液压传动及控制作业答案

发布 2022-09-03 13:44:28 阅读 4930

第一章概述。p17

解:根据公式(1.1)体积压缩系数:

根据题意v=2l,δp=10-1=9mpa,κ=1.5×10-3/mpa,δv=v′-v,v′——压力为10mpa时的液压油体积。

由此得=-1.5×10-3/mpa×9mpa×2l=0.027l

由此可得:v′=v-δv=2-0.027=1.973l

解:由题意可知油液在40℃时的恩氏粘度为:

其中t1为200ml某液体40℃时流过恩氏粘度计的时间232s,t2为200ml蒸馏水20℃时流过恩氏粘度计的时间51s。

根据公式(1.8)可知,油液在40℃时的运动粘度平均值为:

m2/s=31.87mm2/s

根据公式(1.7)可知,油液在40℃时的动力粘度为:

pa·s第二章

液压传动流体力学基础。p53

解:根据动量方程可得:

已知水的密度:

=1×103kg/m3,水的流量q=2.36 m3/min。

v1y=4q/πd2=(4×2.36)/(60×3.14×0.12)=5.01m/s

v2y=0v1x=0

v2x=4q/πd2=(4×2.36)/(60×3.14×0.052)=20.04 m/s

n则消防队员的握持力f=fbc=845n

握持力方向θ=14.04°(如图所示右下)。p54

解:以油箱液面为基准,并定为1-1截面,泵的吸油口处为2-2截面。对1-1和2-2截面建立实际液体的伯努利方程,则有:

根据题意可知:p1=1.019×105pa,h1=0,v2>>v1,因此v1≈0;p2=1×103×9.

8×2.8=0.2744×105pa,h1=h,根据连续方程:

m/s油液的运动粘度为:

m2/s雷诺数为:

液体在管道内作圆管层流,因此沿程压力损失为:

pa根据公式1有:

1.013×105=0.2744×105+ρgh+900×2×0.962/2+0.506×105=ρgh+0.7887×105

则:h=0.2243×105/(900×9.8)=2.54m

所以,液压泵在油箱液面以上的最大允许安装高度2.54m

第三章 液压传动动力元件。p94

答:为了使齿轮泵能连续平稳地供油,必须使齿轮啮合的重叠系数ε大于1。这样,齿轮在啮合过程中,前一对轮齿尚未脱离啮合,后一对轮齿已进入啮合,在两齿轮之间的形成以封闭容腔,该封闭容腔与吸、压油腔互不相通。

随着齿轮旋转,该封闭容腔的容积发生变化,使油液受压或膨胀,这种现象称为困油现象。

困油区容积减小会使被困油液受挤压而产生高压,并从隙缝中流出,导致油液发热,轴承等机件受到附加的不平衡负载;困油区容积增大又会造成局部真空,产生空穴现象。

消除困油的方法:在两端盖板上开一对矩形卸荷槽。

当液压泵工作时,存在既不与吸油腔相通,也不与压油腔相通的,且容积变化的封闭容腔时,就会产生困油现象。因此困油现象不是只有齿轮泵特有的结构特点,其它液压泵也会产生困油现象,如单作用叶片泵,轴向柱塞泵。

答:调节流量调节螺钉1,ab段可以改变偏心e0,改变最大流量qmax,使ab段上下平移;调剂预紧力调节螺钉2,可以改变弹簧预压缩量x0,改变拐点压力pb和最大压力pc,使bc段左右平移。

解:有泵的型号yb-40/6可知,大流量泵的额定流量qn1=40l/min,小流量泵的额定流量qn2=6l/min。

快进时,双泵供油,此时泵提供的流量q= qn1+ qn2=46l/min,供油压力p=1mpa,又已知泵的总效率η=0.8。则快进时需要的电机功率为:

kw工进时时,大流量泵卸荷,卸荷压力p1=0.3mpa;小流量泵供油,供油压力p=4.5mpa,同样已知泵的总效率η=0.8。则工进时需要的电机功率为:

kw电动机功率p=max(,)0.958 kw

题3.21图有错,应将其横坐标扩大10倍,如下图所示。

解:由快进时的压力和流量可得工作点m(2mpa,20l/min),根据工进时的压力和流量可得工作点n(4.5mpa,2.

5l/min)。过m和n点分别作ab和bc的平行线a′b′,b′c′并相交于b′点。曲线a′b′c′为调整后的泵的压力-流量特性曲线,b′为拐点,改变的压力p=3.

25mpa,流量q=19.5l/min。而变量泵的最大功率为拐点处对应的功率,又因泵的总效率η=0.

7。则泵所需的最大驱动功率p为:

kw第四章

液压传动动力元件。p129

解:a)mpa

b)c)出口接油箱,所以p1=0。

解:两个液压缸串联:两个液压缸会同时动作,且流出前一个液压缸的流量等于流入后一个液压缸的流量。

一、求压力p1、p2:分别对缸1、缸2进行受力平衡分析。

缸1:p1 a1= p2 a1+ f1 (1)

缸2:p2 a2= f22)

由(1)、(2)式可得:

二、求速度v1、v2:分别对缸1、缸2进行受力平衡分析。

解:液压缸串联:负载小的液压缸先动,负载大的液压缸后动,且一个液压缸运动时,另一个液压缸不动,液压泵输出的全部流量流入运动的液压缸进油腔。

当缸2的活塞运动时,缸1的活塞不同,则此时:v1=0

液压泵出口压力取决于液压缸2的负载f2,则:

第五章 液压传动动力元件。p181

解:首先推动负载所需的压力油的压力:

负载为0kn时,需要的压力p=0mpa;

负载为7.5kn时,需要的压力p=mpa

负载为30kn时,需要的压力mpa

减压阀出口最大压力为减压阀调定压力2.5mpa,考虑到单向阀正向压降为0.2mpa,因此单向阀的出口压力最大可达到2.3mpa。所以:

1)负载f =0kn,pa=0.5mpa,pb=0.2mpa,pc=0mpa;此时液压缸能够移动。

2)负载f =7.5kn,pa=2.0mpa,pb=1.7mpa,pc=1.5mpa;此时液压缸能够移动。

3)负载f =30kn,pa=5mpa,pb=2.5mpa,pc=2.5mpa;此时液压缸不能移动。

解:a)p=sum(pa,pb,pc)=4+3+2=9mpa;

b)p=min(pa,pb,pc)=2mpa

解:注意:先导式溢流阀,阀芯下腔的压力油来自于溢流阀的进口。

1)ya断电,负载无穷大时,pa =4mpa;

2)ya断电,负载为2mpa时,pa =2mpa;

3)ya通电,负载为2mpa时,pa =0mpa;

解:1)液压缸运动时,负载压力pl=4mpa时。

此时负载需要的压力pl=4mpa大于顺序阀调定压力px=3mpa,顺序阀完全打开,其进出口压力相等,pa = pb = pl=4mpa。

2)负载压力pl=1mpa时。

此时负载需要的压力pl=1mpa小于顺序阀的调定压力px=3mpa,顺序阀处于半打开的状态,其进口压力pa = px=3mpa,其出口压力由负载决定,则pb =pl=1mpa。

3)活塞运动到右端盖时,负载压力pl=∞。

此时负载需要的压力pl=∞大于顺序阀调定压力px=3mpa,顺序阀完全打开,pa = pb,它们的大小由溢流阀的调定压力py=5mpa决定。则pa = pb = py=5mpa

第六章 液压传动动力元件。p245

已知qp=10l/min,a1=50cm2,a2=25cm2,溢流阀调定压力pr=2.4mpa,负载f=10kn,节流阀阀口为薄壁孔口,流量系数cq=0.62,油液密度ρ=900kg/m3。

1)at=0.05cm2时,求液压缸速度v和液压泵压力pp、溢流阀损失δpr和回路效率ηci。

节流阀的开口量at=0.05cm2时,此时溢流阀不溢流,流过节流阀的流量qt=×qp=5l/min=0.83×10-4m3/s,。

节流阀上流过的流量此时节流阀前后的最小压差δpmin=

而节流阀前后的压差最大δpmax=p2-0=(ppa1-f)/a2=(2.4×106×50×10-4-10×103)/25×10-4=0.8mpa

因此,节流阀不起节流作用,溢流阀不溢流,则此时:

液压缸的速度:

液压泵的出口压力:pp=(p2a2+f) /a1=(0.32×106×25×10-4+10×103)/ 50×10-4=2.16mpa

此时由于溢流阀不溢流,因此溢流损失δpr=0。

回路效率ηci=

2)at=0.01cm2时,求液压缸速度v和液压泵压力pp、溢流阀损失δpr和回路效率ηci。

pmin=,即节流阀前后压差为8mpa时,定量泵提供的流量才能全部从节流阀流过。而节流阀前后的压差最大δpmax=p2-0=(ppa1-f)/a2=(2.4×106×50×10-4-10×103)/25×10-4=0.

8mpa

因此,此时节流阀起节流作用,溢流阀溢流保压,此时:

液压泵的出口压力:pp=pr=2.4mpa

液压缸的速度v为:v=

溢流损失δpr= pp(qp-)=2.4×106×(1.7-0.52)×10-4=283w

回路效率ηci=

2)由上分析可知,当负载f=0n时,定量泵输出流量大于节流阀流过的流量,溢流阀溢流,则液压泵的出口压力:pp=pr=2.4mpa,液压缸进油腔的压力p1=2.

4mpa,回油腔压力p2=4.8mpa。

3)当f=10kn时,节流阀前后压差δpmax=p2-0=(ppa1-f)/a2=(2.4×106×50×10-4-10×103)/25×10-4=0.8mpa

最小qmin=50×10-3l/min=,则:

液压缸的最小速度:

若将回路改为进口节流调速回路,则节流阀前后压差为:

p=mpaqmin=50×10-3l/min=

液压缸的最小速度:

在最小稳定流量不变时,进口节流调速回路比出口节流调速回路的最小最小速度更小。

a)缸a先动,缸b后动。且缸a运动时,缸b不同,当缸a运动到最右端时,缸a停止,压力继续上升,当达到缸b负载需要的压力时,缸b运动。因此,缸a和缸b运动速度相同。

b)缸a先动,缸b后动。

缸b运动时,节流阀前后压差更小,因此缸b的运动速度更慢,缸a的运动速度更快。

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