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07习题七回路答案

表。

（通电“+”，失电“―”）。

图7.9

1DT

2DT

3DT

4DT

快进

一

工进

一

快退

一

停止

一

习题七回路答案七、分析题

1如图7.9所示系统可实现“快进一一工进一一快退一一停止（卸荷）”的工作循环，试列出电磁铁动作顺序

2•如图7.10所示的液压系统，可以实现“快进一工进一快退一停止”这四个工作循环，要求:

1说出图中标有①、②、③、④序号的液压兀件的名称。

2分析本系统有哪些基本回路。

③写出电磁铁动作顺序表。

（通电“+”，失电“一”

1YA

2YA

3YA

快进

一

工

一

快退

一

停止

一

3•如图7.11所示的液压回路，要求先夹紧，后进给。

进给缸需实现“快进一工进一快退一停止”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。

tri

11~H

n—1

图7.11

1DT

2DT

3DT

4DT

夹紧

一

快进

一

工进

一

快退

一

松开

一

（通电“+”，失电“―”）

4•如图7.12所示系统可实现“快进一工进

序表。

（通电“+'，失电“―”）

1—工进2—快退一停止”这四个工作循环，试列出电磁铁动作顺

iJj

图7.12

1YA

2YA

3YA

4YA

5YA

快进

一

一工进

一

二工进

一

快退

一

停止

一

5•机床进给回路如图7.13所示，它可以实现快进t工进t快退的工作循环。

根据此回路的工作原理，填写

电磁铁动作表。

（电磁铁通电时，在空格中记“+"

号；反之，断电记“-”号）

图7.13

、、一电磁铁

工作环节

1YA

2YA

3YA

快进

一

工进

一

快退

一

6•图7.14示为某一组合机床液压传动系统原理图。

试分析其工作原理，根据其动作循环图列出电磁铁工作

表，并指出此系统由哪些基本回路所组成，有何特点。

图7.14

1YA

2YA

3YA

4YA

快进

一

一工进

一

二工进

一

快退

一

停止

一

八、计算题

1.如图7.15所示为双泵供油，差动快进与工进速度换接回路。

已知：

泵的输出流量qi=16L/min,q2=4L/min,

输送油液密度900kg/m，运动粘度20106m/s,液压缸的有效面积Ai=100cm2、A2=60cm2,

其中ABC段因较长（L=3m），计算时需计其沿程损失，其它损失及由速度、高度变化形成的影响均可忽略。

试求：

①快进时缸速和压力表读数；②工进时压力表读数为8MPa，顺序阀的调定压力宜选多大？

此时回路

解:

（1）快进时为差动连接

q16

410

A1A260

40104

0.08360104

5104m3/s

4q2

5104

1.966m/s

1.8102

1.9661.8102

1.77103

20106

取

，所以

p沿

Lv。

753

9001.9662

0.896

d21.77

101.810

承载能力为多大（流量很小，调速阀损失不计）？

解：

①qp

qP7T

22.55L/min

（2.4-2）

2.2MPa。

当F9000N时，p20.8MPa

二二=一耳5

2•图7.16所示液压回路，限压式变量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=50cm2,不计管路损失，求：

①液压缸的无杆腔压力P1；

②当负载F=0和F=9000N时有杆腔压力P2；③设泵的总效率为0.75,则系统在前述两种负载下的总效率。

p1F

②p2-Ai;当F=0时，P24.4MPa；

A2A2

3.图7.17回路中，已知活塞在运动时的负载为F=1200N，活塞面积为A=15cm2,溢流阀的调整压力为Py=4.5

MPa，两个减压阀的调整压力为pji=3.5MPa，pj2=2MPa，如油液流过减压阀及管道时的压力损失均略去不计，

试确定活塞在运动时和停在终端位置时，A、B、C三点处的压力。

图7.17

解:

4.图7.18所示液压回路，已知：

两个薄壁孔型节流阀的开口面积Ati=0.01cm2,At2=0.02cm2，流量系数都

是Cd=0.67，油液密度p=900kg/m3，负载压力P1=2MPa，溢流阀的调定压力为pY=3.6MPa，液压泵的输出流量qp=25L/min，活塞面积A1=50cm2。

若不计管路损失，试求电磁铁通电和断电时，活塞的运动速度

各为多少?

解：

①1DT通电，2节流阀短掉

qT1

cdAT1

2PyP1

0.410

4m3/s

50104

0.008m/s0.48m/min

②1DT断电，两节流阀串联工作,

QQr1

Pt1

AT2PT2

qT2cdAT

T1Py

2PcP1

Pc2.32MPa

qmax

0.4850102.4L/min,qP25L/min

溢流阀正常溢流定压，所以节流阀入口压力取

pY3.6MPa正确。

5.液压泵的输出流量qp=10L/min，液压缸的无杆腔面积Ai=50cm2,有杆腔面积A2=25cm2。

溢流阀的调定压力为Py=2.4MPa，负载F=10kN。

节流阀口视为薄壁孔，流量系数都是Cd=0.62，油液密度尸900kg/m3，

试求：

①节流阀口通流面积At

0.05cm和At0.01cm时的液压缸速度

、液压泵压力Pp、溢流阀损

失Ny和回路效率

则溢流阀损失

0。

103

a605010

0.0333m/s，回路效率:

10103

0.0333

ppqp

2.163

0.924

Ar0.01cm时，同理由上述求解过程可得p

8.125MPa，

天由于PP

Py，假设不成立。

则有：

pPpy2.4MPa

2.410650

101040.8MPa

25104

q2CdAr

0.620.01104

20.8106

900

2.61410

3/s

液压缸速度:

2.614105

104

1.04610m/s，

q1A1

1.04610

104

5.2310m/s

qqp

1010q1

5.2310

553

11.43710m/s

溢流损失:

NyPpq2.4106

11.437105274.48W

回路效率:

qpPp

101031.046102

30.2615

101036

2.410

②假设溢流阀不工作时,

当At0.01cm2时，p8.125MPa,因为F

0,PiA

PA2,

则有p1

4.06MPa

Py,与假设矛盾，假设不成立。

PpP1Py

2.4MPa,

当At

0.02cm时

，p2.03MPa，因为F0，p1A1

PA2

则有p1

1.02MPa

Py,由此可知假设成立。

pPp11.02MPa

P2P

2.03MPa

如上题所述的已知条件，当F=10kN时，若节流阀的最小稳定流量

qmin=50mL/min，试求:

回路所对应的节流阀口面积At和缸的最小运动速度

Vmin。

若将回路改为进油节流调速回路，则对应的

AT和Vmin。

将上二结果作比较，能说明什么?

4m/s，At

50106

600.62

20.8106

900

3.19104cm2

7.图7.20调速回路中，泵的排量V=105mL/r，转速np=1000r/min，容积效率nv=0.95。

溢流阀的调定压

力为Py=7MPa。

液压马达的排量Vm=160mL/r，容积效率們=0.95，机械效率为nmm=0.8。

负载转矩T=16N.s。

节流阀最大开度口Atmax=0.2cm2（可视为薄壁小孔），其流量系数Cd=0.62，油液密度尸900kg/m3,不计其它损失。

试求：

1通过节流阀的流量qT。

②液压马达的最大转速nmmax、输出功率N和回路效率n并解释为何效率很低?

③若将Py提高到8.5MPa，则nmmax将为多大?

解：

①2n/M

pMVMnM

1601060.8

216

0.785MPa。

JLu

图7.20

CdA「订0.620.2104：

270785106

900

1.45103m3/s=87.1L/min

Vpnp

1051010000.951.6625103m3/s

99.75L/min

Mmax

87!

鉴517r/min

160103

NoM

2nMTM

251716/60866.5W

NoM

2nMTM

ppqp

866.5

101.662510

0.0745

这是因为存在溢流损失和节流损失。

③qT0.620.210

28.50.78510697^L/min

900

&图7.21为用调速阀的进油节流加背压阀的调速回路。

负载F=9000N，缸的两腔面积Ai=50cm2,A2=20cm2。

背压阀的调定压力pb=0.5MPa。

泵的供油流量qp=30L/min。

不计管道和换向阀压力损失，试问：

①欲使液

压缸速度恒定，不计调压偏差，溢流阀最小调定压力

Py多大？

②卸荷时的能量损失有多大？

③若背压阀增加

了几，溢流阀调定压力的增量

Py应有多大?

解：

①因为p2

Pb，

所以p1—

9000

5010

200.5106

2MPa

由于不计调压偏差，所以

PyP1

2MPa。

②Nloss

p2q0.5106

3010

250w

③因为p1

Py，P2Pb

P2PbPb，溢流阀

pb，溢流阀调定压力的增加

调定压力

Pb），

A2PbYPbPy

量Py

Pb。

97.150.95

Mmax

160103

966.5

576.8r/min

Nom2576.8

16/60966.5W

71061.6625103

0.083

9.图7.22所示的液压回路中，如果液压泵的输出流量qp=10L/min，溢流阀的调定压力为pY=2MPa，两个

薄壁孔型节流阀的开口面积Ati=0.02cm2，At2=0.01cm2，流量系数都是Cd=0.67，油液密度p900kg/m3。

流阀可能出现的最小溢流量。

解：

①要想使液压缸运动，必须有油液进入液压缸无杆腔。

因节流阀2与液压缸并

联，若将阀1的流量全部流掉，则液压缸流量为0，液压缸不能运动。

所以只有

阀2过流流量52小于阀1的过流流量q“（极限是相等）时，液压缸才能运动。

1.6MPa

液压缸大腔的最高工作压力Pmax1.6MPa

②定量泵的流量，由溢流阀和节流阀

1共同分流，溢流阀分流最多时,

图7.22

也是节流阀1分流最少时，

也就是节流阀

1进出口压差最低时

（因为其开口面积已经确定）。

因不考虑溢流阀的调压偏差，即溢流阀溢流量大小变化时，其入口压力不变,都为初始调定值，所以阀1压差最低值产生在阀1出口压力最高值。

所以

2PpPmax2pYpmax

OT1minCdAT^CdAT^2.4L/min

溢流阀的最大溢流量qYmaxqpqT1min102.47.6L/min

③•••qyqpq1

Olmax

qyminqpq1max

0.670.02叽卷泸8.933eW/s）5.叫聞）

qyminOpq1max105.364.64（L/min）

10.图7.23所示回路，变量泵的转速np=1000r/min，排量Vp=40mL/r，容积效率np=0.9，机械效率仲=

0.9,工作压力pp=6MPa，进油路和回油路压力损失△p进=△p回=1MPa，液压缸大腔有效工作面积A1=100

cm2,小腔有效工作面积A2=50cm2，液压缸容积效率nc=0.98，机械效率仲=0.95。

试求

1驱动液压泵的电机功率Nip:

②活塞产生的推力F;③液压缸输出功率Noc:

④系统的效率n系？

解：

①电机功率NiP，液压泵的输出功率NoP,,为

“61061000401060.9…

NopPpOpPpOtpvpPp“pVpvp3.6kw

电机功率、即液压泵输人功率NiP为

2活塞推力F液压缸无杆腔工作压力p1为

液压缸活塞产生的理论推力Ft为

Ftp1A1510610010450000N

考虑到液压缸的机械效率m及回油路的压力损失p回，液压缸活塞产生

的实际推力为

FFtm-p回A2500000.951065010442500N

11•图7.24所示液压回路，已知低压辅助泵使主泵的吸油管和马达的出油管压力保持为0.4MPa，变量泵的

最大排量Vp=100mL/r，泵的转速nP=1000r/min，容积效率nP=0.9，机械效率nmP=0.85;液压马达的排量Vm=50mL/r，容积效率诃=0.95，机械效率rpM=0.9，管路损失略去不计，当马达输出转矩为40N.m，输

出转速为160r/min时，试求：

变量泵的输出流量、输出压力以及泵的输入功率？

解：

①

②qp

Vm“mvm

160

③Nip

Nop

ppqp

5.98

vPmP

2Tm

VmmM

240

PY50106

0.957.6L/min

1067.610359.4kw

0.90.85

0.9

0.4105.98MPa

九、综合题:

5.4Mpa,负载F为40000N，液压缸大腔

1.回油节流调速系统：

液压泵流量为25L/min，溢流阀调定压力为面积A1=80cm2,小腔面积A2=40cm2,工进时液压缸速度v为18cm/min,不考虑管路损失和液压缸摩擦损失。

试求：

①画出完整回路；

2工进时液压系统的效率为多少;

3负载降为0时（即F=0）,活塞的运动速度和回油腔的压力?

解：

①如图

N；

Ppqp

400018

0.533

③F=0时压力全作用在节流阀上,

p2A2=PiAiF

P2=PlA

=5.4106

40000

40104

qTCdAT，:

P2AP1A1P2

0.8MPa

15.9106m2

0.6215.910

6.210.8106

彳900

4010

0.38m/s

2•回油节流调速系统的泵源为一只限压式变量泵，最大流量为25L/min，调节好的限压压力为4.5MPa,截止

压力为7MPa。

回油路上的调速阀工作时，其节流阀两端压差为恒值Ap=0.3MPa（液压缸大腔进油为前进方向），

液压缸大腔面积A1=20cm2,小腔面积A2=10cm2,工进时负载为F=10000N，快进与快退时负载均为0。

试:

①画出完整回路。

②液压缸运动速度为5m/min时，泵的出口压力。

3此时调速阀中定差减压阀的压力降。

4此时调速阀的节流阀的开口面积，流量系数为Cd=0.62,p=900kg/n3。

5此时系统的效率为多少？

②

A520

1010L/min

x10

x1所以pP6MPa

qmax

4.525

③

P2A2

=P1A1f

AFq

P2=P1A=6

106

10000

2MPapj=2-0.3=1.7MPa

A2A2

1010

④q2qT虫510105L/min

A20

系

NpPpqp

5103—900—

0.6260\20.3106

61061010

0.833

3•如图7.25所示的液压回路可以实现“快进-工进-快退”动作的回路（活塞右行为

“进”，左行为“退”），如果设置压力继电器的目的是为了控制活塞的换向，试问：

图中有哪些错误？

为什么是错误的？

应该如何改正？

答：

（1）行程开关应为常开型，这是为了实现快进；

（2）单向阀应反向，这是为了

实现工进；（3）背压阀应接换向阀的右油口，这是为了使动作更加平稳，放在回油路上；图7.25

（4）压力继电器应直接接在大腔进油口处，测大腔压力，原图接法，压力继电器的压力是不变化的。

4•如图7.26所示的液压回路，它能否实现“夹紧缸I先夹紧工件，然

后进给缸H再移动”的要求（夹紧缸I的速度必须能调节）？

为什么？

应该怎么办？

答：

不能实现夹紧缸I先夹紧工件，然后进给缸II再移动”的要求。

因

为系统压力恒定在py,若px>py，则夹紧缸I先夹紧而进给缸II在I夹紧后不动作，若Px

应该将顺序阀的远程控制口放在单向阀的后面。

图7.26

5•如图7.27所示的压力继电器式顺序动作回路是怎么实现1t2t4顺序动作的？

在元件数目不增加、排

答：

变前

1YA

2YA

3YA

4YA

实现动作

按下启动电钮

一

左活塞碰上死挡铁，1PD发出信号

一

右活塞压下行程开关2XK发出信号

一

右活塞碰上死挡铁，2PD发出信号

一

左活塞压下行程开关1XK发出信号

一

停止

变后，要实现1243的顺序动作，2XK与其左端死挡铁换个位置，2PD移到左缸进口处。

IXK®2XKLO

1YA

2YA

3YA

4YA

实现动作

按下启动电钮

一

左活塞碰上死挡铁，1PD发出信号

一

右活塞碰上死挡铁，2PD发出信号

一

左活塞压下行程开关1XK发出信号

一

右活塞压下行程开关2XK发出信号

一

停止

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