发布时间 : 星期二 文章液压与气压传动阶段练习一更新完毕开始阅读
阀等组成。曲柄由原动机(电动机)带动旋转，从而驱动活塞在缸体内往复运动。当气缸内容积增大而形成局部真空，外界空气在大气压力下推开吸气阀进入气缸中；当气缸内容积减小，缸内空气受到压缩而使压力升高，当压力升至足够高时，气体推开排气阀，并经排气管输送到储气罐中。曲柄旋转一周，活塞往复行程一次，完成一个工作循环。压缩机的一个工作循环是由吸气、压缩、排气、膨胀四个过程所组成。
二、分析题
1、答：1) 图中有两处错误，一是行程阀在没有进行换向时，油路应处于连通状态，即二位二通行程换向阀应为常通型。这样在液压缸快进行程，液压缸有杆腔不受阻力而进行回油，使得液压缸以较快速度运行；二是单向阀4的进、出口位置安装反了，这样才能保证液压缸返回时，液压油就经过单向阀4而不需要经过节流阀5而进入液压缸有杆腔，从而实现液压缸的快速返回。正确的回路图为：
2) 溢流阀3的最小调整压力应保证液压缸正向快速运动阶段和反向快速返回阶段，溢流阀均处于关闭状态，因此溢流阀3的最小调整压力应取为大于或等于液压缸在快进行程以及快速返回时系统工作压力最大的那一个值。因此取最小调整压力＝2MPa(快速返回时的系统压力)。 2、答：
? 当a图中换向阀处于掉电状态时，液压缸运动速度为0.05m/s ? 当a图中换向阀处于通电状态时，液压缸运动速度为0.02m/s ? 当b图中换向阀处于掉电状态时，液压缸运动速度为0.02m/s ? 当b图中换向阀处于通电状态时，液压缸运动速度为0.02m/s
3、答：四个动作的动作顺序为a → c → d → b 4、答：各受控元件的状态表为：
1YA 快进 工进 快退 停止 “+” “+” “-” “-” 2YA “-” “-” “+” “-” 3YA “-” “+” “+” “-”
5、答：
? 对于a图所示的回路，则只要电磁阀YA和按钮阀SB任意一个接通或按下，则气缸
就可以伸出动作
? 对于b图所示的回路，则只有行程阀ST1和ST1同时被接通的情况下，气缸才可以
伸出动作。 6、答：
? 对于a图所示的回路，当左侧按钮换向阀按下时，则气缸向右侧伸出。而当右侧按
钮换向阀按下时，则气缸向左侧返回。
? 对于b图所示的回路，当左侧电磁线圈通电时，则气缸向右侧伸出。而当右侧电磁
线圈通电时，则气缸向左侧返回。
两个回路气缸运动状态之间的区别是，对于a图，左、右侧的按钮按下后，则气缸自动从一端运动到另一端后停止，属于自动连续运行方式；而对于b图，则只有在一侧电磁线圈通电时，气缸才能动作，线圈掉电则运动停止，适合于点动控制。
三、计算题
1、解：1) 当液压缸向右运行时，设液压缸无杆腔压力为p1，有杆腔的压力p2为列出液压缸的受力平衡方程：
)?2.4MPa?p1?pt(溢流阀调整压力? A1F50104?6?p1?A1?F?p2?A2?p2?p1A?A?2.4?10?25?25?10?4?0.8MPa22?有杆腔的压力即为，节流阀的两端压力差，再根据节流阀的流量公式，则有：
???p?p?0.8MPa2??22??6q?C?A??p?0.62?10?0.8?106?1.568L/min ?2dT?900??q1.568?0.01m/s?v?2??4?A225?10?2) 溢流阀的溢流功率损失为系统的工作压力与溢流流量的乘积。液压缸无杆腔流量q1为：
q1?2q2?2?1.568?3.136L/min
则溢流阀溢流流量为：
qy?q?q1?10?3.136?6.864L/min
溢流功率损失为：
2.4?106?6.864?Py?p1?qy??274.6W 46?103) 液压泵的输出功率为Pin：
2.4?106?10Pin?p1?q??400W 46?10液压缸的输出功率为：
Pout?F?v?104?0.01?100W
回路效率为：
??Pout100??25% Pin4002、解：系统在快进行程时，双泵同时供油，液压泵的工作压力p1为：
p1?F23000??0.6MPa ?4A150?10电动机输出功率为P1：
0.6?106?(15?5)P1?p1?(q1?q2)??200W 46?10系统在返回行程时，双泵同时供油，液压泵的工作压力p2为：
p1?F23000??1.2MPa A225?10?4电动机输出功率为P2：
1.2?106?(15?5)P1?p2?(q1?q2)??400W
6?104系统在工作行程时，小流量泵对液压缸供油，因此小流量泵工作压力p为：
p?F12000??2.4MPa A150?10?4工作行程，电机消耗功率应为大流量泵和小流量泵输出功率之和，应为：
P?P小?P大?p?q小?0.5MPa?q大2.4?106?50.5?106?15???325W 446?106?10综合比较，则系统在快速返回时消耗功率最多，因此电动机所需最大功率为400W。 3、如下图9所示的旁路节流调速回路，已知：液压泵的输出流量q=12L/min，液压缸无杆腔的面积A1=100cm2，输出工作负载F=15kN。节流口为薄壁小孔，流量系数Cd=0.7，节流阀口通流面积为0.03cm2，油液密度ρ=900kg/m3，试求： 3) 液压缸的运动速度v
4) 液压缸能够输出的最大负载力Fmax
解：1) 系统的工作压力由液压缸的进油腔压力所决定：
p?F15000??1.5MPa A1100?10?4节流阀两端的压力差即为系统的工作压力，则根据节流口流量公式：
q2?Cd?AT?则进入液压缸的流量为：
2??p?0.7?3?10?62?1.5?106?7.27L/min 900q1?q?q2?24?7.27?16.73L/min
则液压缸运动速度为：
v?q116.73??0.028m/s ?44A1100?10?6?102) 当节流阀将所有泵的流量都吸收了后，则进入液压缸的流量为零，因此液压缸达到最大输出负载，因此有：
q24)2??()2?9004?6C?A2q?q2?Cd?AT??p??p?dT?6?10?0.7?3?10?16.33MPa
?22(因此可得液压缸最大输出负载：
Fmax??p?A1?16.33?106?100?10?4?1.633?105N
4、如下图10所示的容积－节流调速回路及限压式变量泵的特性曲线，已知：液压缸两个腔的面积A1=2A2=80cm2，背压阀5的调整压力为2MPa，输出工作负载F=32kN，调速阀的调整流量为2.5L/min。试求经过节流阀的节流功率损失。 解：液压缸的无杆腔的进油压力p1可由液压缸受力平衡方程得到：
A2F403.2?1046p1?A1?F?pb?A2?p1?pb??2?10???5MPa ?4A1A18080?10调速阀决定了变量泵的输出流量即为调速阀的调整流量，因此根据变量泵的特性曲线，可以得到泵此时的工作压力p：
12?p12?812?8??p?12??2.5?11MPa 2.51010调速阀两端的压力差Δp＝11-5 =6MPa
因此，经过调速阀的节流功率损失为：
2.5?6?106?PJ?qT??p??250W 46?10