习题7-答案.docVIP

思考题和习题 7.1 如题7.1图所示，液压泵输出流量 L/min，液压缸无杆腔面积 cm，液压缸有杆腔面积 cm。溢流阀的调定压力 MPa，负载F=10 kN。节流阀口视为薄壁孔，流量系数。油液密度 kg/m。试求：（1）节流阀口通流面积cm和cm时的液压缸速度、液压泵压力、溢流阀损失和回路效率；（2）当 cm和 cm时，若负载F= 0，求液压泵的压力和液压缸两腔压力和各为多大？（3）当F=10 kN时，若节流阀最小稳定流量为 L/min，所对应的和液压缸速度多大？若将回路改为进油节流调速回路，则和多大？把两种结果相比较能说明什么问题？ 题图7.1 解：（1）时：如果溢流阀不溢流，则通过节流阀的流量，L/min。 由， 有MPa， MPa ，则溢流阀损失。 m/s， 回路效率： cm2时， 同理由上述求解过程可得MPa，由于， 则有：MPa MPa m3/s 液压缸速度：m/s， m3/s， m3/s。 溢流损失：W 回路效率： （2）由（1）可知，假设溢流阀不工作时， cm2，MPa，因为，则有MPa，由此可知与假设矛盾，因此假设不成立。 cm2，MPa，因为，则有MPa，由此可知假设成立。 当 cm2时，MPa，MPa； 当 cm2时，MPa，MPa； （3）m/s 由（1）可知MPa cm2 若改为进口节流回路 m/s， cm2。 进口节流调速回路能获得更低的稳定速度。 7.2 如题图7.2所示，各液压缸完全相同，负载。已知节流阀能调节液压缸速度并不计压力损失。试判断在图（a）和图（b）的两个液压回路中，哪个液压缸先动？哪个液压缸速度快？请说明道理。 (a) (b) 题图7.2答：图（a）中，A缸先动。因为A缸的进油腔压力小于B缸；qAqB。 图（b）中，A缸先动，速度快。因为节流阀安装在出油路上，两个液压缸并联，液压泵调定的压力相同，所以负载小的A缸回油压力大，即节流阀压差大，故A缸速度大，此时B缸不动。当A缸运动到缸底，B缸运动，由于其负载大，回油压力小，即节流阀压差小，故B缸运动速度小。7.3 如题图7.3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？ 题图7.3 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。7.4 如题图7.4所示，双泵供油，差动快进-工进速度换接回路有关数据如下：液压泵的输出流量 L/min， L/min；输送油液密度 kg/m，运动粘度 m/s，液压缸两腔面积 cm， cm，快进时的负载F=1 kN，油液流过方向阀时的压力损失 MPa，连接液压缸两腔的油管ABCD的内径为 cm，其中ABC段因较长（L=3 m），计算时需考虑其沿程损失，其它损失及由速度、高度变化形成的影响皆可忽略。试求：（1）快进时液压缸的速度和压力表读数；（2）工进时如果压力表读数为 MPa，此时液压缸承受载荷能力有多大（因流量很小，可不计损失）？液控顺序阀的调定压力宜选多大？ 题图7.4 解：（1）快进时为差动连接 m/s m3/s m/s 取，所以 Pa 由 有MPa （2）kN MPa至8MPa7.5 如题图7.5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7.5MPa时，将为多大？ 题图7.5 解：（1）m3/s， MPa。 m3/s =87.1L/min， r/min W 这是因为存在溢流损失和节流损失. （2） L/min r/min W 7.6 试说明题图7.6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。 题图7.6 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