第六章 液压基本回路 一、填空题: 1、在节流调速回路中,根据流量阀的安装位置不同回路可分为 ; 和 。 2、双泵供油回路中,阀 1 的调压为 P 1 调 , 阀 2 的调压为 P 2 调 ,而切 P 1 调 <P 2 调 ,那麽当 P0<P1调时, q = ,P 1 调 <P 0 <P 2 调 时, q = ; P 0 =P 2 调 时, q 。 3、在进油路节流调速回路中,当节流阀的通流面积调定后,速度随负载的增大而 。 4、在容积调速回路中,随着负载的增加,液压泵和液压马达的泄漏 ,于是速度发生变化。 5、液压泵的卸荷有 卸荷和 卸荷两种方式。 6、液压基本回路是指由某种液压元件组成的,用来完成 的回路,按其功用不同,可分 为 、 和 回路。 7、在定量泵供油的系统中,用 实现对定量执行元件的速度进行调节.这种回路称为 。 二、选择题: 1、在用节流阀的旁油路节流调速回路中,其液压缸速度 。 A 随负载增大而增加 B 随负载减少而增加 C 不受负载的影响 2、 节流调速回路可承受负负载。 A 进油路 B 出油路 C 旁油路 3、顺序动作回路可用 来实现。 A 单向阀 B 溢流阀 C 压力继电器 4、要实现快速运动可采用 回路。 A 差动连接 B 调速阀调速 C 大流量泵供油 5、在液压系统图中,与三位阀连接的油路一船应画在换向阀符号的位置上。 A 左格 B 右格 C 中格 6、当运动部件上的挡铁压下阀芯时.使原来不通的油路而相通,此时的机动换向阀应 为 二位二通机动换向阀。 A.常闭型 常开型 7、大流量的系统中,主换向闽应采用 换向阀。 A 电磁 B 电液 C 手动 8、工程机械需要频繁换向.且必须由人工操作的场合,应采用 手动换向阀换向。 A 钢球定位式 B 自动复位式 9、为使减压回路可靠地工作,其最高调整压力应 系统压力。 A 大于 B 小于 C 等于 10、变量泵和定量马达组成的容积调速回路为 调速,即调节速度时,其输出的 不变。定量泵 和变量马达组成的容积调速回路为 调速,即调节速度时,其输出的 不变。 A 恒功率 B 恒转矩 C 恒压力 D 最大转矩 E 最大功率 F 最大流量和压力 三、判断题: 1、高压大流量液压系统常采用电磁换向阀实现主油路换向。 ( ) 2、容积调速回路中,其主油路中的溢流阀起安全保护作用。 ( ) 3、采明顺序阀实现的顺序动作回路中,其顺序阀的调整压力应比先动作液压缸的最大工作压力低。 ( ) 4、在定量泵与变量马达组成的容积调速回路中,其转矩恒定不变。 ( ) 5、使液压泵的输出流量为零,。此称为流量卸荷。 ( ) 6、在节流调速回路中,大量油液由溢流阀溢流回油箱,是能量损失大,温升高,效率低的主要原因。 ( ) 四、简答题: 1、什么 是节 流调速 的速 度—负 载特 性?用什 么方 法可使 运动 速度不 随负 载而变 化?将 减压阀 和节 流阀 两个标准元件串联使用,能否使速度稳定? 2、在变量泵—变量马达的容积调整回路中,应按什么顺序进行调速?为什么? 3、快、慢速换接回路有哪几种形式?各有何优缺点? 4、 在节流调 速系统中, 如果调速阀的进、 出油口接反了, 将会出现怎样的情况?试 根据调速阀的工作 原理进行分析。 5、将调速阀和溢流节流阀分别装在负载(油缸)的回油路上,能否起速度稳定作用? 6、溢流阀和节流阀都能作背压阀使用,其差别何在? 7、将调速阀和溢流节流阀分别装在负载(油缸)的回油路上,能否起速度稳定作用? 8、溢流阀和节流阀都能作背压阀使用,其差别何在? 9、容积调速回路中,泵和马达的泄漏对马达转速有无影响? 10、变量泵和变量马达容积调速回路怎样进行调速?特点如何? 11、在液压系统中,有哪几种常用的动作转换控制方式?试各举两例。 12、速度换接回路有几种方式?各有什么缺点? 13、试绘出说明溢流阀各种用途的基本回路。 14、什么叫卸荷回路?有何作用?画出两种卸荷回路。 15、实现多缸顺序动作的控制方式有哪几类?各有什么特点? 16、在进油路节流调速回路中,用定值减压阀和节流阀串联代替调速阀,能否起到调速阀的作用? 17、什么是锁紧回路?如何实现锁紧? 18、平衡回路的作用是什么? 19、试推导双杆进、出口联合节流阀调速回路的速度负载特性方程(不计管路损失) 。 20、附图中 各缸完全相同,负载 F 2 >F 1 ,已知节 流阀能调节缸速,不计其它压力损失,试判断图( a) 和图( b)中那个缸先动?那个缸速度快?为什么? 五、分析与计算: 1、图示 液 压回路 ,限 压式变 量泵 调定后 的流 量压力 特性 曲线如 图所 示,调 速阀 调定的 流 量 为 2.5L/min,液压缸的两腔有效面积 A1=2A2=50cm 2 ,不计管路损失,求: 题 1 图 ( 1) 缸的无杆腔压力 ; 1 p ( 2) 当负载 F=0 和 F=9000N 时有杆腔压力 。 2 p 解: ( 1)缸的无杆腔压力 p 1 因为液 压缸有杆腔的流量 p 2 全 部通过调速阀,故而调速阀的调定流量为 2.5L/min,故小腔的流 量为 2.5L/min, min/55.222 2 21 21 2 2 1 1 Lqq AA A q A q v =×==∴ === ,Q 根据流量连续性知,无杆腔的流量即为泵输出的流量 即 min/5 1 Lqq p == 由已知限压式变量泵调定后的流量压力曲线知 p 1 =2.2MPa ( 2)当负载 F= 0 和 F= 9000N 时有杆腔压力 p 2 。 ① . 当负载 F= 0 时有杆腔压力 p 2 对活塞和活塞杆受力分析,得其受力平衡方程式为 代入己知条件解得 MPaPp A A p 4.42 11 2 1 2 =×== ② . 当负载 F= 9000N 时有杆腔压力 p 2 与①类似代入受力平衡方程式得 MPa A FAp p 8.0 12 11 2 = ? = 2、 双泵供油 , 差动快进与工进速度换接回路如图示。 已知: 泵的输出流量 16L/min, = 1 q = 2 q 4L/min, 缸的面积 100cm = 1 A 2 , 60cm= 2 A 2 , 快进时负载 =F 1000N, 油液流过方向阀的压力损失 =?p 0.25MPa。 不计管路损失,试求: 题 2 图 ( 1) 快进时缸速 和压力表读数; υ ( 2) 工进时 若压 力表读 数为 8 MPa,液 控顺序 阀的 调定压 力宜 选多大 ?此 时回路 承载 能力为多 大? 解: ( 1)快进时缸速 v 和压力表读数 差动快 进时, 1 泵和 2 泵的流 量一起进入无杆腔, 有杆腔排出流量经二位三通阀后也进入无 杆腔,形成差动回路,此时缸速 sm AA qq v /0833.0 21 21 = ? + = 快进时压力表读数为无杆腔压力 p 1 ,对活塞受力分析得 ppp ?+= 12 由上二式得 MPap 625.0 1 = 所以压力表读数为 0.625MPa (2) 液控顺 序阀在快进时不应打开, 而在工进时应打开, 当不 考虑调压偏差时, 顺序阀 的调定压 力 为 。 工进时回 路为回油路调速阀调速, 溢流阀打开溢流, 因为压 力表读数为 8MPa, 故溢流阀调定压力为 8MPa,根据会油路调速阀调速 v— F 特性知最大承载能力为: n p MPapMPa n 8625.0 ≤< KNApF p 8010100108 46 1max =×××== ? 3、 如图所示 差动回路中, 定量泵额定流量 40L/min, 溢流阀限定系统最高压力为 14 MPa, 顺序阀 调 定压力为 4 MPa, 液 压 缸内径为 80mm, 活塞杆 直径为 50mm, 当换向阀分别在左位和右位时, 计算液压 缸的速度和承载能力。 题 3 图 解: ( 1)当换向阀在左位工作快进时,液压缸为差动连接,其缸速为 () sm L d q v p /34.0 1050 4 min/40 4 2 32 = ×× == ? ππ 若忽略单项阀 1 及管路压力损失则快进时顺序阀即将打开 F 为最大。对活塞受力分析得 FApAp += 2211 代入数据得 () ( ) NAApF 78501050 4 104 2 36 211max =××××=?= ? π ( 2)当换向阀在右位时,其缸速位 () sm A q v p /22.0 105080 4 60/1040 622 3 2 = ×?× × == ? ? π ( ) NApF p 42883105080 4 1014 6226 2max =×?×××== ? π 4、 如图所示系统可实现 “快进→工进→快退→停止 (卸荷) ” 的工作循环, 试列出电磁铁动作表 (通 电“+” ,失电“-” ) 。 YA 动作 1YA 2YA 3YA 4YA 快进 + - + - 工进 - - - - 快退 - + - - 停止 - - - + 5、按下列要求画出油路图: ( 1)实现液压缸差动联接; ( 2)实现液压缸的左右换向和任意位置停止。 6、 在增压回 路中, 泵的出口压力 = P p 2.5MPa, 缸 径 分别为 = 1 D 100mm、 140mm。 若夹紧力 为 1.53×10 = 2 D 5 N,不计其它损失,试求增压缸高压腔缸径。 解:夹紧缸的压力 () MPa D F p 94.9 10104 4 1053.1 4 2 3 5 2 2 3 = ×× × == ? ππ 对增压缸来说 2 33 2 11 44 DpDp ππ ×=× 所以增压缸高压腔内径 D 3 为 mmD p p D p 15.50100 94.9 5.2 1 3 3 =×== =D = 1 D 7、在图示串 联缸同步回路中,已知 100 mm、 80 mm、载荷 =F 2×10 5 N,不计活 塞、滑 块重量,不计阻力损失等,求: ( 1) 缸 1 的活塞杆直径 d; ( 2) 当载荷 F 分别作用在 A、 B、 C 各点,计算两缸无杆腔压力 和 。 1 p 2 p 解: ( 1)缸 1 的活塞杆直径 d 在图示 回路中,要实现双缸同步,因 1 缸有杆腔排出流量全部进入 2 缸无杆腔。故 1 缸有杆腔 作用面积等于 2 缸无杆腔作用面积即可实现双缸同步, 设 1 缸活塞杆直径为 d,则 mmDDd dDD 6080100 444 222 1 2 222 1 =?=?=∴ ?= πππ ( 2)当载荷 F 作用在 A 点时,对两活塞分别进行受力分析, 活塞 1 受力平衡方程式: 2 12 2 1 44 DpDp ππ = 活塞 2 受力平衡方程式: 解之得 MPap 47.25 1 = MPap 8.39 2 = 当载荷 F 作用在 B 点时,同样可得 FDp = 2 12 4 π 244 2 12 2 1 F DpDp += ππ 解得 MPap 47.25 1 = MPap 9.19 2 = 当载荷 F 作用在 C 点时,同样可得 0 4 2 12 =Dp π FDp = 2 1 4 π 解得 MPap 47.25 1 = 0 2 =p 6、 列出图示油路中电磁铁动作状态表(电磁铁通电用“+”表示)。 电磁铁 动作 快进 工进 快退 停止 (a) 电磁铁 动作 1YA 2YA 快进 + 一工进 + 二工进 + 快退 - 停止 - 1YA 2YA 3YA - + + + + - - - + - - - (a)解 3YA 4YA 5YA - + - + - - -(+) + - - +(-) + + + - + - - - - (b) (b)解 7、 如图所示 的液压回路, 要求先夹紧, 后进给。 进给缸需实现 “快进——工进——快退——停止” 这四 个工作循环,而后夹紧缸松开。试列出电磁铁动作顺序表。 (通电“ +” ,失电“ -” ) 1DT 2DT 3DT 4DT 夹紧 - - - - 快进 - + - + 工进 - + - - 快退 - - + + 松开 + - - -