液压计算题.docx
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液压计算题
七、计算题
1.某轴向柱塞泵直径d=22mi,i分度圆直径D=68mi,i柱塞数z=7,当斜盘倾角为a=22°30',转速n=960r/min,输出压力p=10MPa容积效率nv=,机械效率n时,试求:
1)泵的理论流量;(m/s)2)泵的实际流量;(m/s)3)所需电机功率。
(kW(0.0012;0.00114;)
2.有一径向柱塞液压马达,其平均输出扭矩T=,工作压力p=5MPa最小转速nmin=2r/min,最大转速nma>=300r/min,容积效率nv=,求所需的最小流量和最大流量为多少(mi/s)(x
66
10-;170x10-)
3•有一齿轮泵,铭牌上注明额定压力为10Mpa额定流量为161/min,额定转速为
1000r/m,拆开实测齿数z=12,齿宽B=26mm齿顶圆直径De=45mm求:
1)泵在额定工况下的容积效率nv(%);2)在上述情况下,当电机的输出功率为时,求泵的机械效率
nm和总效率n(%)。
;、86)
4.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸,已知活塞直径D=100mm活塞杆直径d=70mm被驱
5
动的负载刀R=x102有杆腔回油背压为,设缸的容积效率nv=,机械效率nm=,液压泵的
总效率n=。
求:
1)当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量(l/min);2)电机的输出功率(kW。
;
5.有一液压泵,当负载压力为p=80x105Pa时,输出流量为96l/min,而负载压力为100x105Pa时,输出流量为941/min。
用此泵带动一排量V=80cni/r的液压马达,当负载扭矩为120N.m时,液压马达机械效率为,其转速为1100r/min。
求此时液压马达的容积效率。
(%()
略不计。
试分析:
1)液压泵启动后两个缸速度分别是多少(m/s);2)各缸的输出功率和泵
的最大输出功率可达多少(W。
(.056、.056;168、235、300)
..22
8.如图所示,如果液压缸两腔的面积A=100cm,A2=40cm,泵的供油量q=40l/min,
供油压力p=20xio5Pa,所有损失均忽略不记,试求:
1)液压缸在该工况下可能产生的
最大推力(N);2)差动快进管内允许流速为4m/s,管径d应选多大(mr)(12000;18)
<1柜
pa
9•如图所示的夹紧回路中,如溢流阀的调整压力py=50xl05Pa,减压阀调整压力pj
=25xi05Pa。
试分析下列各种情况,并说明减压阀阀芯处于什么状态。
1)当泵压力为50
x105Pa时,夹紧液压缸使工件夹紧后,A点、C点压力为多少(105Pa)2)当泵压力由于
其它工作缸的快进,压力降至pb=15x105Pa时(工件原先处于夹紧状态):
这时,A点、C
点压力各为多少(105Pa)3)夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时,AB、C三点压力为多
少(10Pa)(25、25;15、25;0、0、0
10•如图所示的回路采用进油路与回油路同时节流调速。
采用的节流阀为薄壁小孔
_2_2型,两节流阀的开口面积相等,「=f2=0.1cm,流量系数G=,液压缸两腔有效面积A=100cm,
A=50cm,负载R=5000N,方向始终向左。
溢流阀调定压力py=20x105Pa,泵流量q=25l/min。
试求活塞往返运动速度各为多少(m/s),两者有可能相等否(.036;.036;有可能)
n2。
12.图示为某专用液压铳床的油路图。
泵输出流量qp=30l/min,溢流阀调定压力py=
522
24X10Pa,液压缸两腔有效面积A=50cm,A2=25cm,切削负载Ft=9000N,摩擦负载Ff=1000N切削时通过调速阀的流量为qT=1.2l/min,若元件的泄漏和损失忽略不计。
试求:
1)活塞
快速接近工件时,活塞的运动速度w(cm/s)及回路的效率n1;(%2)当切削进给时,
活塞的运动速度V2(cm/s)及回路的效率n20(%(10、100;、)
13.在图示的回路中,变量泵的转速
m=1200r/min,排量VP=0〜8crcir;安全阀调定压
力py=40xl05Pa,变量马达排量VM=4〜12cmi/r。
试求:
马达在不同转速nm=200、400、1000、
1600r/min时,该调速装置可能输出的最大转矩T(N.m)和最大功率P是多少(W)、
160;、320;、640;、640)
14.图(a)为限压式变量泵及调速阀组成的联合调速回路,图(b)为限压式变量泵的特性曲线。
调速阀正常工作时所需压差为5xl05Pa,背压阀调定值为4xl05Pa,活塞两腔有
效面积Ai=50cm,A2=25col,在调速阀通过流量为51/min时,试求:
1)缸能克服多大负载阻力;(N2)如需推动14000N的负载,其他条件不变,应将泵特性曲线调成何种形状系统效率最高(画出特性曲线图)。
(9000;图示黑线所示,调整压力调节螺钉即可)
15.将二个减压阀串联成图示系统。
取py=45x10Pa,pj1=35x10Pa,郎=20x10Pa,
活塞运动时,负载F=1200N,活塞面积A=15cm,减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。
试确定:
1)活塞在运动时和到达终端位置,A,B,C各点处的压力等于多少(105Pa)
2)若负载阻力增加到F=4200N,所有阀的调整值仍为原来数值,这时A,B,C各点的压
力为多少(10Pa)(运动时8、8、8,终端35、45、20;35、45、20)
16.在图示系统中。
A=80entA2=40cmt立式缸活塞与运动部件自重Fg=6000N,活
塞在运动时的摩擦阻力Ff=2000N向下工作进给时工件负载R=24000N,系统停止工作时保
证活塞不因自重而下滑。
试求:
1)顺序阀的最小调定压力为多少(105Pa)2)溢流阀
17.
图示的系统中,缸I为进给缸,活塞面积A=100cn2,缸II为辅助装置缸,活塞面积A=50cm2。
溢流阀调整压力py=40xl05Pa,顺序阀调整压力px=30xl05Pa,减压阀调整压力pj=15xl05Pa,管道损失不计,要求:
1)辅助缸II工作时可能产生的最大推力为多少(N2)进给缸I要获得稳定的运动速度且不受辅助缸负载的影响,缸I允许的最大
18.泵和马达组成系统,已知泵输出油压pp=100x105Pa排量VP=10cni/r,机械效率
nmp=,容积效率nvp=;马达排量VMFl0cni/r,机械效率nm=,,容积效率nvm=,泵出口处到马达入口处管路的压力损失为5xio5Pa,泄漏量不计,马达回油管和泵吸油管的压力损失不
计,试求:
1)泵转速为1500r/min时,所需的驱动功率Pp;(W)2)泵输出的液压功
率FOp;(W)3)马达输出转速nM;(r/min)4)马达输出功率PM;(W)5)马达输出转矩Tm。
(N.m)(2632、2250;1215;1828、)
19.在图示的液压系统中,液压缸活塞直径D=100mm活塞杆直径d=70mm活塞及负载的总重量Fg=15000N,提升时要求在内均匀地达到稳定上升速度v=6m/min,停止时活塞不能
下落,若不计损失,试确定溢流阀及顺序阀的调整压力。
(105Pa)(40;)
20.如图示液压回路,已知溢流阀的调定压力为py=50xio5Pa,顺序阀的调定压力为
px=30xlO5Pa,液压缸1的有效面积A=50cm,,负载F=10000N。
当两换向阀处于图示位置
时,试求活塞1运动时和活塞1运动到终端后,AB两处的压力各为多少(105Pa)又当负
5
载F=20000N时,AB两处的压力各为多少(10Pa)(管路压力损失不计)(30、20,50、50;
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
555
别为py=40x10Papx=30x10Pa»=20x10Pa,求在下列三种工况下AB、C处的压力。
(105Pa)1)液压泵启动后,两换向阀处于中位;2)1DT得电,液压缸I活塞运动时
及活塞运动到终点停止运动时;3)1DT失电,2DT得电,液压缸II活塞运动时及碰到挡
块停止运动时。
(40、40、20;35、35、20,40、40、20;0、不定、0,40、40、20)
22.如图所示,两个相同的液压缸串联起来,两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分
别为A=100cmi,A2=80cn^,输入的压力pi=18X105Pa,输入的流量q=16l/min,所有损失均不考虑,试求:
1)当两缸的负载相等时,可能承担的最大负载L为多少;(N2)当
两缸的负载不相等时,计算Limax和L2max的数值;(N)3)两缸的活塞运动速度各是多少
(m/min)(10000;18000、22500;、)
XI
%
\
L1
1
||
pin
L
1
23.图示系统中,缸的两腔面积为A=2Ae=100cm,泵和阀的额定流量均为qs=10l/min,
溢流阀的调定压力py=35x105Pa,在额定流量下通过各换向阀的压力损失相同厶pn=2x
105Pa节流阀流量系数G=,油液密度p=900kg/m3。
若不计管道损失,并认为缸的效率为100%。
计算:
1)差动快进时,流过换向阀1的流量(l/min);2)差动快进时,泵的工作
压力(105Pa);3)负载R=30000NL节流阀开口面积f=0.01cm2时活塞运动速度(m/s)和
回路效率nc(%)(此时不计换向阀的压力损失)。
(20;20;x10-3、)
A
24.图示液压系统中,已知泵1的流量qpi=16l/min,泵2的流量qp2=4l/min,液压缸两
腔的工作面积Ai=2A=100cm,溢流阀调定压力py=,卸载阀调定压力px=1Mpa工作负载F=20000N,节流阀为薄壁小孔,流量系数G=,油液密度p=900kg/m3。
不计泵和缸的容
积损失,不计换向阀、单向阀及管路的压力损失,求:
1)负载为零时活塞的快进速度v
2
(m/min);2)节流阀开口面积a=0.0lcm活塞运动速度vi(m/min)及泵的出口压力
Pp(MPs);3)节流阀开口面积a=0.06cn2活塞运动速度Vi(m/min)及泵的出口压力pp(MPa)。
(2;、;、
25.计算基准状态下空气的密度(kg/m3)。
(气体常数R=287J/,压力为x105Pa)(
5523
26.p0=6x10Pa,T)=20C,阀的最小截面积A=5x10m,问容积为V=0.01m的容器,从初始压力pH=1x105Pa(绝对压力)充到pc所需的时间(s)。
(
27.为测定一气阀有效截面积,在V=100L的容器内充入压力p1=(相对),温度为20C
的空气,通过一测试阀将罐内空气放入大气,放气后罐内剩余压力p2=(相对),放气时间。
试求此被测阀有效截面积(mm。
()
28.单作用气缸内径D=0.125m工作压力P=,气缸负载率n=,复位弹簧刚度G=2000N/m,弹簧预压缩量为50mm活塞的行程S=0.15m求此缸的有效推力(N)。
(11866)
29.单杆作用气缸内径D=0.125m活塞杆直径为d=32mm工作压力p=,气缸负载率n=,求气缸的推力和拉力。
如果此气缸内径D=80mim活塞杆径d=25mm工作压力p=MPa
负载率不变,其活塞杆的推力和拉力各为多少(N(2760、2579;1000、907)
30.当气源及室温均为15C时,将压力为(绝对)的压缩空气通过有效界面积S=30mrm
的阀口,充入容积V=85L的气罐中,压力从上升到时,充气时间(s)及气罐的温度(C)
为多少当温度降至室温后罐内压力(Mpa为多少如从大气压开始充气的情况又将如何(、
125;;、、)
分析题:
&如图所示的系统中,两个溢流阀串联,若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力,pyi=20xio5Pa,py2=40xio5Pa。
溢流阀卸载的压力损失忽略不计,试判断在二位二通电磁阀不同工况下,A点和B点的压力各为多少。
解:
电磁铁1DT—
2DT
—p\=0
PB=0
1DT+
2DT
一Pa=0
5
Pb=20x10Pa
1DT—
2DT+
Pa=40x105Pa
Pb=40x105Pa
1DT+
2DT+
5
Pa=40x10Pa
5
Pb=60x10Pa
当两个电磁铁均吸合时,
图示两个溢流阀串联,
A点最高压力由py2决定,pA=40x10Pa。
由于Pa压力作用在溢流阀1的先导阀上(成为背压),如果要使溢流阀1的先导阀保持开启工况,压力油除了克服调压弹簧所产生的调定压力py1=20x105Pa以外,尚需克服背压力Pa
=40x105Pa的作用,故泵的最大工作压力:
pB=py1+pA=(20+40)x105=60x105Pa。
13•在图示的夹紧系统中,已知定位压力要求为10x105Pa,夹紧力要求为3x104N,
夹紧缸无杆腔面积A1=100cm试回答下列问题:
1)A,B,C,D各件名称,作用及其调整压力;2)系统的工作过程。
解:
1)A为内控外泄顺序阀,作用是保证先定位、后夹紧的顺序动作,调整压力略大于
5
10x10Pa;
B为卸荷阀,作用是定位、夹紧动作完成后,使大流量泵卸载,调整压力略大于10
x105Pa;
C为压力继电器,作用是当系统压力达到夹紧压力时,发讯控制其他元件动作,调整
压力为30x105Pa
D为溢流阀,作用是夹紧后,起稳压作用,调整压力为30x105Pa。
2)系统的工作过程:
系统的工作循环是定位一夹紧一拔销一松开。
其动作过程:
当1DT
得电、换向阀左位工作时,双泵供油,定位缸动作,实现定位;当定位动作结束后,压力升高,升至顺序阀A的调整压力值,A阀打开,夹紧缸运动;当夹紧压力达到所需要夹紧力时,
B阀使大流量泵卸载,小流量泵继续供油,补偿泄漏,以保持系统压力,夹紧力由溢流阀控制,同时,压力继电器C发讯,控制其他相关元件动作。
5•如图所示的回路为带补油装置的液压马达制动回路,说明图中三个溢流阀和单向阀
的作用。
解:
液压马达在工作时,溢流阀5起安全作用。
制动时换向阀切换到中位,液压马达靠惯性
还要继续旋转,故产生液压冲击,溢流阀1,2分别用来限制液压马达反转和正转时产生的
最大冲击压力,起制动缓冲作用。
另一方面,由于液压马达制动过程中有泄漏,为避免马达
在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象,用单向阀3和4从油箱向回路补油。
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