習(xí)題液壓與氣壓傳動(dòng).ppt

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【例2－1】液壓泵裝置如圖所示,油箱與大氣相通,泵吸油口至油箱液面高度為h,試分析液壓泵正常吸油的條件。,解設(shè)以油箱液面為基準(zhǔn)面,取油箱液面1－1和泵進(jìn)口處截面2－2列伯努利方程,即,式中p1=大氣壓=pa,h1=0,h2=h,v1<>v1,因此可忽略v1，則代入整理后得錐閥閥芯對(duì)控制液體的軸向作用力,液流對(duì)錐閥閥芯的軸向作用力F′與F等值反向，即方向向下，且該力使閥芯趨于關(guān)閉。,【例2-4】在下圖所示液壓系統(tǒng)中,已知泵的流量,液壓缸無桿腔的面積,負(fù)載F=30000N,回油腔壓力近似為零,液壓缸進(jìn)油管的直徑d=20mm,總長(zhǎng)即為管的垂直高度H=5m,進(jìn)油路總的局部阻力系數(shù)ξ=7.2,液壓油的密度,該工作溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度,(管道為光滑金屬圓管),試求：1）進(jìn)油路的壓力損失；2）泵的供油壓力。,沿程阻力系數(shù)λ=75/Re=75/2074=0.036,解(1)求進(jìn)油路壓力損失進(jìn)油管內(nèi)流速為,為層流,故進(jìn)油路的壓力損失為,(2)求泵的供油壓力,對(duì)泵的出口油管斷面1－1和液壓缸進(jìn)口后的斷面2－2之間列出伯努利方程,即,兩截面間壓力損失,液壓缸運(yùn)動(dòng)速度,則有,故泵的供油壓力為p1=(3.75+0.02+0.044+0.166)MPa≈4MPa,由本例可看出,在液壓系統(tǒng)中,由液體位置高度變化和流速變化引起的壓力變化量,相對(duì)來說是很小的,可忽略不計(jì)。因此,泵的供油壓力表達(dá)式可以簡(jiǎn)化為,即泵的供油壓力由執(zhí)行元件的工作壓力p2和管路中的壓力損失∑Δp確定。,2.10噴管流量計(jì)直徑,噴管出口直徑。局部阻力系數(shù),油液密度,噴管前后壓力差由水銀差壓計(jì)讀數(shù)。試求通過管道的流量。解：,,,,,,2.12d=20mm的柱塞在力F=40N作用下向下運(yùn)動(dòng),導(dǎo)向孔與柱塞的間隙如圖所示,h=0.1mm,導(dǎo)向孔長(zhǎng)度L=70mm,試求當(dāng)油液粘度,柱塞與導(dǎo)向孔同心,柱塞下移0.1m所需的時(shí)間。解：,,,,2.15某液壓油在大氣壓下的體積是50L,當(dāng)壓力升高后,其體積減少到49.9L,設(shè)液壓油的體積彈性模數(shù)K=700Mpa求壓力升高值。解：壓縮率,,,3.11某液壓泵在轉(zhuǎn)速n=950r/min時(shí),理論流qt=160L/min。在同樣的轉(zhuǎn)速和壓差p=29.5Mpa時(shí),測(cè)得泵的實(shí)際流量為q=150L/mim,總效率η=0.87,求：(1)泵容積效率；(2)泵在上述工況下所需的電動(dòng)功率；(3)泵在上述工況下的機(jī)械效率；(4)驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩多大？解:(1),,(2),(4),(3),,3.13某變量葉片泵的轉(zhuǎn)子直徑d=83mm,定子內(nèi)徑D=89mm,葉片寬度B=30mm。求：當(dāng)泵的排量V=16mL/r時(shí),定子也轉(zhuǎn)子間的偏心量有多大？解：以單作用式葉片泵的理論排量公式計(jì)算（忽略葉片厚度）,4.6如圖所示兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸,無桿腔的面積有桿腔的面積,缸1的輸入壓力,輸入流量,不計(jì)摩擦損失和泄漏,求：(1)兩缸承受相同負(fù)載(F1=F2)時(shí)，該負(fù)載的數(shù)值及兩缸的運(yùn)動(dòng)速度；(2)缸2的輸入壓力是缸1的一半(p1=2p2)時(shí)，兩缸各能承受多少負(fù)載？(3)缸1不承受負(fù)載(F1=0)時(shí)，缸2能承受多少負(fù)載？,,,,,解：(1)P3為大氣壓P3=0,,,,,,,,(2),,,(3),4.11泵和液壓馬達(dá)組成系統(tǒng),已知泵輸出油壓力,排量,機(jī)械效率,容積效率;液壓馬達(dá)排量,機(jī)械效率,容積效率,泵出口處到液壓馬達(dá)入口管路的壓力損失為0.5Mpa,若不計(jì)泄漏量,不計(jì)液壓馬達(dá)回油管和泵吸油管的壓力損失,試求：(1)泵轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí),所需要的驅(qū)動(dòng)功率Pp；(2)泵輸出的液壓功率Pop；(3)液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速nm；(4)液壓馬達(dá)輸出功率Pm；(5)液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩Tm。,,,,解:(1),(2),(3),(4),(5),5.13如圖所示回路中,溢流閥的調(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(shí),夾緊缸使工件夾緊后,A、C點(diǎn)的壓力各為多少？(2)當(dāng)泵壓力由于工作缸快進(jìn)壓力降到時(shí)（工作原先處于夾緊狀態(tài)）A、C點(diǎn)的壓力各為多少？(3)夾緊缸在夾緊工件前作空載運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B、C三點(diǎn)的壓力各為多少？,解:(1)工件夾緊時(shí),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(shí)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)。(2)泵的壓力突然降到1.5Mpa時(shí),減壓閥的進(jìn)口壓力小于調(diào)整壓力,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(diǎn)壓力,由于原來夾緊缸處于2.5Mpa,單向閥在短時(shí)間內(nèi)有保壓作用,故pC=2.5Mpa,以免夾緊的工件松動(dòng)。(3)夾緊缸作空載快速運(yùn)動(dòng)時(shí),pC=0。A點(diǎn)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(jì),則pB=0。由此可見，夾緊缸空載快速運(yùn)動(dòng)時(shí)將影響到泵的工作壓力。,5.14如圖所示的液壓系統(tǒng),兩液壓缸的有效面積A1=A2=100c㎡,缸I負(fù)載F=35000N,缸Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載為零。不計(jì)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4Mpa、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(dòng)后,兩換向閥處于中位；(2)1Y通電,液壓缸1活塞移動(dòng)時(shí)及活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)；(3)1Y斷電,2Y通電,液壓缸2活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞碰到固定擋塊。,解:(1),,(2)Ⅰ移動(dòng)時(shí),(3)Ⅱ移動(dòng)時(shí),終點(diǎn)時(shí),固定時(shí),7.1在下圖所示回路中，液壓泵的流量,液壓缸無桿腔面積,液壓缸有桿腔面積,溢流閥的調(diào)定壓力,負(fù)載。節(jié)流閥口為薄壁孔,流量系數(shù),油液密度,試求：節(jié)流閥口通流面積時(shí)的液壓缸速度v、液壓泵壓力pp、溢流功率損失和回路效率η。,,,,,,,,,,解:(1),,,(2)液壓泵壓力,,,(3)溢流功率損失,溢流功率無損失，所以,,,(4)回路效率,