答:差动液压缸是由单活塞杆液压缸将压力油同时供给单活塞杆液压缸左右两腔,使活塞运动速度提高。
差动液压缸在实际应用中可以实现差动快速运动,提高速度和效率。
18、什么是泵的排量、流量?什么是泵的容积效率、机械效率? 答:(1)泵的排量:液压泵每转一周,由其密封几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积。
(2)泵的流量:单位时间内所排出的液体体积。
(3)泵的容积效率:泵的实际输出流量与理论流量的比值。 (4)机械效率:泵的理论转矩与实际转矩的比值。
19、什么是三位滑阀的中位机能?研究它有何用处? 答:(1)对于三位阀,阀芯在中间位置时各油口的连通情况称为三位滑阀的中位机能。
(2)研究它可以考虑:系统的保压、卸荷,液压缸的浮动,启动平稳性,换向精度与平稳性。
20、画出直动式溢流阀的图形符号;并说明溢流阀有哪几种用法?
答:(1)
(2)调压溢流,安全保护,使泵卸荷,远程调压,背压阀。
21、液压缸为什么要密封?哪些部位需要密封?常见的密封圈有哪几种? 答:(1)不密封会引起内泄漏和外泄漏,容积效率低,泄漏严重时,系统压力上不去,无法工作,并且外泄漏会污染环境。 (2)密封部位:活塞与缸筒,缸筒与端盖,活塞与活塞杆,活塞杆与端盖(或导向套)等。
(3)常见的密封圈有O型,Y型,V型和滑环组合式等。
22、液压泵完成吸油和压油必须具备什么条件? 答:(1)具有密闭容积; (2)密闭容积交替变化;
(3)吸油腔和压油腔在任何时候都不能相通。
23、什么是容积式液压泵?它的实际工作压力大小取决于什么? 答:(1)液压系统中所使用的各种液压泵,其工作原理都是依靠液压泵密封工作容积的大小交替变化来实现吸油和压油的,所以称为容积式液压泵。 (2)液压泵的实际工作压力其大小取决于负载。
24、O型密封圈在使用过程中,为什么会出现翻转、扭曲现象?可采取哪些措施加以解决? 答:(1)当被封闭的介质工作压力较高时,O型密封圈会因产生弹性变形而被挤进密封耦合面间的缝隙,引起O型密封圈翻转、扭曲而被损坏。
(2)为避免这种情况的产生,当动密封压力P≥7Mpa时或静密封压力P≥32Mpa时,应在O型密封圈低压侧安装挡圈,如为双向交替工作压力,则应在O型密封圈的两侧各安装一挡圈。
25、分别说明普通单向阀和液控单向阀的作用?它们有哪些实际用途? 答:普通单向阀
(1)普通单向阀的作用是使油液只能沿着一个方向流动,不允许反向倒流。 (2)它的用途是:安装在泵的出口,可防止系统压力冲击对泵的影响,另外,泵不工作时,可防止系统油液经泵倒流回油箱,单向阀还可用来分隔油路,防止干扰。单向阀与其他阀组合便可组成复合阀。
单向阀与其他阀可组成液控复合阀
(3)对于普通液控单向阀,当控制口无控制压力时,其作用与普通单向阀一样;当控制口有控制压力时,通油口接通,油液便可在两个方向自由流动。
(4)它的主要用途是:可对液压缸进行锁闭;作立式液压缸的支承阀;起保压作用。
26、试举例绘图说明溢流阀在系统中的不同用处:
答: (1)溢流恒压 (2)安全限压 (3)远程调压
至系统至系统至系统 (4)造成背压 (5)使系统卸荷
至系统
27、液压缸为什么要设置缓冲装置?试说明缓冲装置的工作原理。 答:(1)为了避免活塞运动到行程终点时撞击缸盖、产生噪音、影响活塞运动精度甚至损坏机件,常在液压缸两端设置缓冲装置。
(2)液压缸缓冲装置的工作原理是利用活塞或者缸筒在其行程接近终点时,在活塞与缸盖之间封闭一部分油液,强迫油液通过一小孔或细缝并挤出,产生很大的阻力,从而使运动部件受到制动逐渐减低速度,达到避免活塞与缸盖相互碰撞冲击的目的 28、先导式溢流阀的远程控制油口分别接入油箱或另一远程调压阀时,会出现什
么现象? 答:(1)先导式溢流阀阀体上有一远程控制口k,当将此口通过二位二通阀接通油箱时,阀芯上腔的压力接近于零,此时主阀芯在很小的压力作用下即可向上移动,且阀口开得最大,泵输出的液压油在很低的压力下通过阀口流回油箱,起卸荷作用。 (2)如果将阀口接到另一个远程控制调压阀上,使打开远程控制调压阀的压力小于打开溢流阀先导阀的压力,则主阀芯上腔压力就由远程控制阀来决定,就可实现对系统的远程调压控制。
29、顺序阀有哪几种控制方式和泄油方式?并举例说明。 答:(1)依据控制压力的来源不同,顺序阀有内控式和外控式之分。 (2)泄油方式有内泄式和外泄式之分。
(3)例如:内控式顺序阀是压力内部控制,外部泄油。 外控式顺序阀是压力外部控制,外部泄油。
顺序阀作卸压阀用时,压力外部控制,内部泄油。
30、何谓换向阀的“位”和“通”?并举例说明。 答:(1)换向阀是利用阀芯在阀体中的相对运动,使阀体上的油路口的液流通路接通、关
断、变换液体的流动方向,从而使执行元件启动、停止或停留、变换运动方向,这种控制阀芯在阀体内所处的工作位置称为“位”,将阀体上的油路口成为“通”。 (2)如换向阀中,阀芯相对阀体的运动有三个工作位置,换向阀上有四个油路口和四条通路,则该换向阀称为三位四通换向阀。
五、计算题
1、某泵输出油压为10MPa,转速为1450r/min,排量为200mL/r,泵的容积效率为?Vp=0.95,总效率为?p=0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率(不计泵的入口油压)。 解:泵的输出功率为:
POP?ppqp60?ppqtp?Vp60?ppVPnp?Vp6010?200?10?3?1450?0.95??45.9KW60
Pip?电机所需功率为:
POp?p?45.9?51KW0.9
2、已知某液压泵的转速为950r/min,排量为VP=168mL/r,在额定压力29.5MPa和同样转速下,测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总效率为0.87,求: (1)液压泵的理论流量qt; (2)液压泵的容积效率ηv; (3)液压泵的机械效率ηm;
(4)在额定工况下,驱动液压泵的电动机功率Pi;
(5)驱动泵的转矩T。 解:(1)qt=Vn=950×168÷1000=159.6L/min (2)ηv=q/qt =150/159.6=0.94; (3)ηm=0.87/0.94=0.925
(4) Pi=pq/(60×0.87)=84.77kW;
(5) Ti=9550P/n=9550×84.77/950=852Nm
3、已知某液压泵的输出压力为5MPa,排量为10mL/r,机械效率为0.95,容积效率为0.9,转速为1200r/min,求: (1)液压泵的总效率; (2)液压泵输出功率; (3)电动机驱动功率。 解:(1)η=ηVηm=0.95×0.9=0.855
(2)P=pqηv/60=5×10×1200×0.9/(60×1000)= 0.9kW (3)Pi=P/η=0.9/(0.95×0.9)=1.05kW
4、如图,已知液压泵的输出压力pp=10MPa,泵的排量VP=10mL/r,泵的转速nP=1450r/min,容积效率ηPV=0.9,机械效率ηPm=0.9;液压马达的排量VM=10mL/r,容积效率ηMV=0.92,机械效率ηMm=0.9,泵出口和马达进油管路间的压力损失为0.5MPa,其它损失不计,试求: (1)泵的输出功率; (2)驱动泵的电机功率; (3)马达的输出转矩; (4)马达的输出转速;
解:(1)Ppo=ppqp=ppVpnpηPV=10×10×10?3×1450×0.9/60=2.175KW (2)PPi=PPo/ηp= PPo/(ηPVηMm)=2.69KW
PM=PP?ΔP=10?0.5=9.5MPa
(3)TM=pMVMηVM/2π=9.5×10×0.9/2π=13.6Nm
(4)nM=-npVpηPVηMV/VM=1450×10×0.9×0.92/10=1200.6r/min
5、如图所示,由一直径为d,重量为G的活塞浸在液体中,并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ,活塞浸入深度为h,试确定液体在测压管内的上升高度x。
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