(夹紧缸是缸体固定)。
压力继电器
夹紧
-/+
松开
夹紧:
泵上油经减压阀单向阀1YA的右位进入夹紧缸的有杆腔。
无杆腔回油经1YA的右位回油箱。
夹紧缸压力增大,达到压力继电器的调定压力,2YA通电实现快进。
泵上油经2YA左位进入无杆腔。
有杆腔回油4YA左位2YA回油箱。
回油:
有杆腔回油经调速阀2YA回油箱。
说明快进和工进的进回油路线;
序号2的名称是什么?
泵上油进1的左位进入缸的无杆腔。
缸右腔回油经3的左位与进油汇合形成差动连接进入无杆腔。
缸右腔回油经3的右位2的调速阀1的左位回油箱。
3.填写电磁铁动作顺序表,指出序号2、4、6、8、10、13的名称,指出快进、一工进的进回油路线。
工作循环
电磁铁
行程阀
+
-
止位钉停留
+-
原位停止
2—变量叶片泵;
4—电液换向阀;
6—行程换向阀;
8—压力继电器;
10、—调速阀;
13—液控顺序阀;
快进油路:
控制油路
进油路:
滤油器1→泵2→阀4的先导阀的左位→左单向阀→阀4的主阀的左端。
回油路:
阀4的右端→右节流阀→阀4的先导阀的左位→油箱。
主油路
滤油器1→变量泵2→单向阀3→阀4的主阀的左位→行程阀6下位→液压缸5左腔。
液压缸5右腔→阀4的主阀的左位→单向阀12→行程阀6下位→液压缸5左腔。
一工进的进回油路线:
滤油器1→泵2→单向阀3→阀4的主阀的左位→调速阀11→换向阀9右位→液压缸5左腔。
液压缸5右腔→阀4的主阀的左位→顺序阀13→背压阀14→油箱。
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