液压与气压传动综合例题.ppt

例题1图示某液压系统，及能完成的工作循环。已知泵1的流量为qP；液压缸的无杆腔面积A1，有杆腔面积A2，且A1=2A2；阀3的调定压力值为2.5MPa；快进时负载为0；忽略摩擦阻力和油液流经换向阀及管道的压力损失，试求：(1)按工作循环填写电磁铁动作顺序表；写出快进时油液流动路线；(2)快进时活塞杆运动速度和泵出口的压力为多少？(3)回路采用的是什么调速方式？工进时泵出口的压力为多少？(4)系统由哪些基本回路组成？快进时油液流动路线：进油路：泵1换向阀4（左位）换向阀6（左位）液压缸左腔。回油路：液压缸右腔换向阀7（左位）换向阀6（左位）液压缸左腔。形成差动快进。快进时活塞杆运动速度：例题例题2 2图示为某液压系统原理图，该系统能完成的工作循环是：“快进 工进 快退 原位停止”。已知泵1的流量为qP1=16L/min，泵2的流量为qP2=4L/min；缸无杆腔面积A1=100cm2，有杆腔面积A2=50cm2；阀4的调定压力值为3Mpa，阀3的调定压力值为1Mpa；阀8的调定压力值为0.5Mpa；工进时负载为F工=20KN，快进和快退时负载均为 F快=0；节流阀7的节流孔为薄壁小孔，流量系数Cd0.62，油液的密度900kg/m3，开口面积A0.02cm2，忽略一切摩擦阻力和油液流经换向阀有压力损失，试求：(1)工进时活塞杆的运动速度；(2)工进时系统的效率是多少？(3)快进和快退时活塞杆的运动速度分别为多少？工进时活塞杆的运动速度：（1）求工进时活塞杆的运动速度 设溢流阀4开启，则：例题例题2 2题解题解qP1=16L/min，qP2=4L/min；A1=100cm2，A2=50cm2；pY=3Mpa，ps=1Mpa；p背=0.5Mpa；F工=20KN，F快、退=0；节流阀口为薄壁小孔，A0.02cm2，Cd0.62，900kg/m3，已知条件：通过节流阀的流量：参数之间的关系：l 进油腔压力：l 节流阀两端的压差：l 通过节流阀的流量（进入缸的流量）假设成立。工进时系统的效率为：工进时系统的输入功率为：例题例题2 2题解题解qP1=16L/min，qP2=4L/min；A1=100cm2，A2=50cm2；pY=3Mpa，ps=1Mpa；p背=0.5Mpa；F工=20KN，F快、退=0；节流阀口为薄壁小孔，A0.02cm2，Cd0.62，900kg/m3，已知条件：工进时系统的输出功率为：（2）求工进时系统的效率快进时活塞的运动速度为：例题例题2 2题解题解qP1=16L/min，qP2=4L/min；A1=100cm2，A2=50cm2；pY=3Mpa，ps=1Mpa；p背=0.5Mpa；F工=20KN，F快、退=0；节流阀口为薄壁小孔，A0.02cm2，Cd0.62，900kg/m3，已知条件：快退时活塞的运动速度为：（3）快进和快退时活塞杆的运动速度 分别为多少？图示回路中，液压缸无杆腔面积图示回路中，液压缸无杆腔面积A=50cmA=50cm2 2，负载，负载F FL L=10000N=10000N，各阀的调定，各阀的调定压力如图示，试分析确定在活塞运动时和活塞运动到终端停止时压力如图示，试分析确定在活塞运动时和活塞运动到终端停止时A A、B B两处的压力。两处的压力。（1）运动时：PA=PB=2MPa(减压阀出口压力小于调定压力，先导阀关闭，减压阀口全开，不起减压作用)（2）终点时：PB=3Mpa，PA=5Mpa 如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积A1=A2=100cmA1=A2=100cm2 2，缸，缸，缸，缸I I负载负载负载负载F=35000NF=35000N，缸，缸，缸，缸运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为定压力分别为定压力分别为定压力分别为4MPa4MPa、3MPa3MPa和和和和2MPa2MPa。求在下列三中情况下，。求在下列三中情况下，。求在下列三中情况下，。求在下列三中情况下，A A、B B、C C处的压力。处的压力。处的压力。处的压力。（1 1 1 1）液压泵启动后，两换向阀处于中位；）液压泵启动后，两换向阀处于中位；）液压泵启动后，两换向阀处于中位；）液压泵启动后，两换向阀处于中位；（2 2 2 2）1Y1Y1Y1Y通电，液压缸通电，液压缸通电，液压缸通电，液压缸1 1 1 1活塞移动时及活塞活塞移动时及活塞活塞移动时及活塞活塞移动时及活塞 运动到终点时；运动到终点时；运动到终点时；运动到终点时；（3 3 3 3）1Y1Y1Y1Y断电，断电，断电，断电，2Y2Y2Y2Y通电，液压缸通电，液压缸通电，液压缸通电，液压缸2 2 2 2活塞运动活塞运动活塞运动活塞运动 时及活塞碰到固定挡块时及活塞碰到固定挡块时及活塞碰到固定挡块时及活塞碰到固定挡块（2 2 2 2）缸缸缸缸I I移动移动移动移动 P P P PA A A A=P=P=P=PB B B B=3.5MPa P=3.5MPa P=3.5MPa P=3.5MPa PC C C C=2MPa=2MPa=2MPa=2MPa 终端终端终端终端 P PA A=P=PB B=4MPa P=4MPa PC C=2MPa=2MPa（3 3 3 3）缸缸缸缸移动移动移动移动 P P P PA A A A=P=P=P=PB B B B=P=P=P=PC C C C=0MPa0MPa0MPa0MPa 固定固定固定固定 P PA A=P=PB B=4MPa P=4MPa PC C=2MPa=2MPa（1 1 1 1）P P P PA A A A=P=P=P=PB B B B=4MPa P=4MPa P=4MPa P=4MPa PC C C C=2MPa=2MPa=2MPa=2MPa 顺序阀：负载压力高于调定压力时，进口压顺序阀：负载压力高于调定压力时，进口压顺序阀：负载压力高于调定压力时，进口压顺序阀：负载压力高于调定压力时，进口压 力等于出口压力，阀口力等于出口压力，阀口力等于出口压力，阀口力等于出口压力，阀口 全开；反之全开；反之全开；反之全开；反之 进口压力等于调定值，阀开口一定进口压力等于调定值，阀开口一定进口压力等于调定值，阀开口一定进口压力等于调定值，阀开口一定)减压阀：负载压力（进口压力）小于调定压减压阀：负载压力（进口压力）小于调定压减压阀：负载压力（进口压力）小于调定压减压阀：负载压力（进口压力）小于调定压 力，阀口全开，不起减压作用，出力，阀口全开，不起减压作用，出力，阀口全开，不起减压作用，出力，阀口全开，不起减压作用，出 口压力等于进口压力；反之出口压口压力等于进口压力；反之出口压口压力等于进口压力；反之出口压口压力等于进口压力；反之出口压 力等于调定压力。力等于调定压力。力等于调定压力。力等于调定压力。*内控外泄顺序阀进口压力先要达到阀的调定压力，阀口才能开启。*内控外泄顺序阀出口压力取决于负载，当负载压力高于阀的调定压力时，进口压 力等于出口压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力等于调定压 力，阀的开口一定。*减压阀从出口引压力油作用在主阀下腔，并通过主阀芯上的阻尼孔腔引至先导阀前腔，减压阀从出口引压力油作用在主阀下腔，并通过主阀芯上的阻尼孔腔引至先导阀前腔，当出口压力较低，导阀不开启，主阀在主阀弹簧作用下，处于最下端，阀口开最大，不当出口压力较低，导阀不开启，主阀在主阀弹簧作用下，处于最下端，阀口开最大，不 起减压作用，减压阀处于非工作状态；起减压作用，减压阀处于非工作状态；*当出口压力大于减压阀先导阀的调定压力时，先导阀开启，主阀芯在压差作用下上移，当出口压力大于减压阀先导阀的调定压力时，先导阀开启，主阀芯在压差作用下上移，减压缝隙关小，减压阀起减压作用且保证出口压力基本为定值减压缝隙关小，减压阀起减压作用且保证出口压力基本为定值。4-44-4、如图所示系统溢流阀的调定压力为、如图所示系统溢流阀的调定压力为、如图所示系统溢流阀的调定压力为、如图所示系统溢流阀的调定压力为5MPa5MPa，减压阀的调定压力为，减压阀的调定压力为，减压阀的调定压力为，减压阀的调定压力为2.5MPa2.5MPa。试分。试分。试分。试分 析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？1 1）当液压泵出口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，）当液压泵出口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，）当液压泵出口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，）当液压泵出口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A A、C C点压点压点压点压 力各为多少？力各为多少？力各为多少？力各为多少？2 2）当液压泵出口压力由于工作缸快进，压力降到）当液压泵出口压力由于工作缸快进，压力降到）当液压泵出口压力由于工作缸快进，压力降到）当液压泵出口压力由于工作缸快进，压力降到1.5MPa1.5MPa时（工件原处于夹紧状时（工件原处于夹紧状时（工件原处于夹紧状时（工件原处于夹紧状 态），态），态），态），A A、C C点压力各为多少？点压力各为多少？点压力各为多少？点压力各为多少？3 3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A A、B B、C C点压力各为多少？点压力各为多少？点压力各为多少？点压力各为多少？（工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力。此时减压阀开口很（工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力。此时减压阀开口很小，这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口，将先导阀打开而小，这时仍有一部分油通过减压阀阀芯的小开口，将先导阀打开而流出，减压阀始终处于工作状态）流出，减压阀始终处于工作状态）解：解：1)PA=PC=2.5MPa1)PA=PC=2.5MPa （夹紧缸作空载快速运动时，（夹紧缸作空载快速运动时，P PC C=0MPa=0MPa。A A点的压力如不考虑油液流过单点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失，则向阀造成的压力损失，则P PA A=0MPa=0MPa。因减压阀阀口全开，若不计压力。因减压阀阀口全开，若不计压力损失，则损失，则P PB B=0MPa=0MPa。由此可见，夹紧缸空载快速运动将影响到泵的。由此可见，夹紧缸空载快速运动将影响到泵的工作压力。）工作压力。）3)P3)PA A=P=PB B=P=PC C=0MPa=0MPa注：减压阀阀口是否起减压作用，与减压阀的进口压力及出口的负载压注：减压阀阀口是否起减压作用，与减压阀的进口压力及出口的负载压 力有密切关系。力有密切关系。若出口负载压力小于名义上的调定压力，先导阀关闭而减压阀阀口若出口负载压力小于名义上的调定压力，先导阀关闭而减压阀阀口 全开，不起减压作用，只呈现通道阻力。全开，不起减压作用，只呈现通道阻力。若进口压力小于名义调定压力，减压阀阀口全开，不起减压作用，若进口压力小于名义调定压力，减压阀阀口全开，不起减压作用，如果忽略通道阻力，则减压阀的进出口压力相等。如果忽略通道阻力，则减压阀的进出口压力相等。（泵压力突然降到（泵压力突然降到1.5MPa1.5MPa时，减压阀的进口压力小于调整压力，减压时，减压阀的进口压力小于调整压力，减压阀阀口全开而先导阀处于关闭状态，阀口不起减压作用，阀阀口全开而先导阀处于关闭状态，阀口不起减压作用，P PA A=P=PB B=1.5MPa=1.5MPa。单向阀后的。单向阀后的C C点压力，由于原来夹紧缸处于点压力，由于原来夹紧缸处于2.5MPa2.5MPa，单向阀在短时间内有保压作用，故单向阀在短时间内有保压作用，故P PC C=2.5MPa=2.5MPa，以防止夹紧的，以防止夹紧的工件松动）工件松动）。2)P2)PA A=P=PB B=1.5MPa=1.5MPaPC=2.5MPa如图所示回路中，液压泵的流量如图所示回路中，液压泵的流量如图所示回路中，液压泵的流量如图所示回路中，液压泵的流量q qp p=10L/min=10L/min，液压缸无杆腔面积，液压缸无杆腔面积，液压缸无杆腔面积，液压缸无杆腔面积A A1 1=50cm=50cm2 2，液压缸有杆腔面积液压缸有杆腔面积液压缸有杆腔面积液压缸有杆腔面积A A2 2=25cm=25cm2 2，溢流阀的调定压力，溢流阀的调定压力，溢流阀的调定压力，溢流阀的调定压力p py y=2.4MPa=2.4MPa，负载，负载，负载，负载F=10kNF=10kN。节流阀口为薄壁孔，流量系数节流阀口为薄壁孔，流量系数节流阀口为薄壁孔，流量系数节流阀口为薄壁孔，流量系数C Cd d=0.62=0.62，油液密度，油液密度，油液密度，油液密度=900=900=900=900 kg/mkg/m3 3，试求：节流，试求：节流，试求：节流，试求：节流阀口通流面积阀口通流面积阀口通流面积阀口通流面积A AT T=0.05cm=0.05cm2 2时的液压缸速度时的液压缸速度时的液压缸速度时的液压缸速度v v、液压泵压力、液压泵压力、液压泵压力、液压泵压力p pp p、溢流功率损失、溢流功率损失、溢流功率损失、溢流功率损失PyPyPyPy和回路效率和回路效率和回路效率和回路效率。n n溢流阀串联取两阀之和,并联取小值n n减压阀串联取小值并联取大值