液壓與氣壓傳動(dòng)第5章習(xí)題解

1、章 液5.1 按下述要求畫出方向閥的圖形符號(hào)：二位四通電磁換向閥；三位四通Y型機(jī) 能的電液換向閥；雙向液壓鎖；二位五通電控氣閥；三位五通電控氣閥。答：參考見圖5，5.13。5.2 分別說明O型，M型，和H型三位四通換向閥在中間位置時(shí)的性能特點(diǎn)。 答：O型三位四通換向閥在中間位置時(shí)的性能特點(diǎn)：各油口全部封閉，系統(tǒng)保持 壓力，缸封閉。M型三位四通換向閥在中間位置時(shí)的性能特點(diǎn)：T口連通，缸 的A、B口都封閉。三位四通換向閥在中間位置時(shí)的性能特點(diǎn)：P，A，口都 連通，回油口封閉。H型三位四通換向閥在中間位置時(shí)的性能特點(diǎn)：各油口全部 連通，泵卸荷，缸兩腔通。性能特點(diǎn)見下表。性 能系 統(tǒng)系 統(tǒng)換 向制 動(dòng)

2、啟 動(dòng)任 意浮 動(dòng)中位機(jī)能MH保 壓卸 荷精 度平穩(wěn)性平穩(wěn)性停 止5.3 現(xiàn)有一個(gè)二位三通閥和一個(gè)二位四通閥，如圖5.63所示，請(qǐng)通過堵塞閥口的 辦法將它們改為二位二通閥。（1）改為常開型的如何堵？（）改為常閉型 的如何堵？畫符號(hào)表示（應(yīng)該指出：由于結(jié)構(gòu)上的原因，一般二位四通閥的 回油口O可堵塞，改作二通閥后，原O口應(yīng)作為泄油口單獨(dú)接管引回油 箱）。答：（1將二位三通閥B口堵上，便可改為常開型二位二通閥。將二位四通閥 口堵上，便可改為常開型二位二通閥。（2）將二位三通閥A口堵上，便可改為 常閉型二位二通閥。將二位四通閥A口堵上，改為常閉型二位二通閥。5.4 兩腔面積相差很大的單桿活塞缸用二位四

3、通閥換向。有桿腔進(jìn)油時(shí)，無桿腔 回油流量很大，為避免使用大通徑二位四通閥，可用一個(gè)液控單向閥分流， 畫出其回路圖。答：見圖。5.5 氣壓換向閥與液壓換向閥有哪幾個(gè)主要方面的區(qū)別？答：氣動(dòng)換向閥與液壓換向閥有幾個(gè)主要方面的區(qū)別：首先是使用介質(zhì)、壓力等 級(jí)、密封材料不同；從閥芯結(jié)構(gòu)上看，氣動(dòng)換向閥截止式和滑閥式都常用，液壓 換向閥常用滑閥式；在控制方式方面，氣動(dòng)換向閥控制方式多些，除電控機(jī)控手 控外，還有氣控，時(shí)間控制等。5.6 球式換向閥與滑閥式換向閥相比，具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：球式換向閥與滑閥式換向閥相比，具有下述優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)產(chǎn)生液壓卡緊現(xiàn)象；1A B A A B A B A B A A B A B

4、 動(dòng)作可靠性高；密封性好；對(duì)油液污染不敏感；換向、復(fù)位所需力?。磺袚Q時(shí)間 短；使用介質(zhì)粘度范圍大；工作壓力高；球閥芯直接從軸承廠獲得，精度高，價(jià) 格便宜。5.7 用先導(dǎo)式溢流閥調(diào)節(jié)液壓泵的壓力，但不論如何調(diào)節(jié)手輪，壓力表顯示的泵 壓都很低。把閥拆下檢查，看到各零件都完好無損，試分析在正常工作條件 下，其液壓泵壓力低的原因；如果壓力表顯示的泵壓都很高，試分析液壓泵 壓力高的原因。（分析時(shí)參見先導(dǎo)式溢流閥工作原理圖）答：壓力低的原因主要是先導(dǎo)式溢流閥主閥芯處于打開狀態(tài)。而主閥芯開啟主要 取決于主閥芯上下兩腔的壓力差。當(dāng)進(jìn)油壓力通過主閥芯的阻尼孔進(jìn)入其上腔 時(shí)，若先導(dǎo)閥由于某種原因已處于打開狀態(tài)（如

5、有異物卡在錐閥芯上）或遠(yuǎn)程控 制口接通油箱，使進(jìn)入其上腔壓力油直接回油箱，先導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧不起作用，所 以主閥芯處于打開狀態(tài)，壓力油直接回油箱。壓力高的原因主要是先導(dǎo)式溢流閥主閥芯一直處于關(guān)閉狀態(tài)。其原因可能是 主閥芯阻尼孔堵塞，或閥蓋通道a和錐閥座上的小孔堵塞，使進(jìn)油壓力不能流動(dòng)形 成壓差，主閥芯不能打開，所以壓力高。5.8 在圖.64中溢流閥的調(diào)定壓力為5 ，減壓閥的調(diào)定壓力為2 設(shè)液壓缸的無桿腔面積 ，液流通過單向閥和非工作狀態(tài)下的減壓閥時(shí)，其壓力損失分別為0.2 和.3 。試問：當(dāng)負(fù)載分別為0 、7.5 kN和 kN時(shí)，（1）液壓缸能否移動(dòng)？（）A、和C三點(diǎn)壓力數(shù)值各為多 少？答：當(dāng)負(fù)載

6、為0 時(shí)，油經(jīng)減壓閥和單向閥流到油缸，損失為： = 0.2 0.3 = 0.5 MPa而溢流閥的調(diào)定壓力為5，減壓閥的調(diào)定壓力為2，有足夠力推動(dòng) 缸運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)時(shí)p 0.5 ，p 0.2 MPa，p = 0 當(dāng)負(fù)載為 kN 時(shí)，缸需要的壓力為F/，p ，而 溢流閥的調(diào)定壓力為 ，減壓閥的調(diào)定壓力為 2.5MPa ，有足夠力推動(dòng)缸運(yùn) 動(dòng)。運(yùn)動(dòng)時(shí)p 2 MPa，p = 1.7 ，p = 1.5 MPa當(dāng)負(fù)載為30 kN 時(shí)，缸需要的壓力為pF/A=6MPa，減壓閥調(diào)定壓力為 ，不能推動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)。p 5 MPa，p 2.5 MPa，p = 2.5 5.9 如圖.65所示的液壓系統(tǒng)中，各溢流閥的調(diào)定壓力分

7、別為 、 MPaA和 。試求在系統(tǒng)的負(fù)載趨于無限大時(shí)，液壓泵的工作 MPa p 2 2p p A A A p 4L A B L A p p A A A p 4L A B L A B A B壓力是多少？答：（）圖p = 4+3+2 = 9 ；（b）圖p = 2 MPa。5.10 在圖.66所示的系統(tǒng)中，溢流閥的調(diào)定壓力 4M Pa ，如果閥心阻尼小孔 造成的損失不計(jì)，試判斷下列情況下壓力表的讀數(shù)是多少？（）YA斷電， 負(fù)載為無窮大；（2）YA斷電，負(fù)載壓力 2M ；（3YA通；負(fù)載 壓力為 Pa 。答：（1YA斷電，負(fù)載無窮大： （2）YA斷電，負(fù)載力為2：P =2MPa（3）YA通電；負(fù)載力為

8、 2MPa：P =0MPa5.11 如圖.67所示，順序閥的調(diào)整壓力為 ，溢流閥的調(diào)整壓力為 3 x，試求在下列情況下A、點(diǎn)的壓力是多少？（1）液壓缸運(yùn)動(dòng) y時(shí)，負(fù)載壓力 MPa；（2）負(fù)載壓力 ；（3）活塞運(yùn)動(dòng)到右 1MPaL L端時(shí)。答：（1液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)載壓力p =4 MPa；p =4MPa；p =4MPa（2）負(fù)載壓力變?yōu)閜 =1MPa；p ；p （3）活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)，p =5MPa；p =5MPa5.12 如圖.68所示兩閥組中，設(shè)兩減壓閥調(diào)定壓力一大一?。?p ），并且所A 在支路有足夠的負(fù)載。說明支路的出口壓力取決于哪個(gè)減壓閥？為什么？ 答：（）圖取決于B閥。這是減壓閥串聯(lián)回

9、路。因?yàn)橹返某隹趬毫ψ儎?dòng)反饋給 B減壓閥，B減壓閥調(diào)整保證B閥出口壓力為其調(diào)定壓力。當(dāng)支路壓力升高到閥 的調(diào)定壓力后，B壓閥口關(guān)閉，油不能流動(dòng)。（）圖取決于A閥。這是減壓閥 并聯(lián)回路。因?yàn)橹返某隹趬毫θQ于調(diào)定壓力高的A閥，當(dāng)支路壓力升高到閥 的調(diào)定壓力后，壓力繼續(xù)升高，B閥關(guān)閉，A閥仍開口，油流繼續(xù)流動(dòng)，直至達(dá)到 A閥調(diào)定力后關(guān)閉。所以取決于A閥。5.13 在系統(tǒng)有足夠負(fù)載的情況下，先導(dǎo)式溢流閥、減壓閥及調(diào)速閥的進(jìn)、出油口 可否對(duì)調(diào)工作？若對(duì)調(diào)，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：均不能對(duì)調(diào)。先導(dǎo)式溢流閥進(jìn)、出油口對(duì)調(diào)，從出口進(jìn)入的高壓油經(jīng)主閥芯進(jìn)入先導(dǎo)調(diào)壓 閥，閥芯紿終關(guān)閉，溢流口被封閉，閥不能溢流。

10、減壓閥進(jìn)、出油口對(duì)調(diào)，出油口為高壓油，先導(dǎo)閥被頂開并溢流，主閥芯上 的阻尼孔便有油流過，產(chǎn)生壓降，使主閥芯上移，關(guān)閉閥口，減壓閥無法工作。調(diào)速閥的進(jìn)、出油口對(duì)調(diào)，不能保證調(diào)速閥內(nèi)的節(jié)流閥前后壓差不變，調(diào)速 閥的速度調(diào)節(jié)就不能穩(wěn)定。5.14 分析比較溢流閥，減壓閥和順序閥的作用及差別。答：溢流閥的作用：一是用來保持系統(tǒng)或回路的壓力恒定；二是在系統(tǒng)中作安全3閥和背壓閥用；三是可以使系統(tǒng)卸荷、遠(yuǎn)程調(diào)壓和多級(jí)調(diào)壓。減壓閥的作用：是使出口壓力低于進(jìn)口壓力的壓力控制閥。順序閥的作用：是以壓力為信號(hào)控制其開啟或關(guān)閉使多個(gè)執(zhí)行元件自動(dòng)地按 先后順序動(dòng)作；還可以起卸荷作用。它們的差別是：溢流閥口在壓力未達(dá)到調(diào)定

11、壓力時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，只是在系 統(tǒng)壓力大于或等于其調(diào)定壓力時(shí)才開啟溢流； 減壓閥閥口處于開啟狀態(tài)，在壓 力未達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)其開口最大；順序閥在其壓力未達(dá)到閥的調(diào)定壓力之前，閥 口一直是關(guān)閉的，達(dá)到閥的調(diào)定壓力后，口才開啟。5.15 現(xiàn)有兩個(gè)壓力閥，由于銘牌失落，分不清哪個(gè)是溢流閥，哪個(gè)是減壓閥，又 不希望將閥拆開，如何根據(jù)其特點(diǎn)作出正確判斷？答：溢流閥在不工作時(shí)，閥口處于常閉狀態(tài)；減壓閥在不工作時(shí)，閥口處于常開 狀態(tài)。根據(jù)兩者的特點(diǎn)，用氣吹，若進(jìn)出口通者為減壓閥，進(jìn)出口不通者為溢流 閥。5.16 若減壓閥調(diào)壓彈簧預(yù)調(diào)為，而減壓閥前的一次壓力為MPa，試問經(jīng)減 壓閥后的二次壓力是多少？答：若減壓閥

12、調(diào)壓彈簧預(yù)調(diào)為5，而減壓閥前的一次壓力為4，減壓閥 沒有起減壓作用，故經(jīng)減壓閥后的二次壓力是。5.17 說明定值器的工作原理。定值器與普通減壓閥有何差別？答：定值器是氣動(dòng)系統(tǒng)的一種高精度的減壓閥。從原理圖中可看出，它由三部分 組成：是直動(dòng)式減壓閥的主閥部分；是恒壓降裝置，相當(dāng)于一個(gè)定差減壓 閥；主要作用是使噴嘴得到穩(wěn)定的氣源流量；是噴嘴擋板裝置和調(diào)壓部分，起 調(diào)壓和壓力放大作用。定值器處于非工作狀態(tài)時(shí)，氣源輸入的壓縮空氣進(jìn)入A室和B室，主閥芯19 彈簧20和氣源壓力作用下壓在閥座上，使A和室斷開進(jìn)入室的氣流經(jīng)由閥口 12室，再通過恒節(jié)流孔13降壓后，分別進(jìn)入室和D室由于這時(shí)尚未對(duì)膜片 加力，擋

13、板5噴嘴4之間的間距較大，氣體從噴嘴流出時(shí)的氣流阻力較小，G室 和D室的氣壓較低，膜片3及15皆保持原始位置.進(jìn)入室的微量空氣主要經(jīng)B室通 過閥口2排氣口排出；另有一部分從輸出口排空此時(shí)輸出口無氣流輸出，由噴 嘴流出而排空的微量空氣是維持噴嘴擋板裝置工作所須的因其為無功耗氣量，所 以希望越小越好。定值器處于工作狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄7壓下彈簧并推動(dòng)膜片連同擋板一同下 移，擋板5噴嘴4的間距縮小，氣流阻力增加使室和D室的氣壓升高，膜片 在D室的氣壓作用下下移，將閥口2關(guān)閉，并下推動(dòng)主閥芯，打開閥口，壓縮 空氣即經(jīng)B和H室從輸出口輸出，與此同時(shí)，H口壓力上升并反饋到膜片8上， 當(dāng)膜片8受反饋?zhàn)饔昧εc彈簧力

14、平衡，定值器便輸出一定壓力的氣體。當(dāng)輸入壓力波動(dòng)時(shí)，如壓力上升，B室和H氣壓瞬時(shí)增高，使膜片8上移， 導(dǎo)致?lián)醢?噴嘴4的間距加大，G室和D室的氣壓下降，由于室壓力增高，D室4壓力下降，膜片15在壓差的作用下向上移，使主閥口減小，輸出壓力下降，直 至穩(wěn)定到調(diào)定壓力上。此外，在輸入壓力上升時(shí)，室壓力室瞬時(shí)壓力也上升， 膜片3在上下壓力差的作用下上移，關(guān)小穩(wěn)壓閥口，由于節(jié)流作用加強(qiáng)，F(xiàn)室氣 壓下降，始終保持節(jié)流孔13的氣體流量不變，使噴嘴擋板的靈敏度得到提高。當(dāng) 輸入壓力降低時(shí)，B室和H室氣壓瞬時(shí)下降，膜片連同擋板由于受力平衡破壞而 下移，與噴嘴4擋板5間間距減小，室和D室的氣壓上升，膜片和15下移

15、，膜 片15下移使主閥口開度加大，使B室及H室氣壓回升直到與調(diào)定壓力平衡為止， 而膜片3降，使穩(wěn)壓口12大，室氣壓上升，始終保持恒節(jié)流口13前后壓差恒 定。同理，當(dāng)輸入壓力波動(dòng)時(shí)，始終保持恒節(jié)流口前后壓差恒定，得到同樣的 調(diào)節(jié)。由于定值器利用輸出壓力的反饋?zhàn)饔煤蛧娮鞊醢宓姆糯笞饔每刂浦鏖y，使其 能對(duì)較小的壓力變化作出反應(yīng)，從而使輸出壓力得到及時(shí)調(diào)節(jié)保持出口壓力基本 穩(wěn)定，即定值器比普通減壓閥穩(wěn)壓精度高。5.18 溢流閥和節(jié)流閥都能做背壓閥使用，其差別何在？答：溢流閥和節(jié)流閥都能做背壓閥使用，其差別在于溢流閥做背壓閥使用時(shí)，只 有壓力大于或等于其調(diào)定壓力時(shí)油才溢流通過，是定值背壓，而節(jié)流閥做背壓

16、閥 使用時(shí)，油始終可經(jīng)節(jié)流閥流過，當(dāng)節(jié)流閥開口不變，執(zhí)行元件速度低時(shí)，背壓 小，而高速時(shí)背壓大。5.19 若把先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口當(dāng)成泄漏口接回油箱，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生什么 現(xiàn)象？為什么？答：若把先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口當(dāng)成泄漏口接回油箱，即可使系統(tǒng)卸荷。因 為遠(yuǎn)控口接回油箱，使主閥上腔作用力很小，所以在溢流閥進(jìn)口壓力作用下使主 閥開啟，這樣使進(jìn)出口接通，使系統(tǒng)卸荷。5.20 將調(diào)速閥中的定差減壓閥改為定值減壓閥，是否仍能保證執(zhí)行元件速度的穩(wěn) 定？為什么？答：將調(diào)速閥中的定差減壓閥改為定值減壓閥，不能保證執(zhí)行元件速度的穩(wěn)定。 因?yàn)閳?zhí)行元件速度的穩(wěn)定與前后壓差有關(guān)，定差減壓閥閥芯右左兩端分別與節(jié)

17、流 閥前后的壓力相通，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，定差減壓閥能使其進(jìn)出口壓差保持定 值，也就使節(jié)流閥前后壓差不變，因而能保證執(zhí)行元件速度的穩(wěn)定。定值減壓閥 只能使出口壓力保持定值，而不能使節(jié)流閥前后壓差不變，所以不能保證執(zhí)行元 件速度的穩(wěn)定。5.21 在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，如果調(diào)速閥的進(jìn)出口接反了，將會(huì)出現(xiàn)怎樣的情況，試 根據(jù)調(diào)速閥的工作原理進(jìn)行分析。答：在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，如果調(diào)速閥的進(jìn)出口接反了，也就是先節(jié)流后減壓，其 結(jié)果是不一樣的。因?yàn)楣?jié)流閥前的壓力總是大于節(jié)流閥后的壓力，若接反了，定 差減壓閥閥心在彈簧力和節(jié)流閥兩端壓差的作用下，使開口始終處于最大狀態(tài)，5調(diào)速閥只能起到節(jié)流閥的作用，而起不到穩(wěn)定速度的作用。5.22 電液比例閥與普通開關(guān)閥比較，有何特點(diǎn)？答：電液比例閥與普通開關(guān)閥比較，有以下特點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，遠(yuǎn)程控制， 程序控制；能連續(xù)按比例地控制執(zhí)行元件的力，速度和方向；簡(jiǎn)化系統(tǒng)，減少元 件的使用量；具有良好的靜態(tài)和適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)性能。5.23 按用途分，比例閥有哪幾類？各有何功能？答：按用途分，比例閥有比例壓力閥，比例流量閥和比例方向流量閥