液压与气压传动阶段练习

液压与气压传动(专科)阶段练习四速度控制回路、液压系统解析与气压传动基础一、思虑题1、简述节流调速回路的基本工作原理及其主要型式，并说明各种型式的节流调速回路相应的工作特色。2、容积调速回路是如何实现调速的？试述容积调速回路的基本型式，并解析它们各属于什么种类的调速方式。3、YT4543型动力滑台液压驱动系统采纳了哪些型式的调速回路、增速回路以及速度换接回路？请说明该液压系统的工作特色。4、典型的理想气体的状态变化过程主要有哪些形式？请给出各种状态变化过程的状态方程与特色。5、为何气压传动系统所使用的压缩空气一定经过干燥和净化办理后才能使用？6、在气压传动系统中，空气压缩机的作用是什么？简述活塞式压缩机的工作原理，并指出其一个工作循环所包含的工作过程。二、解析题1、对于图1所示的利用行程阀实现的速度换接回路：图中有几处错误，如何进行改正？液压缸快进行程时的负载力F1=3000，返回时的负载力F2=2000N，液压缸两腔面积为A1=2A2=20×10-4m2，则溢流阀3的最小调整压力为多少？12、对于图2所示的a、b两种速度换接回路，调速阀1、3的调整流量为6L/min，2、4的调整流量为2.4L/min，液压缸无杆腔面积为20×10-4m2，试问在换向阀掉电和通电两种状态下，a、b两种状况下液压缸的运动速度分别为多少？23、对于图3所示的压力控制的序次动作回路，a、b、c、d分别为两液压缸在两个方向上的动作，试问在换向阀的电磁铁2YA先通电，1YA后通电的状况下，a、b、c、d这四个动作的先后序次。34、对于图4所示的液压系统，在一个工作循环中，液压缸的动作序次是：快进(差动连)→工进→快速返回(左行)→原位停止。请给出各电磁线圈(1YA、2YA、3YA)在各工作阶段的状态表(线圈通电为“＋”，掉电为“－”)。45、对于图5所示的a、b两类气动换向回路，假如要负气缸向右伸出，则受控元件中电磁铁YA、按钮SB、行程阀ST1、行程阀ST2应满足什么样的状态关系？(a)(b)56、对于图6所示的a、b两类双作用缸气动换向回路，试问对于a图，分别按下左右两个控制阀，以及对于b图的左右两个电磁铁分别通电时，两个回路气缸的运动状况，以及它们运动状态之间的差别之处。(a)(b)6三、计算题1、以以下图7所示的回油节流调速回路，已知：液压泵的输出流量q=10L/min，液压缸无杆腔的面积A1=50cm2，有杆腔的面积A2=25cm2，溢流阀调整压力为2.4MPa，工作负载F=10kN。节流口为薄壁小孔，流量系数Cd=0.62，节流阀口通流面积为0.01cm2，油液密度ρ=900kg/m3，试求：液压缸的运动速度v溢流功率损失Py回路的效率η72、对于以以下图8所示的双泵供油回路，已知，液压缸无杆腔的面积A1=50cm2，有杆腔2F=12kN。大流量泵流量为15L/min，小流的面积A2=25cm，液压缸工作行程时的负载量泵的流量为5L/min，卸荷阀卸荷时压力为0.5MPa，液压缸快进和返回时负载F2=3000N，不计液压泵和液压缸的能量损失，试问液压泵电机所需要的最大是多少？83、以以下图9所示的旁路节流调速回路，已知：液压泵的输出流量q=24L/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：液压缸的运动速度v液压缸可以输出的最大负载力Fmax94、以以下图10所示的容积－节流调速回路及限压式变量泵的特征曲线，已知：液压缸两个腔的面积A1=2A2=80cm2，背压阀的调整压力为2MPa，输出工作负载F=32kN，调速阀的调整流量为2.5L/min。试求经过调速阀的节流功率损失。10液压与气压传动阶段练习四 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 一、思虑题1、答：节流调速回路的工作原理是经过改变回路中流量控制元件(节流阀、调速阀)的通流面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调理执行元件的运动速度。依据流量控制阀在回路中安装地址的不一样，节流调速回路分为：进油节流调速回路、回油节流调速回路和旁路节流调速回路。进油和回油节流调速回路在工作中，系统供油压力不随负载的变化而变化，所以又称为定压式节流调速回路；旁路节流调速回路在工作中，系统的供油压力随负载变化而变化，所以又称为变压式节流调速回路。2、答：容积调速回路使用改变液压泵或液压马达的排量来实现调速的。容积调速回路平时有三种基本形式：变量泵和定量液压执行元件构成的容积调速回路，该容积调速回路的调速方式为恒转矩(推力)调速方式。定量泵和变量液压马达构成的容积调速回路，该容积调速回路的调速方式为恒功率调速方式。变量泵和变量液压马达构成的容积调速回路，该容积调速回路的工作分为两个阶段，在固定液压马达排量，调理液压泵的排量时，调速方式属于恒转矩调速；当固定液压泵的排量而改变液压马达排量时，调速方式属于恒功率调速。3、答：YT4543型动力滑台液压驱动系统采纳了限压式变量叶片泵和调速阀相结合的容积－节流调速回路；在快进行程采纳的是单杆活塞缸的差动连接增速回路；采纳了行程阀实现的快速－慢速变换的速度换接回路；以及采纳了调速阀串通型式的二次工进速度换接回路。YT4543型动力滑台液压驱动系统的工作特色有：系统采纳了限压式变量叶片泵－调速阀－背压阀的调速回路，能保证稳固的低速运动和较好的速度刚性和较大的调速范围。系统采纳限压式变量叶片泵为动力元件，执行元件快进时采纳差动连接的型式，能源利用比较合理。滑台停止工作时，换向阀使液压泵在低压下卸荷，减少能量消耗。系统采纳了行程阀温序次阀实现快进与工进之间的速度换接，不但简化了电器回路，并且使动作靠谱，换接精度比电气控制高。4、答：理想气体常有的状态变化过程包含：等容过程：指的是必定质量的气体，在状态变化过程中体积保持不变的状况。该变化过程的基本特色是在体积不变时，气体压力的变化与温度的变化成正比，当压力上升时，气体的温度随之上升。状态方程为：p1p2常数T1T2等温过程：指的是必定质量的气体，在状态变化过程中温度保持不变的状况。该变化过程的基本特色是在温度不变时，气体压力的变化与体积的变化成反比，当压力上升时，气体体积被压缩，比体积降落；当压力降落时，气体体积膨胀，比体积上升。状态方程为：p1V1p2V2常数等压过程：指的是必定质量的气体，在状态变化过程中压力保持不变的状况。该变化过程的基本特色是在压力不变时，气体体积的变化与温度的变化成正比，当温度上升时，气体比体积增大；当温度降落时，气体比体积减小。状态方程为：V1V2常数T1T2绝热过程：指的是必定质量的气体，在状态变化过程中与外界无热量交换的状况。在绝热过程中，气体状态的变化与外界无热量交换，系统靠耗费自己的内能对外作功。状态方程为：p1V1kp2V2k常数5、答：由于压缩空气中的水分、油污和灰尘等杂质会混杂而成胶体渣质，若不经办理而直接进入管路系统时，可能会造成以下不良结果：油液挥发的油蒸汽齐聚在储气罐中形成易燃易爆物质，可能会造成事故。油液被高温汽化后形成有机酸，对金属器件起腐化作用。油、水、和灰尘的混杂物堆积在管道内将减小管道内径，负气阻增大或管路拥堵。在气温比较低时，水汽凝结后会使管道内及附件因冻结而损坏，或造成气流不畅达以及产生误动作。较大的杂质颗粒与气缸、气马达、气控阀等元件的运动件之间形成相对运动，而造成表面磨损，从而降低设备的使用寿命；也许拥堵控制元件的通道，直接影响元件的性能，甚至使控制失灵。6、答：在气压传动系统中，空气压缩机是系统的动力源，它把电动机输出的机械能转换成气压能输送给气动系统。活塞式压缩机是经过曲柄连杆机构使活塞作来去运动而实现吸、压气，并达到提升气体压力的目的。活塞式压缩机主要由缸体、活塞、活塞杆、曲柄连杆机构、吸气阀和排气阀等构成。曲柄由原动机(电动机)带动旋转，从而驱动活塞在缸体内来去运动。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，缸内空气遇到压缩而使压力高升，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，活塞来去行程一次，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、膨胀四个过程所构成。二、解析题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转；二是单向阀4的进、出口地址安装反了，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：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，所以溢流阀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。所以取最小调整压力＝2MPa(快速返回时的系统压力)。2、答：a图中换向阀处于掉电状态时，液压缸运动速度为0.05m/sa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/s3、答：四个动作的动作序次为a→c→d→b4、答：各受控元件的状态表为：1YA快进“+”工进“+”快退“-”停止“-”2YA3YA“-”“-”“-”“+”“+”“+”“-”“-”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同时被接通的状况下，气缸才可以伸出动作。6、答：对于a图所示的回路，当左边按钮换向阀按下时，则气缸向右边伸出。而当右边按钮换向阀按下时，则气缸向左边返回。对于b图所示的回路，当左边电磁线圈通电时，则气缸向右边伸出。而当右边电磁线圈通电时，则气缸向左边返回。两个回路气缸运动状态之间的差别是，对于a图，左、右边的按钮按下后，则气缸自动从一端运动到另一端后停止，属于自动连续运转方式；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，合适于点动控制。三、计算题1、解：1)当液压缸向右运转时，设液压缸无杆腔压力为1，有杆腔的压力p2为列出液p压缸的受力均衡方程：p1pt(溢流阀调整压力)2.4MPa11Fp22p21A1F2.410650104408pAAp2A2252510.MPaA有杆腔的压力即为，节流阀的两端压力差，再依据节流阀的流量公式，则有：pp208.MPaq2CdAT2p0.6210620.81061.568L/min900vq21.5680.01m/sA2251042)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：q12q221.5683.136L/min则溢流阀溢流流量为：qyqq110..L/min31366864溢流功率损失为：2410668642746Py..p1qy6104.W3)液压泵的输出功率为Pin：2410610Pinp1.400Wq1046液压缸的输出功率为：PoutFv1040.01100W回路效率为：Pout100Pin25%4002、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：F230000.6MPap150104A1电动机输出功率为P1：P1p1(q1q2)0.6106(155)6104200W系统在返回行程时，双泵同时供油，液压泵的工作压力p2为：p1F230001.2MPaA225104电动机输出功率为P2：1.2106155P1p2(q1q2)()6104400W系统在工作行程时，小流量泵对液压缸供油，所以小流量泵工作压力p为：pF120002.4MPaA150104工作行程，电机耗费功率应为大流量泵和小流量泵输出功率之和，应为：2410650510615PP小P大pq小..325W0.5MPaq大10461046综合比较，则系统在快速返回时耗费功率最多，所以电动机所需最大功率为400W。3、以以下图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：液压缸的运动速度v液压缸可以输出的最大负载力Fmax解：1)系统的工作压力由液压缸的进油腔压力所决定：F150001.5MPap100104A1节流阀两端的压力差即为系统的工作压力，则依据节流口流量公式：q2CdAT2p0.7310621.51067.27L/min900则进入液压缸的流量为：q1qq2247.2716.73L/min则液压缸运动速度为：vq116.73.m/sA110010461040028当节流阀将全部泵的流量都汲取了后，则进入液压缸的流量为零，所以液压缸达到最大输出负载，所以有：2(q)2(4246)2900CdAT610.310qq2CdATpp0716.33MPa22所以可得液压缸最大输出负载：FmaxpA116331061001041633105N..4、以以下图10所示的容积－节流调速回路及限压式变量泵的特征曲线，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可由液压缸受力均衡方程获取：A2F640.104p1A1FpbA2p1pbA1210325MPaA18080104调速阀决定了变量泵的输出流量即为调速阀的调整流量，所以依据变量泵的特征曲线，可以获取泵此时的工作压力p：12p128121282.511MPa2.510p10调速阀两端的压力差p＝11-5=6MPa所以，经过调速阀的节流功率损失为：PJqT2.56106250p6104W