《液压与气动技术》习题集(附答案)解析

=50KN

(2)PY 略低于5MPa

2. 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0.15s内均匀地达到稳定上升速度v=6m/min,且停止时活塞不会自行下滑(不计管路损失)。试计算:

(1)溢流阀、顺序阀的预调压力py和px各是多少? (2)泵的输出流量q p应是多少?

解(1)如图所示的平衡回路,液压缸无杆腔面积

A1=ЛD2/4=78.5cm2

有杆腔面积

A2=Лd2/4=38.5cm2

求顺序阀调定压力px

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。

px?A2?FG

解得px = FG/A2=15000/0.00385=3.9×10Pa=3.9MPa 求溢流阀调定压力pY

由液压回路工作时缸的力平衡关系

pY A2>G+ma

解得pY > (G+ma)/A2=4.16MPa 提升速度v=6m/min,

(2)泵的输出流量q p= A2v=0.385×60=23 L/min。

3.在第2题所示系统中。A1=80 cm, A2=40 cm,立式缸活塞与运动部件自重FG=6000N,活塞

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2

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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? (2) 溢流阀的最小调定压力为多少? 解:(1)≥1 MPa ;(2)≥3 MPa

4.图示限压式变量泵—调速阀的容积节流调速回路。已知泵流量—压力特性曲线;调速阀正常工作时,其前后压差为0.5MPa,缸回油腔的背压为0.3MPa,通过调速阀的流量为2.5L/min;缸的有效面积A1=2A2=50cm,试求: (1)此时泵的工作压力是多少?

(2)若该油缸是在用于工件夹紧,此时所能产生的最大夹紧力又是多少?

2

解:(1)图示限压式变量泵—调速阀的容积节流调速回路,泵的实际流量等于调速阀的调节流量,则qP =2.5L/min,根据泵的工作特性曲线 查出泵的工作压力pP = 3.8MPa。

(2)若该油缸是在用于工件夹紧,由液压回路工作时缸的力平衡关系 p1= pP -0.5=3.3MPa,p2=0.3MPa 解得F=15.75KN

即此时所能产生的最大夹紧力是15.75KN。

5.图示回路中,已知泵供油流量qP=10L/min,溢流阀调定压力pY=2.5MPa,液压缸无杆腔有效面积A1=100cm, 负载F=21KN,流量系数Cd=0.62,油液密度ρ=900kg/m,节流阀孔口面积AT=0.02cm。试求活塞运动速度是多少(m/min) ?

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3

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p1A1?p2A2?F

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解:由液压回路工作时缸的力平衡关系

p1A1?p2A2?F

p2=0,F=21KN 解得p1=2.1MPa

节流阀前后的压差Δp= pY -p1=2.5-2.1=0.4MPa 根据节流阀的流量方程q?CdATq=3.6×10 m/s

活塞运动速度v= q/A1=0.36×10 m/s=0.216 m/min

6.在第5题所示回路中,已知泵供油流量qP=10L/min,溢流阀调定压力PY=4.6MPa,缸两腔面积A1=2A2=50cm,负载F1=15KN时,节流阀按薄壁孔,流量系数Cd=0.62,油液密度ρ=900kg/m,缸速度v1=0.02 m/s。试求:(1)溢流阀溢流量qY1为多少L/min ? (2)若负载减小为F2=5KN时,则缸速度v2为多少m/s? 解:(1)溢流阀溢流量

qY1=qP-A1v1=10-50×10×0.02×10×60=4L/min (2)由液压回路工作时缸的力平衡关系

-4

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2

3

-2

-5

3

2?p?

p1A1?p2A2?F

p2=0,F=15KN 解得p1=3MPa

求出节流阀前后的压差 Δp= pY -p1=4.6-3=1.6MPa

同理可求出F2=5KN时所对应的节流阀前后的压差Δp2= 3.6MPa

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根据节流阀的流量方程q?CdAT2?p?,缸速与流量的关系,以及F=15KN时的速度v1=0.02

m/s,应用缸速与节流阀前后压差的开方成正比的关系可求出负载减小为F2=5KN时所对应的缸的速度v2=0.03m/s。

7.图示回路中,缸两腔有效面积A1、A2分别为100 cm和50 cm,溢流阀调定压力为2MPa, 泵输出流量为10 L/min。 求电磁铁通电时活塞运动速度 和泵的实际输出压力分别是多少?

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解:图示回路电磁铁通电时,液压缸为差动连接 则活塞运动速度v= qP /( A1-A2)=2m/ min。 泵的实际输出压力pP=F/( A1-A2)=0.7MPa

8.液压泵输出流量qP =10L/min,液压缸无杆腔面积A1=50cm,有杆腔面积A2=25cm。溢流阀调定压力pY=2.4MPa,负载F=10000N。节流阀按薄壁孔,流量系数Cd=0.62,油液密度ρ=900kg/m,节流阀开口面积AT=0.02cm,试求: (1)液压泵的工作压力PP; (2)活塞的运动速度。

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