第三章。
3.18 液压泵的额定流量为100 l/min,液压泵的额定压力为2.5 mpa,当转速为1 450 r/min时,机械效率为=0.
9。由实验测得,当液压泵的出口压力为零时,流量为106 l/min;压力为2.5 mpa时,流量为100.
7 l/min,试求:(1)液压泵的容积效率是多少?(2)如果液压泵的转速下降到500 r/min,在额定压力下工作时,估算液压泵的流量是多少?
(3)计算在上述两种转速下液压泵的驱动功率是多少?
解:(1)2)34.7l/min
3)在第一种情况下:
w在第二种情况下:
w答:液压泵的容积效率为0.95,在液压泵转速为500r/min时,估算其流量为34.
7l/min,液压泵在第一种情况下的驱动功率为4.9103w,在第二种情况下的驱动功率为1.69103w。
3.20 某组合机床用双联叶片泵yb 4/16×63,快速进、退时双泵供油,系统压力p = 1 mpa。工作进给时,大泵卸荷(设其压力为0),只有小泵供油,这时系统压力p = 3 mpa,液压泵效率 = 0.
8。试求:(1)所需电动机功率是多少?
(2)如果采用一个q = 20 l/min的定量泵,所需的电动机功率又是多少?
解:(1)快速时液压泵的输出功率为:
w工进时液压泵的输出功率为:
w电动机的功率为:
w2)电动机的功率为: w
答:所需电动机功率是1646 w,如果采用一个q = 20 l/min的定量泵,所需的电动机功率是1250 w
第四章。4.6 已知单杆液压缸缸筒直径d = 100 mm,活塞杆直径d = 50 mm,工作压力=2 mpa,流量为q = 10 l/min,回油背压力为= 0.
5 mpa,试求活塞往复运动时的推力和运动速度。
解:(1)无杆腔进油时: nm/s
2)有杆腔进油时: nm/s
答:当无杆腔进油时的活塞推力是1.08104 n,运动速度是0.021 m/s;当有杆腔进油时活塞的推力是0.875104 n,运动速度是0.028 m/s。
4.7 已知单杆液压缸缸筒直径d = 50 mm,活塞杆直径d = 35 mm,泵供油流量为q = 10 l/min,试求:(1)液压缸差动连接时的运动速度;(2)若缸在差动阶段所能克服的外负载f = 1 000 n,缸内油液压力有多大(不计管内压力损失)?
解:(1)m/s
(2)mpa
答:液压缸差动连接时的运动速度是0.17 m/s;若缸在差动阶段所能克服的外负载f=1 000 n时,缸内油液压力是1.04 mpa。
4.8一柱塞缸柱塞固定,缸筒运动,压力油从空心柱塞中通入,压力为p,流量为q,缸筒直径为d,柱塞外径为d,内孔直径为,试求柱塞缸所产生的推力f和运动速度。
解:, 答:柱塞缸所产生的推力等于,运动速度等于。
4.9 如题5.4图所示的叶片泵,铭牌参数为q = 18 l/min,p = 6.
3 mpa,设活塞直径d = 90 mm,活塞杆直径d = 60 mm,在不计压力损失且f = 28 000 n时,试求在各图示情况下压力表的指示压力是多少?(p=2 mpa)
解:(a)mpa
b)mpac)
4.10如题5.5图所示的串联油缸,和为有效工作面积,和是两活塞杆的外负载,在不计损失的情况下,试求,,和各是多少?
解:由,得;,
4.11 如题5.6图所示的并联油缸中,, 当油缸2的活塞运动时,试求、和液压泵的出口压力各是多少?
解:已知:,,当油缸2动作时,而油缸1不运动,此时,,
第五章。5.8 题6.
2图中溢流阀的调定压力为5 mpa,减压阀的调定压力为2.5 mpa,设液压缸的无杆腔面积,液流通过单向阀和非工作状态下的减压阀时,其压力损失分别为0.2 mpa和0.
3 mpa。求:当负载分别为0 kn、7.
5 kn和30 kn时,(1)液压缸能否移动?(2)a、b和c三点压力数值各为多少?
解:,液压缸快速空载运动,,考虑到单向阀的压力损失,则mpa,考虑到非工作状态下的减压阀压力损失, mpa。
kn, mpa
考虑到单向阀的压力损失,则mpa,小于减压阀的调定压力,考虑非工作状态下的减压阀的压力损失,则。
mpa 液压缸能运动; kn, mpa
液压缸不能运动,单向阀不能打开,液压阀处于工作状态, mpa , mpa。
5.9 如题6.5图所示的液压系统中,各溢流阀的调定压力分别为mpa、mpa和mpa。试求在系统的负载趋于无限大时,液压泵的工作压力是多少?
答:(a)图中,三个溢流阀串联。当负载趋于无穷大时,则三个溢流阀都必须工作,则mpa;
b)图中,三个溢流阀并联。当负载趋于无穷大时,a必须工作,而a的溢流压力取决于远程调压阀b,b取决于c,所以mpa。
5.10 在题图6.8所示的系统中,溢流阀的调定压力为mpa,如果阀芯阻尼小孔造成的损失不计,试判断下列情况下压力表的读数是多少?
(1)ya断电,负载为无穷大;(2)ya断电,负载压力为2 mpa;(3)ya通电;负载压力为2 mpa。
答:(1)ya断电,负载为无穷大时,压力表的读数pa = 4 mpa;
(2)ya断电,负载压力为2mpa时,pa=2 mpa;
(3)ya通电;负载压力为2mpa时,pa=0。
5.11 如题6.9图所示,顺序阀的调整压力为pa=3mpa,溢流阀的调整压力为mpa,试求在下列情况下a、b点的压力是多少?
(1)液压缸运动时,负载压力mpa;(2)负载压力mpa;(3)活塞运动到右端时。
答:(1)液压缸运动pl = 4 mpa时,则pa = pb = 4 mpa;(2)pl = 1 mpa时,则pa = 1 mpa,pb = 3 mpa;(3)活塞运动到右端时,则pa = pb = 5 mpa。
5.12 在题6.6图所示两阀组中,设两减压阀调定压力一大一小(pa > pb),并且所在支路有足够的负载。说明支路的出口压力取决于哪个减压阀?为什么?
答:(a)图中,两个减压阀串联,且pa>pb,当负载趋于无穷大时,支路出口压力取决于b阀。因为调定压力低的b阀先工作,然后是调定压力高的a阀工作,故支路压力取决于调定压力低的b阀。
b)图中,两个减压阀并联,支路出口压力取决于a阀,当负载趋于无穷大时,出口压力达到pb时,b阀工作,而此时a阀阀口全开,由于a阀出口压力高于b阀出口压力,则b阀立刻关闭,当压力升高达到pa时,a阀工作,故支路压力取决于调定压力高的a阀。
第七章。7.28 如题图8.
3所示,图示为采用调速阀的进口节流加背压阀的调速回路。负载f=9 000 n。液压缸两腔面积cm, cm。
背压阀的调定压力mpa。液压泵的供油流量l/min。不计管道和换向阀的压力损失。
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多大?(2)卸荷时的能量损失有多大?
(3)若背压阀增加了,溢流阀调定压力的增量应有多大?
解:(1)因为,所以mpa
由于不计调压偏差,所以mpa。
(2)w(3)因为,,所以。
当时,溢流阀调定压力,溢流阀调定压力的增加量。
7.30 如题图8.5所示的调速回路,液压泵的排量ml/r,转速r/min,容积效率,溢流阀调定压力mpa,液压马达排量ml/r,容积效率,机械效率,负载转矩nm。
节流阀最大开度cm(可视为薄刃孔口),其流量系数,油液密度kg/m。不计其它损失。试求:
(1)通过节流阀的流量和液压马达的最大转速、输出功率p和回路效率,并请解释为何效率很低?(2)如果将提高到8.5mpa时,将为多大?
解:(1)m3/s,mpa。
m3/s87.1l/min,r/min
w这是因为存在溢流损失和节流损失。
2)l/min
r/minw
7.31试说明题图8.6所示容积调速回路中单向阀a和b的功用。在液压缸正反向移动时,为了向系统提供过载保护,安全阀应如何接?试作图表示。
答:单向阀a:液压缸右行时,小腔回油满足不了液压泵的吸油要求,需要从油箱吸油。
单向阀b:液压缸左行时,大腔回油多于液压泵的吸油流量,多余的液压油从液控单向阀排回油箱。
为了给液压缸进行过载保护,将如所示油路接入回路,m和n两点分别接到液压缸的进出口处。
7.32 如题图8.7所示的液压回路,限压式变量叶片泵调定后的流量压力特性曲线如图所示,调速阀的调定流量为2.
5 l/min,液压缸两腔的有效面积cm,不计管路损失,试求:(1)液压缸的大腔压力;(2)当负载f=0 和f=9 000 n时的小腔压力;(3)设液压泵的总效率为0.75,求液压系统的总效率。
解:(1)mpa。
(2);当f=0时, mpa;当n时, mpa
3)液压回路的效率。
系统总效率。
7.33 如题图8.8所示的液压回路中,如果液压泵的输出流量l/min,溢流阀的调整压力mpa,两个薄壁孔型节流阀的流量系数都是,开口面积cm, cm,油液密度kg/m,试求在不考虑溢流阀的调压偏差时:
(1)液压缸大腔的最高工作压力;(2)溢流阀可能出现的最大溢流量。
解:(1)当液压缸被顶死时,大腔达到最高工作压力,则有。
因为,所以有:
得mpa(2)溢流阀的最大溢流量。
m3/s 7.35 如题图8.10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ii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 < py,则夹紧缸i和进给缸ii同时动作。
应该将顺序阀的远程控制口放在单向阀的后面。
7.36 如题图8.11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;(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。
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