液壓習(xí)題及答案

1、1順序閥和溢流閥是否可以互換使用？答：順序閥可代替溢流閥，反之不行。2試比較溢流閥、減壓閥、順序閥（內(nèi)控外泄式）三者之間的異同點答：相同點：都是利用控制壓力與彈簧力相平衡的原理，改變滑閥移動的開口量，通過開口量的大小來控制系統(tǒng)的壓力。結(jié)構(gòu)大體相同，只是瀉油路不同。不同點：溢流閥是通過調(diào)定彈簧的壓力，控制進油路的壓力，保證進口壓力恒定。出油口與油箱相連。泄漏形式是內(nèi)泄式，常閉，進出油口相通，進油口壓力為調(diào)整壓力，在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式是并聯(lián)。起限壓、保壓、穩(wěn)壓的作用。減壓閥是通過調(diào)定彈簧的壓力，控制出油路的壓力，保證出口壓力恒定。出油口與減壓回路相連。泄漏形式為外泄式。常開，出口壓力低于進口壓力，出

2、口壓力穩(wěn)定在調(diào)定值上。在系統(tǒng)中的聯(lián)結(jié)方式為串聯(lián)，起減壓、穩(wěn)壓作用。順序閥是通過調(diào)定彈簧的壓力控制進油路的壓力，而液控式順序閥由單獨油路控制壓力。出油口與工作油路相接。泄漏形式為外泄式。常閉，進出油口相通，進油口壓力允許繼續(xù)升高。實現(xiàn)順序動作時串聯(lián)，作卸荷閥用時并聯(lián)。不控制系統(tǒng)的壓力，只利用系統(tǒng)的壓力變化控制油路的通斷3如圖5.12所示溢流閥的調(diào)定壓力為4MPa，若閥芯阻尼小孔造成的損失不計，試判斷下列情況下壓力表讀數(shù)各為多少？（1） Y斷電，負(fù)載為無限大時；（2） Y斷電，負(fù)載壓力為2MPa時；(3 )Y通電，負(fù)載壓力為2MPa時答：（1）4；（2）2；（3）04如圖5.13所示的回路中，溢流

3、閥的調(diào)整壓力為5.0MPa，減壓閥的調(diào)整壓力為2.5MPa，試分析下列情況，并說明減壓閥閥口處于什么狀態(tài)？（1） 當(dāng)泵壓力等于溢流閥調(diào)整壓力時，夾緊缸使工件夾緊后，A、C點的壓力各為多少？（2） 當(dāng)泵壓力由于工作缸快進壓力降到1.5MPa時（工作原先處于夾緊狀態(tài)）A、C點的壓力各為多少？（3） 夾緊缸在夾緊工件前作空載運動時，A、B、C三點的壓力各為多少？（3） 工件夾緊時，夾緊缸壓力即為減壓閥調(diào)整壓力，pA=pC=2.5Mpa。減壓閥開口很小這時仍有一部分油通過減壓閥閥芯的小開口（或三角槽），將先導(dǎo)閥打開而流出，減壓閥閥口始終處在工作狀態(tài)。泵的壓力突然降到1.5MPA時，減壓閥的進口壓力小于

4、調(diào)整壓力pJ，減壓閥閥口全開而先導(dǎo)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，閥口不起減壓作用，pA=pB=1.5Mpa。單向閥后的C點壓力，由于原來夾緊缸處于2.5Mpa，單向閥在短時間內(nèi)有保壓作用，故pC=2.5Mpa，以免夾緊的工件松動。夾緊缸作空載快速運動時，pC=0。A點的壓力如不考慮油液流過單向閥造成的壓力損失，pA=0。因減壓閥閥口全開，若壓力損失不計，則pB=0。由此可見，夾緊缸空載快速運動時將影響到泵的工作壓力。5如圖5.14所示的液壓系統(tǒng)，兩液壓缸的有效面積A1=A2=100cm2，缸I負(fù)載F=35000N，缸運動時負(fù)載為零。不計摩擦阻力、慣性力和管路損失，溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)定壓力分別為4MP

5、a、3MPa和2MPa。求在下列三中情況下，A、B、C處的壓力。（1） 液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位；（2） 1Y通電，液壓缸1活塞移動時及活塞運動到終點時；（3） 1Y斷電，2Y通電，液壓缸2活塞運動時及活塞碰到固定擋塊解：（4） pA=pB=4MPapc=2MPaI移動：pA=pB=F35000=3.5MPa -4A110010 pc=2MPa終端：pA=pB=4MPa pc=2MPaI移動：pA=pB=pc=0MPa固定時： pA=pB=4MPapc=2MPa6在圖5.15所示回路中，液壓泵的流量qp=10L/min，液壓缸無桿腔面積A1=50cm，液壓缸有桿腔面積A2=25cm，溢流

6、閥的調(diào)定壓力py=2.4MPa，負(fù)載F=10kN。節(jié)流閥口為薄壁孔，流量22kg/m，試求：節(jié)流閥口通流面系數(shù)Cd=0.62，油液密度=9003積AT=0.05cm時的液壓缸速度v、液壓泵壓力pp、溢流功率損失2py和回路效率。解：（5）液壓缸的速度v：K=Cd2=0.622=0.03900mKAT(pyA1-F)mq2KAT(ppA1-F)v=m+1m+1A2A2A20.030.0510-4(2.41065010-4-10000)0.5=(2510-4)0.5+1=0.054m/s液壓泵壓力pp：pp=py=2.4(MPa)溢流功率損失py：py=ppq=pp(qp-q1)=py(qp-A1

7、v1)1010-36=2.410(-5010-40.054)060溢流功率無損失，所以py=0回路效率：ppq1-p2q2Fv=ppqppyqp101030.05460=2.41061010-3=0.135819重要8如圖所示的系統(tǒng)中，兩個溢流閥串聯(lián)，若已知每個溢流閥單獨使用時的調(diào)整壓力，py1=20105Pa，py2=40105Pa。溢流閥卸載的壓力損失忽略不計，試判斷在二位二通電磁閥不同工況下，A點和B點的壓力各為多少。解：電磁鐵 1DT 2DT pA=0 pB=01DT+ 2DT pA=0 pB=20105Pa 1DT 2DT+ pA=40105Pa pB=40105Pa1DT+ 2DT

8、+ pA=40105Pa pB=60105Pa當(dāng)兩個電磁鐵均吸合時，圖示兩個溢流閥串聯(lián)，A點最高壓力由py2決定，pA40105Pa。由于pA壓力作用在溢流閥1的先導(dǎo)閥上（成為背壓），如果要使溢流閥1的先導(dǎo)閥保持開啟工況，壓力油除了克服調(diào)壓彈簧所產(chǎn)生的調(diào)定壓力py120105Pa以外，尚需克服背壓力pA40105Pa的作用，故泵的最大工作壓力：pB py1+ pA（20+40）105=60105Pa 。9如圖所示的系統(tǒng)中，主工作缸負(fù)載阻力F=2000N，夾緊缸II在運動時負(fù)載阻力很小可忽略不計。兩缸大小相同，大腔面積 A1=20cm2，小腔有效面積A2=10cm2，溢流閥調(diào)整值py =3010

9、5Pa，減壓閥調(diào)整值pj=15105Pa。試分析： 1） 當(dāng)夾緊缸II運動時：pa和pb分別為多少？ 2） 當(dāng)夾緊缸II夾緊工件時：pa和pb分別為多少？ 3）夾緊缸II最高承受的壓力pmax為多少？解：1）2）由于節(jié)流閥安裝在夾緊缸的回油路上，屬回油節(jié)流調(diào)速。因此無論夾緊缸在運動時或夾緊工件時，減壓閥均處于工作狀態(tài)，pA=pj=15105Pa。溢流閥始終處于溢流工況，pB= py=30105Pa。3）當(dāng)夾緊缸負(fù)載阻力FII=0時，在夾緊缸的回油腔壓力處于最高值：pmax=(A1A2)pA=(215)105=30105Pa15 在如圖所示系統(tǒng)中，兩液壓缸的活塞面積相同，A=20cm2，缸I的阻

10、力負(fù)載F=8000N，缸II的阻力負(fù)載F=4000N，溢流閥的調(diào)整壓力為py =45105Pa。1）在減壓閥不同調(diào)定壓力時（pj1 =10105Pa 、pj2 =20105Pa、pj3 =40105Pa）兩缸的動作順序是怎樣的？2）在上面三個不同的減壓閥調(diào)整值中，哪個調(diào)整值會使缸II運動速度最快？F 4000=20105Pa 解：1）啟動缸II所需的壓力：p2=A20pj1 =10105Pa p2 ，減壓閥口全開、不起減壓作用，若不計壓力損失，pB p2 =20105Pa，該壓力不能克服缸I負(fù)載，故缸II單獨右移，待缸II運動到端點后，壓力上升pA =pj =40105Pa， pB =py =

11、45105Pa，壓力油才使缸I向右運動。2）當(dāng)pj3 =40105Pa 時，減壓閥口全開、不起減壓作用。泵的壓力取決于負(fù)載，pB = p2 =20105Pa 。因為溢流閥關(guān)閉，泵的流量全部進入缸II，故缸II運動速度最快，vII=q/A19有人設(shè)計一雙手控制氣缸往復(fù)運動回路如圖所示。問此回路能否工作？為什么？如不能工作需要更換哪個閥？解：此回路不能工作，因為二位二通閥不能反向排氣，即二位四通換向閥左側(cè)加壓后，無論二位二通閥是否復(fù)位，其左側(cè)控制壓力都不能泄壓，這樣彈簧就不能將它換至右位，氣缸也就不能縮回； 將兩個二位二通閥換為二位三通閥，在松開其按鈕時使二位四通換向閥左側(cè)處于排氣狀態(tài)，回路即可實

12、現(xiàn)往復(fù)運動。1如圖所示定量泵輸出流量為恒定值qp ，如在泵的出口接一節(jié)流閥，并將閥的開口調(diào)節(jié)的小一些，試分析回路中活塞運動的速度v和流過截面P，A，B三點流量應(yīng)滿足什么樣的關(guān)系（活塞兩腔的面積為A1和A2，所有管道的直徑d相同）。解：圖示系統(tǒng)為定量泵，表示輸出流量qP不變。根據(jù)連續(xù)性方程，當(dāng)閥的開口開小一些，通過閥口的流速增加，但通過節(jié)流閥的流量并不發(fā)生改變，qA= qp ，因此該系統(tǒng)不能調(diào)節(jié)活塞運動速度v，如果要實現(xiàn)調(diào)速就須在節(jié)流閥的進口并聯(lián)一溢流閥，實現(xiàn)泵的流量分流。連續(xù)性方程只適合于同一管道，活塞將液壓缸分成兩腔，因此求qB不能直接使用連續(xù)性方程。根據(jù)連續(xù)性方程，活塞運動速度v = qA

13、/A1，qB = qA/A1=（A2 / A1）qP2如圖所示節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng)中，節(jié)流閥為薄壁小孔，流量系數(shù)C=0.67，油的密度=900kg/ cm3，先導(dǎo)式溢流閥調(diào)定壓力py=12105Pa，泵流量q=20l/min，活塞面積A1=30cm2，載荷=2400N。試分析節(jié)流閥開口（面積為AT）在從全開到逐漸調(diào)小過程中，活塞運動速度如何變化及溢流閥的工作狀態(tài)。解：節(jié)流閥開口面積有一臨界值A(chǔ)To。當(dāng)ATATo時，雖然節(jié)流開口調(diào)小，但活塞運動速度保持不變，溢流閥閥口關(guān)閉起安全閥作用；當(dāng)AT2，缸的負(fù)載為F。如果分別組成進油節(jié)流調(diào)速和回油節(jié)流調(diào)速回路，試分析： 1） 進油、回油節(jié)流調(diào)速哪個回路能使液壓

14、缸獲得更低的最低運動速度。2）在判斷哪個回路能獲得最低的運動速度時，應(yīng)將下述哪些參數(shù)保持相同，方能進行比較。解：1）進油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)活塞運動速度v1= qmin/A1；出口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)活塞運動速度 v2= qmin/A2因12，故進油節(jié)流調(diào)速可獲得最低的最低速度。2）節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量是指某一定壓差下（23105Pa），節(jié)流閥在最小允許開度 ATmin時能正常工作的最小流量qmin。因此在比較哪個回路能使液壓缸有較低的運動速度時，就應(yīng)保持節(jié)流閥最小開口量ATmin 和兩端壓差p相同的條件。設(shè)進油節(jié)流調(diào)速回路的泵壓力為pp1,節(jié)流閥壓差為p1則： pp1=FA1+p1 p1=pp1-FA1設(shè)出

15、口調(diào)速回路液壓缸大腔壓力（泵壓力）為pp2 ，節(jié)流閥壓差為p2 ，則：A1pp2=F+p2A2 p2=pp2A1A2-FA2由最小穩(wěn)定流量qmin相等的定義可知：p1=p2 即：pp1=pp2A1A2+FA1-FA2為使兩個回路分別獲得缸最低運動速度，兩個泵的調(diào)定壓力 pp1、 pp2 是不相等的。4在圖示的回路中，旁通型調(diào)速閥（溢流節(jié)流閥）裝在液壓缸的回油路上，通過分析其調(diào)速性能判斷下面哪些結(jié)論是正確的。（A）缸的運動速度不受負(fù)載變化的影響，調(diào)速性能較好；（B）溢流節(jié)流閥相當(dāng)于一個普通節(jié)流閥，只起回油路節(jié)流調(diào)速的作用，缸的運動速度受負(fù)載變化的影響；（C）溢流節(jié)流閥兩端壓差很小，液壓缸回油腔背

16、壓很小，不能進行調(diào) 8速。解：只有C正確，當(dāng)溢流節(jié)流閥裝在回油路上，節(jié)流閥出口壓力為零，差壓式溢流閥有彈簧的一腔油液壓力也為零。當(dāng)液壓缸回油進入溢流節(jié)流閥的無彈簧腔時，只要克服軟彈簧的作用力，就能使溢流口開度最大。這樣，油液基本上不經(jīng)節(jié)流閥而由溢流口直接回油箱，溢流節(jié)流閥兩端壓差很小，在液壓缸回油腔建立不起背壓，無法對液壓缸實現(xiàn)調(diào)速。5如圖所示的回路為帶補油裝置的液壓馬達(dá)制動回路，說明圖中三個溢流閥和單向閥的作用。解：液壓馬達(dá)在工作時，溢流閥5起安全作用。制動時換向閥切換到中位，液壓馬達(dá)靠慣性還要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，故產(chǎn)生液壓沖擊，溢流閥1，2分別用來限制液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的最大沖擊壓力，起制動緩

17、沖作用。另一方面，由于液壓馬達(dá)制動過程中有泄漏，為避免馬達(dá)在換向制動過程中產(chǎn)生吸油腔吸空現(xiàn)象，用單向閥3和4從油箱向回路補油。6如圖所示是利用先導(dǎo)式溢流閥進行卸荷的回路。溢流閥調(diào)定壓力 py30105Pa。要求考慮閥芯阻尼孔的壓力損失，回答下列問題：1） 在溢流閥開啟或關(guān)閉時，控制油路E，F(xiàn)段與泵出口處B點的油路是否始終是連通的？2） 在電磁鐵DT斷電時，若泵的工作壓力 pB30105Pa， B點和E點壓力哪個壓力大？若泵的工作壓力pB15105Pa，B點和E點哪個壓力大？3）在電磁鐵DT吸合時，泵的流量是如何流到油箱中去的？解：1） 在溢流閥開啟或關(guān)閉時，控制油路E，F(xiàn)段與泵出口處B點的油路

18、始終得保持連通2）當(dāng)泵的工作壓力pB30105Pa時，先導(dǎo)閥打開，油流通過阻尼孔流出，這時在溢流閥主閥芯的兩端產(chǎn)生壓降，使主閥芯打開進行溢流，先導(dǎo)閥入口處的壓力即為遠(yuǎn)程控制口E點的壓力，故pB pE；當(dāng)泵的工作壓力pB15105Pa 時，先導(dǎo)閥關(guān)閉，阻尼小孔內(nèi)無油液流動，pB pE。3）二位二通閥的開啟或關(guān)閉，對控制油液是否通過阻尼孔（即控制主閥芯的啟閉）有關(guān)，但這部分的流量很小，溢流量主要是通過CD油管流回油箱。12圖（a），（b）所示為液動閥換向回路。在主油路中接一個節(jié)流閥，當(dāng)活塞運動到行程終點時切換控制油路的電磁閥3，然后利用節(jié)流閥的進油口壓差來切換液動閥4，實現(xiàn)液壓缸的換向。試判 斷圖

19、示兩種方案是否都能正常工作？解：在（a）圖方案中，溢流閥2裝在節(jié)流閥1的后面，節(jié)流閥始終有油液流過?；钊谛谐探K了后，溢流閥處于溢流狀態(tài)，節(jié)流閥出口處的壓力和流量為定值，控制液動閥換向的壓力差不變。因此，（a）圖的方案可以正常工作。在（b）圖方案中，壓力推動活塞到達(dá)終點后，泵輸出的油液全部經(jīng)溢流閥2回油箱，此時不再有油液流過節(jié)流閥，節(jié)流閥兩端壓力相等。因此，建立不起壓力差使液動閥動作，此方案不能正常工作。13在圖示的夾緊系統(tǒng)中，已知定位壓力要求為10105Pa，夾緊力要求為3104，夾緊缸無桿腔面積1=100cm，試回答下列問題： 1）A，B，C，D各件名稱，作用及其調(diào)整壓力； 2）系統(tǒng)的工作

20、過程。解：1） A為 內(nèi)控外泄順序閥，作用是保證先定位、后夾緊的順序動作，調(diào)整壓力略大于10105Pa ；B為卸荷閥，作用是定位、夾緊動作完成后，使大流量泵卸載，調(diào)整壓力略大于10105Pa ；C為壓力繼電器，作用是當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到夾緊壓力時，發(fā)訊控制其他元件動作，調(diào)整壓力為30105PaD 為溢流閥，作用是夾緊后，起穩(wěn)壓作用，調(diào)整壓力為30105Pa 。2）系統(tǒng)的工作過程：系統(tǒng)的工作循環(huán)是定位夾緊拔銷松開。其動作過程：當(dāng)1DT得電、換向閥左位工作時，雙泵供油，定位缸動作，實現(xiàn)定位；當(dāng)定位動作結(jié)束后，壓力升高，升至順序閥A的調(diào)整壓力值，A閥打開，夾緊缸運動；當(dāng)夾緊壓力達(dá)到所需要夾緊力時，B閥使大

21、流量泵卸載，小流量泵繼續(xù)供油，補償泄漏，以保持系統(tǒng)壓力，夾緊力由溢流閥D控制，同時，壓力繼電器C發(fā)訊，控制其他相關(guān)元件動作。14圖示系統(tǒng)為一個二級減壓回路，活塞在運動時需克服摩擦阻力=1500，活塞面積A=15cm2，溢流閥調(diào)整壓力py =45105Pa，兩個減壓閥的調(diào)定壓力分別為pj1=20105Pa和pj2=35105Pa，管道和換向閥的壓力損失不計。試分析： 1） 當(dāng)DT吸合時活塞處于運動過程中，pB、pA、pC三點的壓力各為多少？2） 當(dāng)DT吸合時活塞夾緊工件，這時pB、pA、pC三點的壓力各為多少？3） 如在調(diào)整減壓閥壓力時，改取 pj1=35105Pa和pj2=20105Pa，該系

22、統(tǒng)是否能使工件得到兩種不同夾緊力?解：1）DT吸合，活塞運動時：pL=F15005=1010A1510-4Pa因pLpj，減壓閥閥口處于最大位置，不起減壓作用，pApCpL10105Pa，pB10 12105pj Pa，pj為油液通過減壓閥時產(chǎn)生的壓力損失。2）DT吸合，活塞夾緊工件：溢流閥必然開啟溢流，pBpy45105Pa。對于減壓閥1，由于pL的作用使其先導(dǎo)閥開啟，主閥芯在兩端壓力差的作用下，減壓開口逐漸關(guān)小，直至完全閉合；對于減壓閥2，由于pL的作用使其主閥口關(guān)小處于平衡狀態(tài)，允許（12）l/min的流量經(jīng)先導(dǎo)閥回油箱，以維持出口處壓力為定值，pCpApj235105Pa。3）由以上分

23、析可知，只要DT一吸合，缸位于夾緊工況時，夾緊缸的壓力將由并聯(lián)的減壓閥中調(diào)定值較高的那一減壓閥決定。因此，為了獲得兩種不同夾緊力，必須使pj1pj2。如果取pj1=35105Pa，則無法獲得夾緊缸壓力 pj=20105Pa。16 如圖所示采用蓄能器的壓力機系統(tǒng)的兩種方案，其區(qū)別在于蓄能器和壓力繼電器的安裝位置不同。試分析它們的工作原理，并指出圖（a）和（b）的系統(tǒng)分別具有哪些功能？解：圖（a）方案，當(dāng)活塞在接觸工件慢進和保壓時，或者活塞上行到終點時，泵一部分油液進入蓄能器。當(dāng)蓄能器壓力達(dá)到一定值，壓力繼電器發(fā)訊使泵卸載，這時，蓄能器的壓力油對壓力機保壓并補充泄漏。當(dāng)換向閥切換時，泵和蓄能器同時向缸供油，使活塞快速運動。蓄能器在活