液压传动部分课后习题答案安工大版.docx
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液压传动部分课后习题答案安工大版
液压传动部分课后习题答案
3-16
解:
(1)液压泵的容积效率。
(1)
(2)
泵出口压力为零时的茨臺即理论洗邕为2£.=106L.min;压力为2.5MPa时的出口流量为100.7Lmin,故有
(2)诺速隆至500rmin时的揄出济量。
转速1450rmin时泄漏流量丄Q为(p=2.5MPa)
也=106-10C£^Lmin)
转速降至5OOrm:
n时泵的浬论(输出〉流量为
=106x-=^-=36.55(L/min)(3)
1450
压力不交,泄漏常数不变,泄漏量不变,故500rmin的输出流量为
=0it-i6.55-5.3=3KLSttin)(4)
(注給转速为500rmin的容积效率^=31.2536.55^85.5%;如果仍认为容积效率7sv=0.95不变,将导致计算错误)
<3)两沖转速下的输入功率。
假定机械效率不隨转遠变化,则有
3-18设泵2出口压力为辺:
流量为Q2,快遗时双联泵输岀的功率为:
P鈕=P©+P1Q1=lxl06x6律3+g10°严:
厂=767(护)工进时双联泵输岀的功率为:
耳建=戸5+处02=4-5x10口驾二+0-3x100氓严=650(0)因此,双联泵输岀的最大功率为767W,其所需的电动机功率:
卩“=玉=竺=9595);圆整后为1KW的电动机。
4.3在供油流量g不变的情况下,姜使单杆活塞式液斥缸的活塞杆伸出速度利回
程速度相等,油路丿2该怎样连接,而且活塞杆的直径d与活塞直径D之间伺何关系?
答:
应该釆用差动联接回路,如图所示,而且为使活塞杆的伸出利回程速度相等,活塞的直径D和活塞杆的立径dM有如卜•的关系:
4-4
解:
Cl>无杆腔进油
耳二Apr(A
A=-£f=-xO.f=7•&54一 勺44 A=-d2=-x0.()41・»63 c44 p严2xlb(Pa) p2=().$: f(Pa) 将⑷,A2>P\,卩2代入式屮得: 耳=7.854x10-3x2x106-(7.854-1.963)xIO'3x0;5x1(屮=15708-2945.5=12762.5(N) 亠叫"“0212(m/s) A}60x7.854x1()7 (2)有朴腔进油 场=(£—”2)P】—4戸2 =(7.854-1.963)xlO^x2xlO6-7.»54xlO^xQJx106 =117X2-3927 =7855(N) q10xl()7 "60x(7.854-1.963)x10^ 4-5 4.7己知单杆液丿E缸缸简立能£>=50mm,活塞杆克径d=35mm,泵供油流量为g=10L/min,试求: (1)液爪缸差动连接时的运动速度;⑵若缸在差幼阶段所能克服的外负载尸=1000N,缸内油液爪力有多大(不计管内丿瓦力损失)? 解: (1)差动连接时 u=± 人2 A=-d2=-x0.0352=9.62x1(m2) 244 10X10~3=0.173(m/s) 60x9.62xlO-4 (2)F=A2p p=—=—=1.04xl06(Pa) A29.62XIO-4 4-8 解: 由活塞受力平衡关系可得 片=P'A—久卩2 F2=P1A2 由渝虽相等原则有^uxA^u2A29所以WIJ#p2=^A 444 解: 油缸2运动时 p=i 由于F\>F11A\Z所以 =心,油缸1的活塞推不动负载厲 1? 1=0 U一力 J 4-71 4三心》03S62W缶) 4-72 jrjt A.=-d2=-y0.062=2.827x10-3(m2)・44 (a)p2=0 (b)p2=2MPa 纲00严&2"1粤小=2山 &362x1(尸6.362x1()7 =5"淞(Pa) ("油泵旁路接油箱 Pi二° 6-3 解: 1)工件夹紧时,夹紧缸压力即为减压阀调整压力,p=2.5MPa0减压阀开口很小,这时仍有一部分油通过减压阀阀心侖小开口(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l・5MPa吋,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,"4=Pk=1・5MPao单向阀后的C点压力,由于原来夹紧缸处丁2・5MPa,单向阀在短吋间内有保压作用,故几=2・5MPa,以免夹紧的工件松动。 3)夹紧缸作空载快速运动时,p=()MPaoA点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失,p4=0o因减压阀阀口全开,若压力损失不计,Wb=0o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戸及出口的负载压力血有密切关系。 如”2<耳,出口负载压力P2小于纶义上的调整压力刃,先导阀关闭而减压阀临口全开,不起减压作用,只呈现通道阻力。 若刃vpj,进口压力比名义上的调整压力低,减压阀阀口全开,不起减压祚用。 如果通道阻力也忽略,则减压阀的进出口 8-1•液压泵输出流量6? p=10L/min液压缸无杆腔面积人二50<3冷,有杆腔面积A=25cm2o溢流阀调定压力0二2.4MPQ,负载疋10000N。 节流阀按薄壁孔,流量系数4二0.62,油液密度p=900kg/m3,节流阀开口面积A=0.01cm2,试求: (1) =8xl05Pa=0.8MPa 液压泵的工作压力; (2)活塞的运动速度; (3)溢流损失和回路效率。 解: (】)求液压泵的工作压力 此油路为采用节流阀的回油节流调速回路液压泵的工作压力由溢流阀调定。 p卩=pY=2・4MP“ (2)求活塞的运动速度 列出液压缸的力平衡方程,求回油路压力Q 门A=p2a2+f 2.4x106x50x107—10000 25X10"4 =0.26xl0~4m3/s =1.57L/min Q,0.26x10^ 活塞速度 |_0・0104m/s A.25x1(T* (3)求溢流损失和回路效率 由 心0=色 进油路流量 A Q}=^Q.=2x1.57=3」4I7mina2 溢流量 △0=一=10—3.14=6.86厶/min 溢流损失 APr=\Qxpp=6.86x2.4/60=0.27^W 回路效率 Fv10000x0.0104x60… 77-一r(-0.26 Q・p10x10_3x2.4x106 8・2・如图所示的平衡回路,液压缸无杆腔面积4二80cH,有杆腔面积Z2=40cm2,活塞 与运动部分自重G6000N,运动时活塞上的摩擦阻力^1=2000-斥24000N,试求顺序阀和溢流阀的调定压力各为多少? 解: (】)求顺序阀调定压力R 平衡回路要求顺序阀有一定的调定压力,防止换向阀处于中位时活塞向下运动,起到锁紧作用。 由液压回路工作时缸的力平衡关系 PyA\=p,2+(f+F|-g) 8・3•图示回路,液压泵流量Qq二25L/min,负载&40000N,溢流阀的调定压力pr=5.4MPao液压缸活塞速度v=18cm/min,不计管路损失,试求: (1)工作进给(推动负载)时回路的效率; )-80cm'小=40cnr (2)若负载YON时,活塞速度和回油腔压力。 解: (】)求回路效率 溢流阀的调定压力即液压泵的工作压力 Fv40000x18x10-/60八心 n==;=0.053 PpQp5.4xl06x25x10_3/60 (2)求活塞速度和回油腔压力本回路为采用调速阀的回油路节流调速回路,由于调速阀能在负载变化时保持两端压差不变,通过阀的流量不变,即使负载尸=0,液压缸活塞的速度仍为v=18cm/mino 回油腔压力可由缸的力平衡方程计算 P}A\=P2A2+F /a=•/“=2x5.4=10.8MPa A2 8・4•如图所示回路。 负载斥9000N,液压缸无杆腔面积4二50cmS有杆腔面积A=25cm2o 背压阀的调定压力R二0.5MPQ,液压泵流量6? p=30L/min,不计损失。 试求: (1)溢流阀的最小调定压力; =2.05MPa Py=P\+Pt=2・05MPg+pTp为调速阀的调定压力 (2)卸荷时的能量损失 卸荷时液压泵的输出流量Q。 全部直接由背压阀回到油箱,溢流阀关闭。 能量损失 空=Qp・W=Qr・Pb=30x107/60x0.5xl06xlO"3=0.25kW (3)求溢流阀的调定压力增量 设溢流阀调定压力增量为△Qr,由于调速阀调定压力不变,进油腔压力增量亦为△Qr由液压缸力的平衡关系 (P1+△几)A=(Pb+3"人2+F PlA+△/"A]=phA2+F+04 8-5. I? : 液压缸的工作压力 油泵工作压力Pp=Pi+Ap,Ap为节流阀前后压差,其值与通过节流阀的流量有关。 当Pp 此时如将节流阀开口逐渐关小, 活塞运动速度不发生变化,但油泵的工作压力在逐 渐升高。 当"p="y时,溢流阀开启,部分油液通过溢流阀流回油箱,泵工作压力保持在溢流阀的调整压力(1.2MPa),不再继续升高。 只有在溢流阀处于常开工况下,调节节流阀的阀口开度,活塞运动速度才随之变化。 取V=pY—Pi=l・2-0・8=0・4MPa,代入节流小孔流量公式 可得节流时的最大通流面积: 20x10- 二1・67灯0一5(m2) =0.167cm2 故当节流阀开口面积A>0.167cm2时,溢流阀处于关闭状态,调节A不会使活塞运动速度变化。 此时: 2=20x2 460x30x10" 当节流阀开口面积A<0.167cm2时,溢流阀处于开启状态,调节A便会使活塞运动速度变化。 8-7 1)PA二PB=4MPaPC=2MPa 当泵出口压力达到2MPQ时,减压阀工作,使得PC二2MPO,此后,随泵的流量继续输出,顺序阀打开,此后溢流阀打开,最后使得得PA二PB二4MPO(溢流阀调定压力) 2)运动时,PC=2MPaPA=PB=3.5MPa 缸运动时的压力PI二PII二FL/A二35000/100X10-4Pa=3.5MPa 缸运动时,顺序阀一直开启,溢流阀关闭,PA二PB二3.5MPO 减压阀工作,PC=2MPa 终端时,PC=2MPaPA=PB=4MPa 缸终端时,PC还是2MPO,顺序阀一直开启,当活塞运动到右端不动时,由于泵的流量继续输出,从而使得A、B点压力同时升高,当达到溢流阀的调整压力4MPO时,溢流阀溢流定压,此时,PA二PB二4MPCU 3)运动时,PA二PB二PC=O 缸II运动时,负载压力为0,此时减压阀口全开,所以PA二PC二0 顺序阀关闭,所以PB二0 终端时,PC二2MPQ,PA二PB二4MPO 缸终端时,液压缸负载无穷大,使得减压阀工作,PC二2MPO,由于泵的流量继续输出,从而使得A、B点压力同时升高,当达到溢流阀的调整压力4MPO时,溢流阀溢流定压,此时,PA二PB二4MPQ。
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