完整word版西南交大第三学期液压传动与控制主观题作业.docx
- 文档编号:9935007
- 上传时间:2023-02-07
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:199.14KB
完整word版西南交大第三学期液压传动与控制主观题作业.docx
《完整word版西南交大第三学期液压传动与控制主观题作业.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《完整word版西南交大第三学期液压传动与控制主观题作业.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
完整word版西南交大第三学期液压传动与控制主观题作业
液压传动及控制主观题作业
三、主观题(共3道小题)
23.图示三种形式的液压缸,活塞和活塞杆直径分别为D和d,如进入液压缸的流量均为Q,工作压力均为p,试分析各液压缸输出的力和速度的大小及方向。
(忽略液压缸泄漏及摩擦损失)。
答:
a)
b)
c)
24.如图所示为定量泵和定量马达系统,已知泵的输出压力pp=10MPa,排量Vp=10mL/r,转速np=1450r/min,容积效率ηvp=0.9,机械效率ηmp=0.9;马达排量Vm=10mL/r,容积效率ηvm=0.9,机械效率ηmm=0.9,泵出口与马达进口间管道压力损失为0.5MPa,
其它损失不计,试求:
1)液压泵的驱动功率Pip;
2)液压泵的输出功率Pop;
3)液压马达的输出转速nom、转矩Tom和输出功率Pom
答:
1)
2)
3)
25.图示为两个结构相同且串联着的液压缸。
设液压缸无杆腔面积A1=100cm2,有杆腔面积A2=80cm2,缸1输入压力p1=9×106Pa,输入流量Q1=12L/min,若不计损失和泄漏,求:
1)两缸承受相同负载时(F1=F2),该负载的数值及两缸的运动速度各为多少?
2)缸2的输入压力是缸1的一半时(p2=0.5p1),两缸各能承受多少负载?
3)缸1不承受负载时(F1=0),缸2能承受多少负载?
答:
1)当两缸承受相同负载时(即F1=F2),有:
p1·A1-p2·A2=p2·A1=F1将数据代入上式,可求得
p2=5×106(Pa),F1=50000(N)因此两缸承受的相同负载为50000N。
缸1的运动速度
v1=Q1/A1=12×10-3÷60÷(100×10-4)=0.02(m/s)
缸2的运动速度
v2=v1·A2/A1=0.02×80×10-4÷(100×10-4)=0.016(m/s)
2)缸2的输入压力是缸1的一半时(p2=0.5p1):
缸1承受的负载为:
F1=p1·A1-p2·A2=9×106×100×10-4-4.5×106×80×10-4=54000(N)
缸2承受的负载:
F2=p2·A1=4.5×106×100×10-4=45000(N)
3)缸1不承受负载(F1=0),则有:
p1·A1-p2·A2=0
解得:
p2=1.125×107(Pa)
此时缸2能承受的负载为:
F2=p2·A1=1.125×106×100×10-4=112500(N)
三、主观题(共4道小题)
22.图示回路中,溢流阀的调定压力为5MPa,减压阀调定压力为3MPa,活塞运动时产生的负载压力为1MPa,其它损失不计,试分析:
1)活塞在运动中和碰上死挡铁后A、B处的压力值;
2)如果减压阀的外泄漏油口被堵死,当活塞碰上死挡铁后A、B处的压力值。
答:
1)运动中:
pA=pB=p负载=5MPa;
碰上死挡铁:
pA=p溢流阀=5MPa;pB=p减压阀=3MPa。
2)pA=pB=5MPa。
23.如图所示液压系统,已知两液压缸大腔的有效面积为Al=A2=100×10-4m2,缸I的负载Fl=3.5×104N,缸II运动时的负载为零,溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4MPa、3MPa、2MPa。
不计摩擦阻力、惯性力和管路损失,分析下列三种情况下A、B和C点的压力:
1)液压泵启动后,两换向阀处于中位;
2)1YA通电,液压缸I活塞移动时及活塞运动到终点时;
3)1YA断电,2YA通电,液压缸II活塞运动时及活塞杆碰到固定挡铁时。
答:
1)液压泵启动后,两换向阀处于中位时:
泵输出的油液全部通过溢流阀溢流回油箱,此时有pA=pB=4MPa,减压阀正常减压,因此pC=2MPa。
2)1YA通电,液压缸I活塞移动时:
缸I大腔的压力
顺序阀的出口压力大于其调整压力,因此阀口全开,故pA=pB=p=3.5MPa。
减压阀正常减压,pC=2MPa。
活塞运动终点时:
溢流阀溢流,pA=pB=4MPa,pC=2MPa。
3)1YA断电,2YA通电,液压缸II活塞运动时:
由于负载为零,因此pA=pB=pC=0。
活塞杆碰到固定挡铁时:
溢流阀溢流,pA=pB=4MPa,pC=2MPa。
24.图示液压系统中,已知
Pa,
Pa,阀1、2、3的调定压力分别为4MPa、3MPa和2MPa。
初始状态液压缸活塞均处于左端死点,负载在活塞运动中出现。
不计各种损失,试问:
1)两液压缸是同时动作还是先后动作?
为什么?
2)在液压缸1运动过程中,pp、pA、pB为多少?
3)缸2运动过程中及到达右端死点后pp、pA、pB各为多少?
答:
1)两液压缸的动作有先后顺序。
由于缸1运动过程中的负载压力为1.5MPa,小于顺序阀2的调整压力3MPa,因此缸1先动,缸1运动到头后缸2才开始动作。
2)液压缸1运动过程中,pp=pA=1.5MPa,pB=0。
3)在缸2运动过程中,pp=3MPa,pA=2MPa,pB=1MPa;
当缸2到达右端死点后,pp=4MPa,pA=2MPa,pB=4MPa。
25.如图所示,设液压缸无杆腔面积A=50cm2,负载力F=7.5×103N,液压缸效率为100%。
液压泵出口压力由溢流阀调定为40×105Pa,液压泵的输出流量Qp=10L/min,流经节流阀的流量公式为
,
已知节流口的通流面积A0调节为0.02cm2,流量系数Cd=0.62,油液密度ρ=900kg/m3,试求:
1)活塞运动速度v;
2)各阀上的损失功率为多少?
3)液压泵总效率为0.80时,系统的总效率ηos。
(ηos=系统输出功率/系统输入功率)
答:
1)活塞运动速度v
负载压力
泵的出口压力为溢流阀调定压力4MPa,因此可求得流过节流阀的流量:
活塞运动速度
2)各阀上的损失功率
溢流阀的溢流量QY=Qp–Q=10–5.5=4.5(L/min),压差ΔpY=4–0=4(MPa),因此,在溢流阀上损耗的能量为
流过节流阀的流量为Q=5.5L/min,节流口两端的压差Δp=2.5MPa,节流阀上损失的功率为
3)液压泵总效率为0.80时,系统的总效率ηos
系统输出功率
泵的驱动功率即为系统输入功率,由液压泵总效率ηop=0.80可得
因此,液压系统的总效率
三、主观题(共5道小题)
17.在进口节流调速回路中,溢流阀正常溢流,如果考虑溢流阀的调压偏差,试分析:
1)负载恒定不变时,将节流阀口开度减小,泵的工作压力如何变化?
2)当节流阀开口不变,负载减小,泵的工作压力又如何变化?
答:
设泵的出口压力为pp,节流阀阀口面积为A节,进、出口压力差∆p,活塞面积为A缸,负载压力pL。
1)负载恒定不变,将节流阀口开度减小:
缸出口直通油箱,故有pL=F/A缸=C。
节流阀口开度调小后,若pp不变(即∆p不变),则流经节流阀的流量Q节↓(Q节~A节·
),导致溢流阀的溢流量Q溢↑,,溢流阀阀口开度增大,因此泵的工作压力pp将上升。
2)节流阀开口不变,但负载减小:
由pL=F/A缸可知,F↓使得pL↓。
若pp保持不变,由于节流阀的阀口面积A节恒定,因此Q节↑,导致Q溢↓,即溢流阀的阀口将关小,所以泵的工作压力pp会下降。
18.如图所示调压回路,已知溢流阀A的调整压力为7MPa,B为5MPa,C为3MPa。
试回答:
1)此回路能调几级压力?
2)说明此回路实现自动多级调压的工作原理。
答:
1)该调压回路能调三级压力。
2)回路工作原理如下:
当1DT断电时,二位三通电磁换向阀处于图示右位,溢流阀A的远控口封闭,系统的最高工作压力为阀A的调整压力7MPa。
若1DT带电,二位三通电磁换向阀切换至左位工作。
此时如果2DT断电,二位四通电磁换向阀处于左位,在控制油液的作用下,二位四通液动换向阀也处于左位,使溢流阀A的远控口与阀B的进油口连通,构成远程调压回路,系统最高工作压力为阀B的调整压力5MPa;如果2DT带电,二位四通电磁换向阀换到右位,液动换向阀也切换到右位,阀A远控口与阀C的进油口连通,系统最高工作压力为阀C调整压力3MPa。
19.用四个二位二通电磁换向阀组成的液压缸控制系统如图所示,可使液压缸实行差动快进、慢速工进、快退和原位停止、泵卸荷循环。
试将电磁铁动作顺序填入下表。
(通电为“+”,断电为“-”)
答:
电磁铁动作顺序表如下:
20.图示回路中,泵的排量120mL/r,转速1000r/min,容积效率0.95,溢流阀的调定压力为7MPa,节流阀流量公式为A0=2.7×10-5m2,,节流阀的阀口通流面积A0=2.7×10-5m2,流量系数Cd=0.65,油液密度ρ=900kg/m3,马达排量160mL/r,容积效率0.95,机械效率0.80,负载扭矩61.2N·m。
求马达的转速和从溢流阀流回油箱的流量。
答:
马达输出扭矩为:
,所以
泵出口压力未知,假设溢流阀溢流,则:
,节流阀流量:
而泵的出口流量
,故假设成立,即溢流阀处于溢流状态
所以马达转速:
溢流量:
21.图示系统中,已知变量泵的排量Vp=40~100mL/r,转速np=1450r/min,机械效率和容积效率均为0.9;定量马达的排量范围为Vm=100mL/r,机械效率和容积效率为0.9,马达的负载扭矩Tm=100N·m;溢流阀的调定压力为10MPa。
不计管道损失,试求:
1)泵的输出流量Qp;
2)马达的进口压力pm;
3)马达转速nm的范围;
4)液压系统的最大输入功率Pi
答:
1)泵的输出流量Qp=np∙Vp∙ηvp=1450÷60×(40~100)×10-6×0.9=(8.7~21.75)×10-4(m3/s)=52.2~130.5L/min
2)马达的进口压力pm马达出口直通油箱,其进口压力即为马达的进出口压差,故有
3)马达的转速范围系统的工作压力低于溢流阀的调定压力,在不考虑管道损失的情况下,油泵的输出流量即为马达的输入流量。
当泵排量的调至最小时,输出流量最小,马达转速最低:
nmmin=Qpmin∙ηvm/Vm=8.7×10-4×0.9÷(100×10-6)=7.83(r/s)=469.8rpm泵排量的调至最大时,马达转速最高为nmmax=Qpmax∙ηvm/Vm=21.75×10-4×0.9÷(100×10-6)=19.575(r/s)=1174.5rpm
因此,马达的转速范围为nm=469.8~1174.5rpm
4)液压系统的最大输入功率Pi
系统的工作压力恒定,当变量泵时输出流量最大时系统的输入功率最大。
故有:
Pi=Qpmax∙pp/ηop=21.75×10-4×7×106÷(0.9×0.9)=18976.3(W)
一、主观题(共5道小题)
1.图示系统是一个双缸顺序自动动作回路。
试分析当油泵启动后,两液压缸的动作顺序。
假设油泵启动前,两液压缸活塞杆均处于缩回到头的位置。
答:
两液压缸的动作顺序为:
缸1外伸→到头后(顺序阀D打开)缸2伸→到头后(顺序阀A打开)缸1回缩→到头后(顺序阀C打开)缸2缩→缩到头后(顺序阀B打开)缸1伸…
循环动作,直至按下停机按钮。
2.读懂图示液压系统,并回答:
1)各标号元件的名称和功用。
2)系统中采用了哪些速度控制回路?
答:
1)各标号元件的名称和功用如下表所示:
2)系统中采用的速度控制回路有:
行程阀控制的快慢速度换接回路、回油路节流调速回路。
3.图示为专用钻镗床的液压系统,能实现“快进→一工进→二工进→快退→原位停止”的工作循环(一工进的运动速度大于二工进速度)。
试填写其电磁铁动作顺序表。
答:
电磁铁动作顺序表如下:
4.图示机床液压系统能实现“工件夹紧→快进→工进→快退→工件松开→油泵卸荷”的工作循环,试画出电磁铁动作顺序表。
答:
电磁铁动作顺序表如下:
5.读懂图示的液压系统,完成题①~题⑩(每小题只选一个答)。
①当元件4和6同时处于中位(图示位置)时,元件1的工作压力(C)。
A.最高B.中等
C.最低D.由元件7和9的外负载决定
②当元件4左位,元件6中位时,所控制的液压缸在运行中,元件1的工作压力(D)。
A.最高B.中等
C.最低D.由被控制的液压缸外负载决定
③元件4左位,元件6中位,所控制的液压缸移动到头停止,元件1的工作压力(A)。
A.最高B.中等
C.最低D.由被控制的液压缸外负载决定
④元件4中位,元件6右位时,元件8的工作状态为(B)。
A.闭锁B.起普通单向阀的作用正常通油
C.在控制压力下打开D.将被毁坏
⑤元件8的作用是(D)。
A.控制油缸换向B.控制油缸的工作压力
C.控制油缸的流量D.防止泄漏保持油缸的闭锁压力
⑥元件3和5的作用是(D)。
A.防止支路中压力过高
B.防止支路中流量过大
C.防止元件4、6被损坏
D.防止倒流引起动作相互干扰
⑦元件10的作用是(C)。
A.防止油液倒流
B.产生背压以提高油缸的运动平稳性
C.元件11堵塞时保证回油通畅
D.保护11元件不受损害
⑧元件11被损坏的原因是(C)。
A.系统中流量过大B.液压缸外负载太大
C.因堵塞通油不畅D.系统中油液倒流
⑨当元件4和6同时处于右位,元件7和9的运动速度将是(D)。
A.元件7比元件9快B.元件7比元件9慢
C.元件7和元件9速度相同D.不能简单确定
⑩元件2中有油液流过的原因是(B)。
A.元件7或9速度过快
B.元件7或9负载过大
C.元件11通油不畅
D.元件4和6中位使泵转速加快
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 完整 word 西南 交大 第三 学期 液压 传动 控制 主观题 作业
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)