07习题七回路答案.docx
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07习题七回路答案
表。
(通电“+”,失电“―”)。
图7.9
1DT
2DT
3DT
4DT
快进
+
一
+
+
工进
一
一
一
+
快退
一
+
+
+
停止
一
一
一
一
习题七回路答案七、分析题
1如图7.9所示系统可实现“快进一一工进一一快退一一停止(卸荷)”的工作循环,试列出电磁铁动作顺序
2•如图7.10所示的液压系统,可以实现“快进一工进一快退一停止”这四个工作循环,要求:
1说出图中标有①、②、③、④序号的液压兀件的名称。
2分析本系统有哪些基本回路。
③写出电磁铁动作顺序表。
(通电“+”,失电“一”
1YA
2YA
3YA
快进
+
一
一
工
+
一
+
快退
一
+
+
停止
一
一
一
3•如图7.11所示的液压回路,要求先夹紧,后进给。
进给缸需实现“快进一工进一快退一停止”这四个工作
循环,而后夹紧缸松开。
试列出电磁铁动作顺序表。
tri
11~H
n—1
图7.11
1DT
2DT
3DT
4DT
夹紧
一
一
一
一
快进
一
+
一
+
工进
一
+
一
一
快退
一
一
+
+
松开
+
一
一
一
(通电“+”,失电“―”)
4•如图7.12所示系统可实现“快进一工进
序表。
(通电“+',失电“―”)
1—工进2—快退一停止”这四个工作循环,试列出电磁铁动作顺
iJj
图7.12
1YA
2YA
3YA
4YA
5YA
快进
+
一
+
一
+
一工进
+
一
一
+
+
二工进
+
一
一
一
+
快退
一
+
+
一
+
停止
一
一
一
一
一
5•机床进给回路如图7.13所示,它可以实现快进t工进t快退的工作循环。
根据此回路的工作原理,填写
电磁铁动作表。
(电磁铁通电时,在空格中记“+"
号;反之,断电记“-”号)
图7.13
、、一电磁铁
工作环节
1YA
2YA
3YA
快进
+
一
+
工进
+
一
一
快退
一
+
一
6•图7.14示为某一组合机床液压传动系统原理图。
试分析其工作原理,根据其动作循环图列出电磁铁工作
表,并指出此系统由哪些基本回路所组成,有何特点。
图7.14
1YA
2YA
3YA
4YA
快进
+
一
+
一
一工进
+
一
一
一
二工进
+
一
+
+
快退
一
+
+
一
停止
一
一
一
一
八、计算题
1.如图7.15所示为双泵供油,差动快进与工进速度换接回路。
已知:
泵的输出流量qi=16L/min,q2=4L/min,
32
输送油液密度900kg/m,运动粘度20106m/s,液压缸的有效面积Ai=100cm2、A2=60cm2,
其中ABC段因较长(L=3m),计算时需计其沿程损失,其它损失及由速度、高度变化形成的影响均可忽略。
试求:
①快进时缸速和压力表读数;②工进时压力表读数为8MPa,顺序阀的调定压力宜选多大?
此时回路
解:
(1)快进时为差动连接
q16
3
410
A1A260
40104
q2
A2
0.08360104
5104m3/s
0
4q2
4
5104
1.966m/s
d2
22
1.8102
Re
od
1.9661.8102
1.77103
20106
取
75
Re
,所以
p沿
1
2
Lv。
753
9001.9662
0.896
2
d21.77
32
101.810
承载能力为多大(流量很小,调速阀损失不计)?
解:
①qp
A1
q2
A2
qP7T
22.55L/min
Pi
2
5
(2.4-2)
2.2MPa。
10
当F9000N时,p20.8MPa
二二=一耳5
2•图7.16所示液压回路,限压式变量调定后的流量压力特性曲线如图所示,调速阀调定的流量为2.5L/min,
液压缸的两腔有效面积A1=2A2=50cm2,不计管路损失,求:
①液压缸的无杆腔压力P1;
②当负载F=0和F=9000N时有杆腔压力P2;③设泵的总效率为0.75,则系统在前述两种负载下的总效率。
p1F
②p2-Ai;当F=0时,P24.4MPa;
A2A2
3.图7.17回路中,已知活塞在运动时的负载为F=1200N,活塞面积为A=15cm2,溢流阀的调整压力为Py=4.5
MPa,两个减压阀的调整压力为pji=3.5MPa,pj2=2MPa,如油液流过减压阀及管道时的压力损失均略去不计,
试确定活塞在运动时和停在终端位置时,A、B、C三点处的压力。
图7.17
解:
4.图7.18所示液压回路,已知:
两个薄壁孔型节流阀的开口面积Ati=0.01cm2,At2=0.02cm2,流量系数都
是Cd=0.67,油液密度p=900kg/m3,负载压力P1=2MPa,溢流阀的调定压力为pY=3.6MPa,液压泵的输出流量qp=25L/min,活塞面积A1=50cm2。
若不计管路损失,试求电磁铁通电和断电时,活塞的运动速度
各为多少?
解:
①1DT通电,2节流阀短掉
V1
qT1
qT1
cdAT1
2PyP1
0.410
4m3/s
50104
0.008m/s0.48m/min
②1DT断电,两节流阀串联工作,
QQr1
A1
Pt1
AT2PT2
qT2cdAT
T1Py
Pc
2PcP1
Pc2.32MPa
qmax
4
0.4850102.4L/min,qP25L/min
溢流阀正常溢流定压,所以节流阀入口压力取
pY3.6MPa正确。
5.液压泵的输出流量qp=10L/min,液压缸的无杆腔面积Ai=50cm2,有杆腔面积A2=25cm2。
溢流阀的调定压力为Py=2.4MPa,负载F=10kN。
节流阀口视为薄壁孔,流量系数都是Cd=0.62,油液密度尸900kg/m3,
试求:
①节流阀口通流面积At
22
0.05cm和At0.01cm时的液压缸速度
、液压泵压力Pp、溢流阀损
失Ny和回路效率
则溢流阀损失
0。
Ny
103
4
a605010
qp
10
0.0333m/s,回路效率:
3
10103
0.0333
ppqp
2.163
60
0.924
2
Ar0.01cm时,同理由上述求解过程可得p
8.125MPa,
F
Pp
A1
天由于PP
Py,假设不成立。
则有:
pPpy2.4MPa
2.410650
25
101040.8MPa
25104
q2CdAr
0.620.01104
20.8106
900
2.61410
3/s
液压缸速度:
2.614105
A2
25
104
2
1.04610m/s,
q1A1
1.04610
50
104
53
5.2310m/s
qqp
3
1010q1
60
5.2310
553
11.43710m/s
溢流损失:
NyPpq2.4106
11.437105274.48W
回路效率:
qpPp
101031.046102
30.2615
101036
2.410
60
②假设溢流阀不工作时,
当At0.01cm2时,p8.125MPa,因为F
0,PiA
PA2,
则有p1
4.06MPa
Py,与假设矛盾,假设不成立。
PpP1Py
2.4MPa,
当At
2
0.02cm时
,p2.03MPa,因为F0,p1A1
PA2
则有p1
1.02MPa
Py,由此可知假设成立。
pPp11.02MPa
P2P
2.03MPa
6.
如上题所述的已知条件,当F=10kN时,若节流阀的最小稳定流量
qmin=50mL/min,试求:
回路所对应的节流阀口面积At和缸的最小运动速度
Vmin。
若将回路改为进油节流调速回路,则对应的
AT和Vmin。
将上二结果作比较,能说明什么?
A2
4m/s,At
50106
600.62
20.8106
900
3.19104cm2
7.图7.20调速回路中,泵的排量V=105mL/r,转速np=1000r/min,容积效率nv=0.95。
溢流阀的调定压
力为Py=7MPa。
液压马达的排量Vm=160mL/r,容积效率們=0.95,机械效率为nmm=0.8。
负载转矩T=16N.s。
节流阀最大开度口Atmax=0.2cm2(可视为薄壁小孔),其流量系数Cd=0.62,油液密度尸900kg/m3,不计其它损失。
试求:
1通过节流阀的流量qT。
②液压马达的最大转速nmmax、输出功率N和回路效率n并解释为何效率很低?
③若将Py提高到8.5MPa,则nmmax将为多大?
解:
①2n/M
pMVMnM
mM
pM
1601060.8
216
0.785MPa。
*1
y&
JLu
图7.20
qT
CdA「订0.620.2104:
270785106
900
33
1.45103m3/s=87.1L/min
qp
Vpnp
VP
6
1051010000.951.6625103m3/s
60
99.75L/min
qT
VM
Mmax
87!
鉴517r/min
160103
NoM
2nMTM
251716/60866.5W
NoM
MP
2nMTM
ppqp
866.5
63
101.662510
0.0745
这是因为存在溢流损失和节流损失。
③qT0.620.210
28.50.78510697^L/min
900
&图7.21为用调速阀的进油节流加背压阀的调速回路。
负载F=9000N,缸的两腔面积Ai=50cm2,A2=20cm2。
背压阀的调定压力pb=0.5MPa。
泵的供油流量qp=30L/min。
不计管道和换向阀压力损失,试问:
①欲使液
压缸速度恒定,不计调压偏差,溢流阀最小调定压力
Py多大?
②卸荷时的能量损失有多大?
③若背压阀增加
了几,溢流阀调定压力的增量
Py应有多大?
解:
①因为p2
Pb,
所以p1—
A1
A2
A?
Pb
9000
4
5010
200.5106
50
2MPa
由于不计调压偏差,所以
PyP1
2MPa。
②Nloss
p2q0.5106
3010
60
250w
③因为p1
Py,P2Pb
P2PbPb,溢流阀
pb,溢流阀调定压力的增加
调定压力
Py
A1
A1
Pb),
Py
A2PbYPbPy
AA
A
A1
量Py
Pb
Pb。
97.150.95
Mmax
160103
966.5
576.8r/min
Nom2576.8
16/60966.5W
71061.6625103
0.083
9.图7.22所示的液压回路中,如果液压泵的输出流量qp=10L/min,溢流阀的调定压力为pY=2MPa,两个
薄壁孔型节流阀的开口面积Ati=0.02cm2,At2=0.01cm2,流量系数都是Cd=0.67,油液密度p900kg/m3。
流阀可能出现的最小溢流量。
解:
①要想使液压缸运动,必须有油液进入液压缸无杆腔。
因节流阀2与液压缸并
联,若将阀1的流量全部流掉,则液压缸流量为0,液压缸不能运动。
所以只有
阀2过流流量52小于阀1的过流流量q“(极限是相等)时,液压缸才能运动。
1.6MPa
液压缸大腔的最高工作压力Pmax1.6MPa
②定量泵的流量,由溢流阀和节流阀
1共同分流,溢流阀分流最多时,
图7.22
也是节流阀1分流最少时,
也就是节流阀
1进出口压差最低时
(因为其开口面积已经确定)。
因不考虑溢流阀的调压偏差,即溢流阀溢流量大小变化时,其入口压力不变,都为初始调定值,所以阀1压差最低值产生在阀1出口压力最高值。
所以
2PpPmax2pYpmax
OT1minCdAT^CdAT^2.4L/min
溢流阀的最大溢流量qYmaxqpqT1min102.47.6L/min
③•••qyqpq1
Olmax
qyminqpq1max
0.670.02叽卷泸8.933eW/s)5.叫聞)
qyminOpq1max105.364.64(L/min)
10.图7.23所示回路,变量泵的转速np=1000r/min,排量Vp=40mL/r,容积效率np=0.9,机械效率仲=
0.9,工作压力pp=6MPa,进油路和回油路压力损失△p进=△p回=1MPa,液压缸大腔有效工作面积A1=100
cm2,小腔有效工作面积A2=50cm2,液压缸容积效率nc=0.98,机械效率仲=0.95。
试求
1驱动液压泵的电机功率Nip:
②活塞产生的推力F;③液压缸输出功率Noc:
④系统的效率n系?
解:
①电机功率NiP,液压泵的输出功率NoP,,为
“61061000401060.9…
NopPpOpPpOtpvpPp“pVpvp3.6kw
60
电机功率、即液压泵输人功率NiP为
2活塞推力F液压缸无杆腔工作压力p1为
液压缸活塞产生的理论推力Ft为
Ftp1A1510610010450000N
考虑到液压缸的机械效率m及回油路的压力损失p回,液压缸活塞产生
的实际推力为
FFtm-p回A2500000.951065010442500N
11•图7.24所示液压回路,已知低压辅助泵使主泵的吸油管和马达的出油管压力保持为0.4MPa,变量泵的
最大排量Vp=100mL/r,泵的转速nP=1000r/min,容积效率nP=0.9,机械效率nmP=0.85;液压马达的排量Vm=50mL/r,容积效率诃=0.95,机械效率rpM=0.9,管路损失略去不计,当马达输出转矩为40N.m,输
出转速为160r/min时,试求:
变量泵的输出流量、输出压力以及泵的输入功率?
解:
①
Tm
2
mM
②qp
qM
Vm“mvm
160
③Nip
Nop
ppqp
5.98
50
vPmP
Pp
2Tm
VmmM
240
PY50106
0.957.6L/min
1067.610359.4kw
0.90.85
0.9
6
0.4105.98MPa
九、综合题:
5.4Mpa,负载F为40000N,液压缸大腔
1.回油节流调速系统:
液压泵流量为25L/min,溢流阀调定压力为面积A1=80cm2,小腔面积A2=40cm2,工进时液压缸速度v为18cm/min,不考虑管路损失和液压缸摩擦损失。
试求:
①画出完整回路;
2工进时液压系统的效率为多少;
3负载降为0时(即F=0),活塞的运动速度和回油腔的压力?
解:
①如图
Ni
N;
Fv
Ppqp
400018
0.533
③F=0时压力全作用在节流阀上,
p2A2=PiAiF
P2=PlA
F
A2
=5.4106
80
40
40000
40104
A2
qTCdAT,:
II
P2AP1A1P2
0.8MPa
15.9106m2
0.6215.910
6.210.8106
彳900
4010
0.38m/s
2•回油节流调速系统的泵源为一只限压式变量泵,最大流量为25L/min,调节好的限压压力为4.5MPa,截止
压力为7MPa。
回油路上的调速阀工作时,其节流阀两端压差为恒值Ap=0.3MPa(液压缸大腔进油为前进方向),
液压缸大腔面积A1=20cm2,小腔面积A2=10cm2,工进时负载为F=10000N,快进与快退时负载均为0。
试:
①画出完整回路。
②液压缸运动速度为5m/min时,泵的出口压力。
3此时调速阀中定差减压阀的压力降。
4此时调速阀的节流阀的开口面积,流量系数为Cd=0.62,p=900kg/n3。
5此时系统的效率为多少?
②
q
A520
4
1010L/min
q
x10
x1所以pP6MPa
qmax
=7
4.525
③
P2A2
=P1A1f
AFq
P2=P1A=6
106
20
10000
2MPapj=2-0.3=1.7MPa
10
4
A2A2
1010
④q2qT虫510105L/min
A20
qT
系
NpPpqp
5103—900—
0.6260\20.3106
61061010
0.833
3•如图7.25所示的液压回路可以实现“快进-工进-快退”动作的回路(活塞右行为
“进”,左行为“退”),如果设置压力继电器的目的是为了控制活塞的换向,试问:
图中有哪些错误?
为什么是错误的?
应该如何改正?
答:
(1)行程开关应为常开型,这是为了实现快进;
(2)单向阀应反向,这是为了
实现工进;(3)背压阀应接换向阀的右油口,这是为了使动作更加平稳,放在回油路上;图7.25
(4)压力继电器应直接接在大腔进油口处,测大腔压力,原图接法,压力继电器的压力是不变化的。
4•如图7.26所示的液压回路,它能否实现“夹紧缸I先夹紧工件,然
后进给缸H再移动”的要求(夹紧缸I的速度必须能调节)?
为什么?
应该怎么办?
答:
不能实现夹紧缸I先夹紧工件,然后进给缸II再移动”的要求。
因
为系统压力恒定在py,若px>py,则夹紧缸I先夹紧而进给缸II在I夹紧后不动作,若Px 应该将顺序阀的远程控制口放在单向阀的后面。 图7.26 5•如图7.27所示的压力继电器式顺序动作回路是怎么实现1t2t4顺序动作的? 在元件数目不增加、排 答: 变前 1YA 2YA 3YA 4YA 实现动作 按下启动电钮 + 一 一 一 1 左活塞碰上死挡铁,1PD发出信号 + 一 + 一 2 右活塞压下行程开关2XK发出信号 + 一 一 + 3 右活塞碰上死挡铁,2PD发出信号 一 + 一 一 4 左活塞压下行程开关1XK发出信号 一 一 一 一 停止 变后,要实现1243的顺序动作,2XK与其左端死挡铁换个位置,2PD移到左缸进口处。 IXK®2XKLO 1YA 2YA 3YA 4YA 实现动作 按下启动电钮 + 一 一 一 1 左活塞碰上死挡铁,1PD发出信号 + 一 + 一 2 右活塞碰上死挡铁,2PD发出信号 一 + + 一 4 左活塞压下行程开关1XK发出信号 一 一 一 + 3 右活塞压下行程开关2XK发出信号 一 一 一 一 停止
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- 07 习题 回路 答案