液压作业

3-8某一单杆液压缸快速向前运动时采用差动连接，快速退回时，压力油输入有杆腔。假如缸筒直径为mmD100，活塞杆直径为mmd70，慢速运动时活塞杆受压，其负载力为N25000，已知输入流量min/25Lq，回油背压Pap52102，试求液压缸慢速运动时所需的压力和运动速度及快速往返速度。解：①当压力油输入无杆腔，有杆腔回油时，活塞杆慢速前进。此时无杆腔所需的压力为p1，活塞杆慢速前进的速度为v1。以活塞杆为研究对象，列受力平衡方程式：PaPaDWdDppWdDpDp5222522221222211087.32)(1.0425000)07.01.0(41024)(40)(44smsmDqv/053.0)/(601.014.34102542321②当差动连接时，压力油同时输入无杆腔和有杆腔，活塞杆获得快速前进速度，速度为v2。smsmdqv/108.0)/(6007.014.34102542322③当压力油输入有杆腔，无杆腔回油时，活塞杆获得快速返回速度，速度为v3。smsmdDqv/104.0)/(6007.01.0(14.341025)(4223223第六章习题6-2如题6-2图所示，液压缸的有效作用面积为，cmAAcmAA222212211150,100缸1的工作负载为NFL350001，缸2的工作负载为N，FL250002溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为MPaMPa、MPa、345，不计摩擦阻力、惯性力、管路及换向阀的压力损失，求下列三种工况A、B、C三点的压力CBA、p、pp：（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；（2）2Y得电，缸2工进时及前进碰到死挡铁时；（3）2Y失电、1Y得电，缸1运动时及到达终点后突然失去负载时。解：（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位，油路关闭，液压泵的油液只能溢回油箱，即溢流阀开启。MPapA5MPappAB5（Bp为顺序阀的出口压力，取决于负载。此时，负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定压力，故：出口压力与进口压力相等）MPapC3(Cp为减压阀的出口压力，取决于负载。此时，负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定压力，故：减压阀起作用，出口压力为阀的调定压力）（2）2Y得电，缸2工进时：MPaAFppLC5.2101002500042122MPappCA5.2(Cp为减压阀的出口负载建立的压力，此时，该压力低于阀的调定压力，故：减压阀不起作用，减压阀进口压力Ap等于出口压力Cp)0Bp（顺序阀打不开，关闭）缸2碰到死挡铁时：MPapA5，MPapC3（此时，相当于缸2的负载力为无穷大，液压泵的压力升高至溢流阀的设定压力，减压阀起作用，出口压力Cp为阀的调定压力）MPappAB5（Bp为顺序阀的出口压力，取决于负载。此时，负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定压力，故：出口压力Bp与进口压力Ap相等）（3）2Y失电、1Y失电，缸1工进时：MPaAFppLB5.3101003500041111MPapA4（Ap为顺序阀的进口压力，因其出口压力Bp低于阀的调定压力，故出口压力Ap等于阀的调定压力）MPapC3（此时，减压阀的负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定压力，故：减压阀起作用，出口压力Cp为阀的调定压力）缸1到达终点时，突然失去负载时：0BpMPapA4（因顺序阀的出口压力0Bp低于调定压力，故出口压力Ap等于阀的调定压力）MPapC3（此时，减压阀的负载为无穷大，负载建立的压力大于阀的调定压力，故：减压阀起作用，出口压力Cp为阀的调定压力）6-3如题6-3图所示的夹紧回路中，如溢流阀调整压力MPapy5，减压阀调整压力MPapJ5.2，试分析：（1）夹紧缸在未夹紧工件前作空载运动时，A、B、C三点压力各为多少？（2）夹紧缸夹紧工件后，泵的出口压力为5MPa时，A、C点压力各为多少？（3）夹紧缸夹紧工件后，因其他执行元件的快进使泵的出口压力降至1.5MPa时，A、C点压力各为多少？解：（1）夹紧缸作空载运动，无杆腔压力0Cp，减压阀的出口压力0Bp，此时，减压阀不起作用，0BApp。（2）夹紧缸夹紧工件后，无杆腔压力Cp升高使泵的出口压力达到5MPa，此时，溢流阀开启，MPapA5。由于减压阀的出口压力Bp高于阀的调定压力，故减压阀起作用，MPappJB5.2。MPapC5.2。（3）夹紧缸夹紧工件后，因其他执行元件的快进使泵的出口压力降至1.5MPa时，MPapA5.1MPapC5.2（单向阀起保压作用）MPappBC5.2（减压阀的出口压力Bp低于阀的调定压力，减压阀不起作用）6-7如图题6-7所示的八种回路，已知：液压泵的流量smqp/10167.033,液压缸无杆腔面积2150cmA，有杆腔面积2225cmA，溢流阀调整压力Paps51024，负载F及节流阀通流面积a均标注在图上，试计算这八种回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力。通过节流阀的流量paCqd2，其中3/870,62.0mkgCd。（1）解：列活塞的受力平衡方程式，计算无杆腔压力sLLLpMPaPaAFAFAppFApAp2)(10501000004112212211故溢流阀关闭，作安全阀。活塞的速度为：min/200min)/(50106010167.0631cmcmAqv液压泵的工作压力为：MPappp21（2）解：列活塞的受力平衡方程式，计算无杆腔压力sLLLpMPaPaAFAFAppFApAp3)(10501500004112212211故溢流阀开启，此时，泵的全部流量经溢流阀溢回油箱，液压泵的工作压力为：114.2pMPappp故推不动活塞。活塞的速度为：0v（3）解：此油路为回油节流调速回路。假设溢流阀开启，则无杆腔的压力为：MPapps4.21列活塞的受力平衡方程式，计算有杆腔压力MPaPaAFAppFApApLL8.0)(1025100001050104.2044621122211节流阀两端的压差为：MPapp8.002流经节流阀的流量：min/6.1/1059.26)/(108.087021001.062.02363642LsmsmpaCqd此时，无杆腔所需的流量由：1122AqAqv得：min/10min/2.3min)/(6.125502211LqLLqAAqp故假设成立，此时溢流阀开启，多余的流量溢回油箱。活塞的速度为：min/64min)/(25106.1322cmcmAqv液压泵的工作压力为：MPappsp4.2（4）解：此油路为回油节流调速回路。假设溢流阀开启，则无杆腔的压力为：MPapps4.21列活塞的受力平衡方程式，计算有杆腔压力MPaPaAFAppFApApLL8.0)(1025100001050104.2044621122211节流阀两端的压差为：MPapp8.002流经节流阀的流量：min/8/1095.132)/(108.087021005.062.02363642LsmsmpaCqd此时，无杆腔所需的流量由：1122AqAqv得：min/10min/16min)/(825502211LqLLqAAqp这是不可能的，故假设溢流阀开启不成立。此时，节流阀开口面积太大，不起节流作用，溢流阀应关闭，作安全阀。泵的全部流量进入无杆腔。活塞的速度为：min/200min)/(50101031cmcmAqvp通过节流阀的流量为：min/5min/5000min)/(252003322LcmcmvAq节流阀前后压力差为：MPaPaaCqpd314.0)(2870)601005.062.0105(2)(24322有杆腔的压力：MPapp314.02列活塞的受力平衡方程式，计算无杆腔压力：MPaPaAFAppFApApLL16.2)(1050102510314.010000044612212211液压泵的工作压力为：MPappp16.21（5）解：此油路为进油节流加背压调速回路。假设溢流阀开启，将多余的流量溢回油箱。列活塞的受力平衡方程式，计算无杆腔压力：MPaPaAFAppFApApLL15.2)(1050100001025103044512212211节流阀两端的压差为：MPappps25.015.24.21流经节流阀的流量：pdqLsmsmpaCqmin/13.7/109.118)/(1025.087021008.062.02363642故假设成立，溢流阀开启，将多余流量溢回油箱。活塞的速度为：min/68.142min)/(501013.7311cmcmAqv液压泵的工作压力为：MPappsp4.2（6）解：此油路为进油节流加背压调速回路。假设溢流阀开启，将多余的流量溢回油箱。列活塞的受力平衡方程式，计算无杆腔压力：节流阀两端的压差为：MPappps65.075.14.21流经节流阀的流量：pdqLsmsmpaCqmin/5.12/1074.208)/(1065.087021009.062.02363642这是不可能的，故假设溢流阀开启不成立。表明节流阀开口面积太大，不起节流作用，此时，溢流阀应关闭，作安全阀。泵的全部流量进入无杆腔。活塞的速度为：min/200min)/(50101031cmcmAqvp节流阀前后压力差为：MPaPaaCqpd39.0)(2870)601009.062.01010(2)(24322液压泵的工作压力为：MPapppp14.239.075.11（7）解：此油路为旁路节流调速回路。假设溢流阀关闭，作安全阀。列活塞的受力平衡方程式，计算无杆腔压力：sLLLpMPaPaAFAFAppFApAp2)(10501000004112212211故假设成立，溢流阀关闭，作安全阀。节流阀两端的压力差为：MPaPaAFAppFApApLL75.1)(105080001025103044512212211MPappp20221流经节流阀的流量：min/52.2/1053.2522)/(10287021001.062.02363642LsmsmpaCqd进入无杆腔的流量为：min/48.752.21021Lqqqp活塞的速度为：min/6.149min)/(501048.7311cmcmAqv液压泵的工作压力为：MPappp21（8）解：此油路为旁路节流调速回路。假设溢流阀关闭，作安全阀。列活塞的受力平衡方程式，计算无杆腔压力：sLLLpMPaPaAFAFAppFApAp2)(10501000004112212211故假设成立，溢流阀关闭，作安全阀。节流阀两端的压力差为：MPappp20221流经节流阀的流量：pdqLsmsmpaCqmin/61.12/2.210)/(10287021005.062.0233642这是不可能的，表明节流阀开口面积太大，不起节流作用，此时，泵的全部流量经节流阀溢回油箱，活塞不运动，即：0v节流阀两端的压力差为：MPaPaaCqpd26.1)(2870)601005.062.01010(2