2023年液壓氣動技術(shù)復(fù)習(xí)1月電大_第1頁
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文檔簡介

液壓氣動技術(shù)復(fù)習(xí)提綱(二)綜合練習(xí)題按液壓氣動技術(shù)考核說明規(guī)定,試題的題型涉及判斷題、填空題、選擇題、畫圖分析題、計算題和綜合題等,以下練習(xí)題可供參考:一、判斷題1.真空度的最大值不會超過一個大氣壓。()2.流經(jīng)薄壁小孔的流量與液體的密度和黏度有關(guān)。()3.液壓缸差動連接可以提高活塞的運動速度,并可以得到很大的輸出推力。()4.液壓泵的理論流量與其結(jié)構(gòu)尺寸,轉(zhuǎn)速有關(guān),與工作壓力無關(guān)。()5.單向閥、溢流閥、節(jié)流閥都可以當(dāng)背壓閥使用。()6.采用調(diào)速閥的回油路節(jié)流調(diào)速回路,只有節(jié)流損失,沒有溢流損失。()7.采用節(jié)流閥的進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路,其速度剛度與節(jié)流閥流通面積a及負(fù)載FL的大小有關(guān),而與油泵出口壓力pp無關(guān)。8.濕空氣是干空氣和水蒸氣的混合氣體。()9.等溫過程中,因氣體與外界無熱量互換,故氣體的內(nèi)能保持不變。()10.氣動缸的無負(fù)載工作特性規(guī)定氣動缸空載時在限定壓力下平穩(wěn)運營無爬行現(xiàn)象。()二、填空題1.液壓執(zhí)行元件的運動速度取決于____(dá)_____(dá)__,液壓系統(tǒng)的壓力大小取決于__________(dá)_,這是液壓系統(tǒng)的工作特性。2.液體流動中的壓力損失可分為___(dá)____(dá)__壓力損失和_________壓力損失兩種。3.液壓泵的容積效率是該泵__(dá)___(dá)_____(dá)_流量與__(dá)__(dá)__(dá)_____流量的比值。4.液壓馬達(dá)把轉(zhuǎn)換成,輸出的重要參數(shù)是和。5.直動式溢流閥是運用閥芯上端的____(dá)_______直接與下端面的___________相平衡來控制溢流壓力的,通常直動式溢流閥只用于___(dá)___(dá)_____系統(tǒng)。6.在減壓回路中可使用_______(dá)__(dá)__來防止主油路壓力低于支路時油液倒流。7.旁路節(jié)流調(diào)速回路只有節(jié)流功率損失,而無____(dá)___功率損失。8.在氣體的各種狀態(tài)變化中,過程氣體對外不作功,而過程氣體與外界無熱量互換。9.絕對濕度是指單位體積(m3)的濕空氣所具有水蒸氣的。10.為保證氣動系統(tǒng)正常工作,需要在壓縮機(jī)出口處安裝以析出水蒸氣,并在儲氣罐出口處安裝,進(jìn)一步清除空氣中的水分。三、選擇題1.液壓泵或液壓馬達(dá)的排量決定于()。A.流量變化;B.壓力變化;C.轉(zhuǎn)速變化;D.結(jié)構(gòu)尺寸。2.若某三位換向閥的閥心在中間位置時,壓力油與油缸兩腔連通、回油封閉,則此閥的滑閥機(jī)能為。A.P型B.Y型C.K型D.C型3.與節(jié)流閥相比較,調(diào)速閥的顯著特點是。A.調(diào)節(jié)范圍大B.結(jié)構(gòu)簡樸,成本低C.流量穩(wěn)定性好D.最小壓差的限制較?。?有濕空氣的壓力為0.106MPa,干空氣分壓為0.082MPa,若同溫度下飽和水蒸氣分壓為0.062MPa,則此濕空氣的相對濕度為()。A.22.6%B.38.7%C.58.5%D.75.6%四、畫圖分析題1.圖示為雙泵供油的油源,請回答下列問題(1)寫出1、2、3、4元件的名稱,其中1和2按流量、壓力區(qū)分;(2)簡述該油源的工作原理。332142.畫出直動型溢流閥和直動型減壓閥的圖形符號,并比較兩者的區(qū)別。五、計算題1.某液壓泵的額定壓力pP=2.5MPa,當(dāng)轉(zhuǎn)速n=1450r/min時,輸出流量QP=100.7L/min,當(dāng)液壓泵出口壓力為0時,流量為106L/min;液壓泵的機(jī)械效率=0.9。試求:(1)泵的容積效率;(2)轉(zhuǎn)速為n′=500r/min時,額定壓力下泵的流量;(3)兩種轉(zhuǎn)速下液壓泵的驅(qū)動功率。2.液壓泵輸出流量Qp=10L/min液壓缸無桿腔面積A1=50cm2,有桿腔面積A2=25cm2。溢流閥調(diào)定壓力pY=2.4MPa,負(fù)載F=10000N。節(jié)流閥按薄壁孔,流量系數(shù)Cd=0.62,油液密度ρ=900kg/m3,節(jié)流閥開口面積AT=0.01cm2,試求:(1)液壓泵的工作壓力;(2)活塞的運動速度;(3)溢流損失和回路效率。3.如圖所示,液壓泵從油箱吸油,吸管直徑d=60mm,流量是Q=150L/min,液壓泵入口處的真空度為0.02MPa,油液的運動粘度,密度,彎頭處的局部阻力系數(shù),濾網(wǎng)處局部阻力系數(shù),不計沿程損失,求泵的吸油高度。hd

hd六、綜合題分析下述液壓系統(tǒng)原理圖,回答問題AABCDEF1YA2YA3YA4YA(1)寫出A、B、C、D、E、F元件的名稱(2)按快進(jìn)—工進(jìn)—快退—原位的動作循環(huán),給出電磁鐵動作表電磁鐵動作表(通電用“+”,斷電用“—”,YJ為壓力繼電器)動作1YA2YA3YA4YAYJ快進(jìn)工進(jìn)快退原位參考答案一、判斷題1.+2.–3.–4.+5.+6.–7.–8.+9.–10.+二、填空題1.流量負(fù)載2.沿程局部3.實際理論4.液壓能機(jī)械能轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩5.彈簧力液壓力低壓6.單向閥7.溢流8.等容絕熱9.質(zhì)量10.冷凝器干燥器三、選擇題1.D2.A3.C4.B四、畫圖分析題1.雙泵供油回路(1)注明圖中液壓元件名稱1-低壓大流量泵;2-高壓小流量泵;3-溢流閥;4-外控順序閥(2)油路說明a.當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載小運動速度快時,油路壓力低,外控順序閥關(guān)閉,泵1輸出的油與泵2匯合供應(yīng)系統(tǒng)。b.當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載大運動速度慢時,油路壓力高,閥4啟動,泵1的油經(jīng)閥4卸荷,僅由泵2向系統(tǒng)供油。2.兩種閥性能的區(qū)別直動型溢流閥直動型減⑴入口壓力控制,使入口壓力恒定出口壓力控制,使出口壓力恒定⑵油口常閉油口常開⑶內(nèi)置泄油通道外置泄油通道五、計算題1.液壓泵性能參數(shù)解:(1)容積效率:(2)泵的功率排量:理論流量: 泄漏量: 實際流量:則:(3)驅(qū)動功率當(dāng)n=1450,總效率當(dāng)n′=500,總效率2.節(jié)流閥的回油節(jié)流調(diào)速回路計算解:(1)求液壓泵的工作壓力此油路為采用節(jié)流閥的回油節(jié)流調(diào)速回路液壓泵的工作壓力由溢流閥調(diào)定。(2)求活塞的運動速度列出液壓缸的力平衡方程,求回油路壓力p2節(jié)流閥兩端的壓差回油路流量活塞速度(3)求溢流損失和回路效率由進(jìn)油路流量溢流量溢流損失回路效率3.伯努利方程的應(yīng)用解:列油箱的液面1-1與泵入口2-2界面的伯努利方程式中:,,判斷流態(tài):層流:代入伯努利方程:六、綜合題1.A—先導(dǎo)式溢流閥B—3位5通電磁換向閥C—壓力繼電器D—節(jié)流閥E—溢流閥(背壓閥)F—定量泵2.電磁鐵動作表電磁鐵動作1YA2YA3YA4YAYJ快進(jìn)++———工進(jìn)++—+—快退+—+—+原位—————液壓系統(tǒng)中的壓力控制閥在液壓系統(tǒng)中,壓力控制閥可以調(diào)定系統(tǒng)主回路或分支回路的壓力。按照功能分類,常用的壓力控制閥有溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。這些壓力控制閥結(jié)構(gòu)上相似,但性能有差別,在系統(tǒng)中的作用也不盡相同。搞清它們的區(qū)別與聯(lián)系,對于學(xué)習(xí)壓力控制回路以至液壓系統(tǒng)的分析是非常重要的。一、溢流閥功能溢流閥的功能是通過閥口溢流,使被控系統(tǒng)或回路的壓力保持穩(wěn)定,實現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓的作用。特點按照結(jié)構(gòu),溢流閥有直動式和先導(dǎo)式兩種。對于直動式溢流閥,當(dāng)壓力較高、流量較大時,規(guī)定調(diào)壓彈簧有很大的剛度,調(diào)節(jié)性能較差,而滑閥的泄漏也使高壓控制難以實現(xiàn),故只能用于低壓小流量場合。先導(dǎo)式溢流閥的特點是用先導(dǎo)閥控制主閥,在溢流閥主閥溢流時,溢流閥進(jìn)口壓力可維持為由先導(dǎo)閥彈簧所調(diào)定的定值。先導(dǎo)式溢流閥的另一特點是具有遠(yuǎn)程控制口,可很方便地實現(xiàn)系統(tǒng)卸荷或遠(yuǎn)程調(diào)壓。溢流閥的泄漏油或流經(jīng)先導(dǎo)閥的油液在返回油箱時有內(nèi)泄和外泄兩種方式。內(nèi)泄時泄漏油流經(jīng)的彈簧腔或先導(dǎo)閥彈簧腔通過閥體內(nèi)的連接通道與出油口相通;而外泄時泄漏油或流經(jīng)先導(dǎo)閥的油液被直接單獨引回油箱。應(yīng)用溢流閥的重要用途:(1)在定量泵的出口并聯(lián)溢流閥可調(diào)節(jié)泵的出口壓力;(2)在變量泵的出口并聯(lián)溢流閥可對系統(tǒng)起到過載保護(hù)作用;(3)在回油路上接入直動式溢流閥可使執(zhí)行元件運動平穩(wěn);(4)運用先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口可實現(xiàn)系統(tǒng)卸荷或遠(yuǎn)程調(diào)壓??傊?在系統(tǒng)中溢流閥可作為溢流閥、安全閥、背壓閥使用,可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力或使系統(tǒng)卸荷。二、減壓閥功能減壓閥的功能在于使流經(jīng)減壓閥的油液壓力減少,并使與減壓閥出口連接的回路壓力保持穩(wěn)定。即減壓閥的出口壓力可維持恒定,不受進(jìn)口壓力及通過流量的影響。特點按照結(jié)構(gòu)減壓閥也有直動式和先導(dǎo)式兩種,分別用于不同場合。減壓閥的閥心處在原始位置上時,它的閥口是打開的,閥的進(jìn)、出口溝通。閥心由出口處的壓力控制,出口壓力未達(dá)成調(diào)定壓力時閥口全開,閥心不動。當(dāng)出口壓力達(dá)成調(diào)定壓力時,閥心上移,閥口關(guān)小,在調(diào)定壓力下達(dá)成平衡。當(dāng)減壓閥的出口處不輸出油液時,它的出口壓力仍可以基本保持恒定,此時有少量油液經(jīng)先導(dǎo)閥流回油箱。減壓閥與溢流閥的重要區(qū)別為:(1)減壓閥能保持出口處的壓力基本不變,而溢流閥則保持進(jìn)口處的壓力基本不變;(2)在不工作時,減壓閥的進(jìn)出油口互通,溢流閥的進(jìn)出油口不通;(3)減壓閥規(guī)定外泄,其先導(dǎo)閥的彈簧腔需通過泄油口單獨外接油箱,而溢流閥允許內(nèi)泄,其先導(dǎo)閥彈簧腔通過閥體內(nèi)的連接通道與出油口相通,不必單獨外接油箱。應(yīng)用減壓閥重要用于減少系統(tǒng)某一支路的油液壓力,在同一系統(tǒng)中得到兩個或多個不同壓力的回路。常用于夾緊支路、潤滑支路或電液動換向閥的控制回路。需要注意的是減壓閥具有壓力損失,當(dāng)分支油路比主油路的壓力低很多、且流量較大時,可考慮采用高、低壓泵分別供油。三、順序閥功能順序閥的功能在于運用液壓系統(tǒng)中的壓力變化,控制油路通斷來控制多個執(zhí)行元件的順序動作。特點按照結(jié)構(gòu),順序閥也有直動式和先導(dǎo)式兩種。直動式順序閥結(jié)構(gòu)簡樸,動作靈敏,但調(diào)定壓力較低,較高壓力時宜采用先導(dǎo)式順序閥。根據(jù)控制壓力來源的不同,順序閥有內(nèi)控式和外控式之分,請注意兩者圖形符號的區(qū)別。內(nèi)控式順序閥在進(jìn)油路壓力達(dá)成設(shè)定壓力之前,閥口一直是關(guān)閉的,達(dá)成設(shè)定壓力后閥口打開,使壓力油進(jìn)入油路;外控式順序閥閥口的開閉與油路進(jìn)口壓力無關(guān),僅取決于控制油路壓力的大小。順序閥與溢流閥的重要區(qū)別為:(1)當(dāng)順序閥的出口與負(fù)載油路相通時,泄漏油和先導(dǎo)控制油必須外泄,而溢流閥的出口與回油相通,泄漏油和先導(dǎo)控制油可外泄也可內(nèi)泄;(2)溢流閥的進(jìn)口壓力是限定的,即閥的調(diào)定壓力,順序閥的進(jìn)口壓力由負(fù)載決定,順序閥啟動后可隨負(fù)載增長而進(jìn)一步升高。應(yīng)用順序閥的重要用途為:(1)控制多個執(zhí)行元件的順序動作;(參見教材P126圖7-31)(2)內(nèi)控式順序閥可作背壓閥使用;(3)與單向閥并聯(lián)組成平衡閥,鎖定執(zhí)行元件;(參見教材P110圖7-11)(4)外控順序閥可用于雙泵供油系統(tǒng)的卸荷。(參見教材P123圖7-25)四、壓力繼電器壓力繼電器是運用液體壓力信號控制電氣觸點通斷的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件,當(dāng)油液的壓力達(dá)成其設(shè)定壓力時,壓力繼電器發(fā)出電信號,以控制電氣元件動作,實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序動作或系統(tǒng)的安全保護(hù)和動作互鎖。例題圖示a、b回路參數(shù)相同,液壓缸無桿腔面積A=50cm2,負(fù)載FL=10000N,各閥的調(diào)定壓力如圖所示,試分別擬定a、b兩回路在活塞運動時和活塞運動到終端停止時A、B兩點的壓力。解:1.a回路由油泵、溢流閥、減壓閥、液壓缸等元件組成。(1)活塞運動時由液壓缸的力平衡方程此時B點壓力未達(dá)成減壓閥的設(shè)定壓力,減壓閥的閥口全開,進(jìn)、出油口互通,A點壓力與B點壓力相等。(2)活塞在終端停止時活塞在終端停止時,減壓閥的出口不再輸出油液,它的出口壓力從2MPa升高到調(diào)定壓力,并可以保持恒定,此時減壓閥處在工作狀態(tài)。由于只有少量油液流經(jīng)減壓閥外泄流回油箱,油泵輸出的液壓油只能打開溢流閥返回油箱,故A點壓力應(yīng)等于溢流閥的調(diào)定壓力。2.b回路由油泵、溢流閥、順序閥、液壓缸等元件組成。(1)活塞運動時由液壓缸的力平衡方程此時A點壓力應(yīng)達(dá)成順序閥的設(shè)定壓力,否則順序閥不能打開。(2)活塞在終端停止時活塞在終端停止時,順序閥的出口不再輸出油液,其出口壓力快速升高,而順序閥的進(jìn)口壓力也隨之升高,直到油液打開溢流閥返回油箱。故此時B點和A點的壓力都等于溢流閥的調(diào)定壓力。下面給出的自測題可供參考使用,請通過認(rèn)真思考并得出結(jié)論后再對照答案。自測題圖示液壓系統(tǒng),液壓缸的活塞面積A1=A2=100cm2,缸Ⅰ負(fù)載FL=35000N,缸Ⅱ運動時負(fù)載為零,不計摩擦阻力、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。求下列三種工況下A、B和C處的壓力。(1)液壓泵啟動后,兩換向閥處在中位;(2)1YA通電,2YA斷電,液壓缸運動時和到終端停止時;(3)1YA斷電,2YA通電,液壓缸運動時和碰到擋塊停止時。參考答案(1)pA=pB=4MPa,pC=2MPa;(2)運動時pA=pB(yǎng)=3.5MPa,pC=2MPa;終端時pA=pB=4MPa,pC=2MPa;(3)運動時pA=pB=pC=0;終端時pA=pB=4MPa,pC=2MPa沈惠清:單出桿雙作用氣動缸,氣源壓力為0.6MPa,最大推力F=2023N,機(jī)械效率=O.75,活塞桿直徑d=25mm,活塞行程s=250mm,每分鐘往復(fù)運動次數(shù)n=10.試求:(1)擬定氣動缸的內(nèi)徑尺寸。(2)氣動缸的耗氣量孫志娟:答案如下:冼健生:同學(xué)們好!今天有液壓氣動技術(shù)課程的教學(xué)活動。問:如何求解容積節(jié)流調(diào)速回路?答:現(xiàn)用以下實例說明由限壓式變量液壓泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路。已知液壓缸無桿腔面積A1=80cm2,有桿腔面積A2=40cm2,調(diào)速閥的最小壓差△pmin=0.5MPa,背壓閥的調(diào)定壓力p2=0.4MPa,泵的工作壓力pp=2.4MPa,輸出流量Qp12L/min,試求:負(fù)載F、節(jié)流功率損失△PT和回路效率η;(參考教材121頁的題圖)提醒:(1)列出液壓缸的力平衡方程,由液壓缸的進(jìn)油壓力、背壓閥的調(diào)定壓力求出負(fù)載。(2)由通過調(diào)速閥的流量、調(diào)速閥的壓力差求出節(jié)流功率損失。(3)計算回路效率。問:在液壓系統(tǒng)中,常用的壓力控制元件有哪些類型?都應(yīng)用在什么場合?答:按使用功能,常用的壓力控制閥有溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。它們的應(yīng)用場合分別是:(1)溢流閥通過閥口溢流,溢流閥可使液壓系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定,實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)壓、調(diào)壓。(2)減壓閥出口壓力穩(wěn)定,并低于進(jìn)口壓力。減壓閥可用來減低液壓系統(tǒng)中某一回路的壓力,使用一個油泵即能同時提供兩個以上不同壓力的輸出。(3)順序閥順序閥不控制系統(tǒng)的壓力,只運用系統(tǒng)的壓力變化控制油路的通斷,用于控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動作的先后順序。(4)壓力繼電器它是將油液的壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的電液控制元件。當(dāng)油液達(dá)成調(diào)定壓力時,即可發(fā)出信號控制電路中的電氣元件動作,完畢系統(tǒng)的預(yù)定任務(wù)。問:常同的卸荷回路有哪些?各有何特點?答:常用的卸荷回路(1)換向閥的卸荷回路(見教材圖7-6)采用三位換向閥,運用其中位機(jī)能(M、H、K)使液壓泵卸荷。這種卸荷回路比較簡樸,但對于壓力較高,流量較大的系統(tǒng)容易產(chǎn)生沖擊,合用于中、低壓小流量的系統(tǒng)。在進(jìn)油路上并聯(lián)一個二位二通換向閥也可使泵卸荷,這種卸荷回路的效果比較好,一般可用于液壓系統(tǒng)流量小于63L/min的場合。選用二位二通閥的流量規(guī)格應(yīng)與泵的額定流量相適應(yīng)。(2)電磁溢流閥卸荷回路(見教材圖7-7)用先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口實現(xiàn)卸荷,遠(yuǎn)程控制口通過二位二通換向閥與油箱相通,卸荷時溢流閥主閥所有打開,泵排出的油液所有流回油箱。這個回路中,二位二通閥只需要采用小流量規(guī)格。在實際產(chǎn)品中,常將電磁換向閥和先導(dǎo)式溢流閥組合在一起,這種組合閥稱為電磁溢流閥。(3)蓄能器保壓卸荷回路(見教材圖7-9)系統(tǒng)工作時,液壓泵向蓄能器和液壓缸供油,推動活塞工作,壓緊工件后,壓力繼電器發(fā)出信號,通過先導(dǎo)式溢流閥使泵卸荷。這時液壓缸所需壓力由蓄能器提供,液壓缸壓力局限性時,壓力繼電器復(fù)位使液壓系統(tǒng)重新向系統(tǒng)供油。這種回路便于遠(yuǎn)程控制,既能滿足工作需要,又能節(jié)約功率,減少系統(tǒng)發(fā)熱。問:普通單向閥在性能上應(yīng)滿足哪些基本規(guī)定?能否做背壓閥使用?答:單向閥在油路中的作用是控制油液只許沿一個方向流動,而不允許反方向流動,因此在性能上應(yīng)滿足以下各點規(guī)定:(1)保證油液正向流動時阻力小,即壓力損失小。(2)油液不能反向通過。(3)動作靈敏,閥口關(guān)閉時密封性好。(4)工作時無沖擊和噪聲。單向閥可做背壓閥使用。單向閥從進(jìn)油口輸入的壓力油推開閥芯的最低壓力叫做啟動壓力。啟動壓力高低與彈簧剛度有關(guān),假如單向閥的彈簧剛度較大,可以使回油保持一定的背壓力,即啟動壓力達(dá)成背壓閥的壓力,一般為(0.2~0.6)MPa。這時由于液壓油只有克服彈簧力之后才干通過,因而就產(chǎn)生了背壓,起到了背壓閥的作用。冼健生:今天的教學(xué)活動到此結(jié)束,各位老師、同學(xué)再見!問:關(guān)于液壓與氣壓傳動的圖形符號應(yīng)當(dāng)掌握哪些內(nèi)容?答:書末的附錄有液壓與氣壓傳動的常用圖形符號,一般來說,這些圖形符號是供讀者查閱之用的。但作為液壓氣動技術(shù)課程的學(xué)習(xí)者,應(yīng)對其中的一些圖形符號作到熟悉與掌握。這里所說熟悉是指可以迅速辨認(rèn),掌握則指可以畫出。熟悉與掌握的范圍應(yīng)是教材中所重點講授的液壓元件的符號,液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、各種常用的換向閥、壓力閥、節(jié)流閥(調(diào)速閥)等。問:容積節(jié)流調(diào)速回路是如何工作的?有何特點?答:回路用變量液壓泵供油,用調(diào)速閥或節(jié)流閥改變進(jìn)入液壓缸的流量,以實現(xiàn)工作速度的調(diào)節(jié),并使液壓泵的供油量與液壓缸所需的流量相適應(yīng),這種回路叫容積節(jié)流調(diào)速回路。調(diào)節(jié)調(diào)速閥的節(jié)流口,使之通過Q1的流量,這時假如變量泵的輸出流量Q大于Q1,則調(diào)速閥的入口壓力就會升高。由限壓式變量泵的流量——壓力特性曲線可知,當(dāng)壓力超過p限值后,液壓泵的流量就會自動變小,直至Q=Q1為止,即液壓泵的輸出流量與系統(tǒng)所需流量相適應(yīng),因此工作部件的運動速度可由調(diào)速閥調(diào)節(jié)。這種回路的特點是:(1)由于沒有多余的油液溢回油箱,所以它的效率比定量泵節(jié)流調(diào)速效率高,發(fā)熱少。(2)由于采用了調(diào)速閥,其速度穩(wěn)定性比容積調(diào)速回路好。問:限壓式變量葉片泵有何特性?答:教材圖3-10為限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線,其中,AB段為非變量段,泵有最大偏心輸出流量最大;BC段為變量段,泵的輸出流量隨壓力增高而減少。由于有這樣的特性,限壓式變量葉片泵多應(yīng)用于組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng),以實現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)和快退等運動;限壓式變量葉片泵也合用于定位和夾緊系統(tǒng)。當(dāng)快進(jìn)和快退需要較大的流量和較低的壓力時,泵可運用AB曲線工作;當(dāng)工作進(jìn)給需要較小的流量和較高的壓力時,則泵可運用BC曲線工作。在定位和夾緊系統(tǒng)中,當(dāng)定位和夾緊部件的移動需要低壓、大流量時,可運用AB曲線工作;夾緊結(jié)束后,僅需要維持較高的壓力和較小的流量(補(bǔ)充泄漏量),則可運用曲線近于C點的特性??傊?,限壓式變量葉片泵的輸出流量可根據(jù)系統(tǒng)的壓力變化(即外負(fù)載的大小),自動地調(diào)節(jié)流量,也就是壓力高時,輸出流量小;壓力低時,輸出流量大。問:如何閱讀液壓傳動的原理圖?答:閱讀液壓傳動原理圖一般可按下列環(huán)節(jié)進(jìn)行:(1)了解液壓系統(tǒng)的用途、工作循環(huán)、應(yīng)具有的性能和對液壓系統(tǒng)的各種規(guī)定等。(2)根據(jù)工作循環(huán)系統(tǒng)、工作性能和規(guī)定等,分析需要哪些基本回路,并弄清楚各液壓元件的類型、性能、互相間的聯(lián)接系和功用。為此一方面要弄清楚用半結(jié)構(gòu)圖表達(dá)的元件和專用元件的工作原理及性能;另一方面是閱讀明白液壓泵液壓缸或液壓馬達(dá);再次閱讀并了解各種控制裝置及變量機(jī)構(gòu);最后閱讀和掌握輔助裝置。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)工作循環(huán)和工作性能規(guī)定分析必須具有哪些基本回路,并在液壓傳動原理圖上逐個地查找出每個基本回路。(3)按照工作循環(huán)動作順序,仔細(xì)分析并依次寫出完畢各個動作的相應(yīng)油液流經(jīng)路線。為了便于分析,在分析之前最佳將液壓系統(tǒng)中的每個液壓元件和各條油路編上號碼。這樣,對分析復(fù)雜油路、動作較多的系統(tǒng)尤為必要。寫油液流經(jīng)路線時,要分清主油路和控制油路。對于主油路,應(yīng)從液壓泵開始寫,一直寫到執(zhí)行元件(進(jìn)油路線);然后再從執(zhí)行元件回油一直寫到油箱(回油路線)。這樣分析,目的明確,不易搞亂。在分析各種狀態(tài)時,要特別注意系統(tǒng)從一種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種工作狀態(tài),是由哪些元件發(fā)出信號,使哪些控制元件動作,從而改變什么通路狀態(tài),達(dá)成何種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。在閱讀時還要注意,主油路和控制油路是否有矛盾,是否互相干擾等。在分析各個動作油路的基礎(chǔ)上,列出電磁鐵和其他轉(zhuǎn)換元件的動作順序表。問:減壓閥有何功能?一般應(yīng)用在什么場合?冼健生:減壓閥的功能是減少液壓系統(tǒng)某一局部回路的壓力,使之得到比液壓泵供油壓力低,并且穩(wěn)定的工作壓力。減壓閥的應(yīng)用場合如下:(1)減少液壓泵輸出油的壓力,供應(yīng)低壓回路使用,如控制回路;潤滑系統(tǒng);夾緊、定位和分度裝置等回路。(2)穩(wěn)定壓力。減壓閥輸出的二次壓力比較穩(wěn)定,使執(zhí)行元件工作可以避免一次壓力油波動對它的影響。(3)根據(jù)不同需要,將液壓系統(tǒng)提成若干不同壓力的油路,以滿足控制油路,幫助油路或各種執(zhí)行元件需要的不同工作壓力。(4)與單向閥并聯(lián)實現(xiàn)單向減壓。(5)與節(jié)流閥串聯(lián),可以保持節(jié)流前、后壓力差為恒定值,從而保證流過節(jié)流閥的流量不隨負(fù)載的變化而變化,這樣的組合閥稱為調(diào)速閥。問:在液壓系統(tǒng)中為什么要設(shè)立背壓回路?背壓回路與平衡回路有何區(qū)別?冼健生:在液壓系統(tǒng)中設(shè)立背壓回路,是為了提高執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性或減少爬行現(xiàn)象。也就是在回油路上設(shè)立背壓閥,以形成一定的回油阻力,用以產(chǎn)生背壓,一般背壓力為(0.3~0.8)MPa。背壓閥可以用單向閥產(chǎn)生背壓外,還可以使用溢流閥、順序閥和節(jié)流閥等。無論是平衡回路,還是背壓回路,在回油管路上都存在背壓力,故都需要提高供油壓力。但這兩種基本回路上也有區(qū)別,重要表現(xiàn)在功能和背壓力的大小。背壓回路重要用于提高進(jìn)給系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高加工精度,所具有的背壓力不大。平衡回路通常是在立式液壓缸情況下用以平衡運動部件的自重,以防下滑發(fā)生事故,其背壓力應(yīng)根據(jù)運動部件的質(zhì)量而定。問:如何用調(diào)速閥來提高節(jié)流調(diào)速回路的速度穩(wěn)定性?冼健生:采用節(jié)流閥的三種節(jié)流調(diào)速回路,它們的共同缺陷是,執(zhí)行元件的速度都隨負(fù)載的變化而變化。假如用調(diào)速閥來代替節(jié)流閥,可提高回路的速度穩(wěn)定性。采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路,同樣也有進(jìn)油、回油和旁路的調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路三種形式,但與用節(jié)流閥的調(diào)速回路有所不同。液壓缸工作壓力隨負(fù)載的變化時,調(diào)速閥中的減壓閥能自動調(diào)節(jié)其開口的大小,使節(jié)流閥前后的壓差基本上保持不變,也就是在負(fù)載變化的情況下,流過調(diào)速閥的流量Q保持不變,使速度穩(wěn)定。應(yīng)當(dāng)指出,在采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路中,雖然解決了速度的穩(wěn)定性問題,可在另一方面,由于調(diào)速閥中包含了減壓閥和節(jié)流閥的壓力損失,同樣存在溢流功率損失,所以用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路比用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路的功率損失還要大些。問:常同的卸荷回路有哪些?有何特點?冼健生:常用的卸荷回路有:(1)換向閥的卸荷回路(見教材圖7-6)采用三位換向閥,運用其中位機(jī)能(M、H、K)使液壓泵卸荷。這種卸荷回路比較簡樸,但對于壓力較高,流量較大的系統(tǒng)容易產(chǎn)生沖擊,合用于中、低壓小流量的系統(tǒng)。在進(jìn)油路上并聯(lián)一個二位二通換向閥也可使泵卸荷,這種卸荷回路的效果比較好,一般可用于液壓系統(tǒng)流量小于63L/min的場合。選用二位二通閥的流量規(guī)格應(yīng)與泵的額定流量相適應(yīng)。(2)電磁溢流閥卸荷回路(見教材圖7-7)用先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口實現(xiàn)卸荷,遠(yuǎn)程控制口通過二位二通換向閥與油箱相通,卸荷時溢流閥主閥所有打開,泵排出的油液所有流回油箱。這個回路中,二位二通閥只需要采用小流量規(guī)格。在實際產(chǎn)品中,常將電磁換向閥和先導(dǎo)式溢流閥組合在一起,這種組合閥稱為電磁溢流閥。(3)蓄能器保壓卸荷回路(見教材圖7-9)系統(tǒng)工作時,液壓泵向蓄能器和液壓缸供油,推動活塞工作,壓緊工件后,壓力繼電器發(fā)出信號,通過先導(dǎo)式溢流閥使泵卸荷。這時液壓缸所需壓力由蓄能器提供,液壓缸壓力局限性時,壓力繼電器復(fù)位使液壓系統(tǒng)重新向系統(tǒng)供油。這種回路便于遠(yuǎn)程控制,既能滿足工作需要,又能節(jié)約功率,減少系統(tǒng)發(fā)熱。問:限壓式變量葉片泵合用于什么場合?有何優(yōu)缺陷?冼健生:請看教材圖3-10限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線,其中,AB段為非變量段,泵有最大偏心輸出流量最大;BC段為變量段,泵的輸出流量隨壓力增高而減少。限壓式變量葉片泵可應(yīng)用于組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng),以實現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)和快退等運動:當(dāng)快進(jìn)和快退需要較大的流量和較低的壓力時,泵可運用AB曲線工作;當(dāng)工作進(jìn)給需要較小的流量和較高的壓力時,則泵可運用BC曲線工作。限壓式變量葉片泵也合用于定位和夾緊系統(tǒng)。當(dāng)定位和夾緊部件的移動需要低壓、大流量時,可運用AB曲線工作;夾緊結(jié)束后,僅需要維持較高的壓力和較小的流量(補(bǔ)充泄漏量),則可運用曲線近于C點的特性。限壓式變量葉片泵與調(diào)速閥或節(jié)流閥可構(gòu)成容積節(jié)流調(diào)速回路。這種回路的特點是沒有多余的油液溢回油箱,所以它的效率比定量泵節(jié)流調(diào)速效率高,系統(tǒng)發(fā)熱少??傊?限壓式變量葉片泵的輸出流量可根據(jù)系統(tǒng)的壓力變化(即外負(fù)載的大小),自動地調(diào)節(jié)流量,也就是壓力高時,輸出流量小;壓力低時,輸出流量大。限壓式變量葉片泵的優(yōu)缺陷:(1)限壓式變量葉片泵根據(jù)負(fù)載大小,自動調(diào)節(jié)輸出流量,因此功率損耗小、可以減少油液發(fā)熱。(2)液壓系統(tǒng)中采用變量泵,可節(jié)省液壓元件的數(shù)量,從而簡化了油路系統(tǒng)。(3)泵自身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,泄漏量大,流量脈動較嚴(yán)重,致使執(zhí)行元件的運動速度不夠平穩(wěn)。(4)存在徑向力不平衡問題,影響軸承的壽命,噪聲也大。問:什么是液控單向閥?通常應(yīng)用在什么場合?冼健生:通過控制油路,單向閥使油液可以反向流動,則稱使油液可以正、反向流動的單向閥為液控單向閥,它由單向閥和液控裝置兩部分組成。液控單向閥的重要應(yīng)用場合(1)保持壓力滑閥式換向閥都有間隙泄漏現(xiàn)象,只能短時間保壓。當(dāng)有保壓規(guī)定期,可在油路上加一個液控單向閥,使油路長時間的保壓。(2)用于液壓缸的平衡液控單向閥接于液壓缸下腔的油路,可防止立式液壓缸的活塞和滑塊等活動部分因滑閥泄漏而下滑。(3)實現(xiàn)液壓缸的鎖緊狀態(tài)換向閥處在中位時,兩個液控單向閥關(guān)閉,嚴(yán)密封閉液壓缸兩腔的油液,這時活塞就不能因外力作用而產(chǎn)生移動。問:電液換向閥有何特點?如何調(diào)節(jié)它的換向時間?冼健生:電液換向閥的特點:(1)換向平穩(wěn),但換向時間長。(2)允許通過的流量大,是大流量閥。(3)電液換向閥由電磁換向閥和液動換向閥兩部分組成,其中電磁換向閥起先導(dǎo)作用,而液動換向閥起主閥作用,控制執(zhí)行元件的主油路。換向時間的調(diào)節(jié)電液換向閥的換向時間可由單向節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。節(jié)流閥開度大,則回油速度快,即換向時間短;反之,則慢,換向時間長。問:什么是回油節(jié)流調(diào)速回路?有何特點?應(yīng)用在什么場合?冼健生:回油節(jié)流調(diào)速回路是將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸和油箱之間,以限制液壓缸的回油量,從而達(dá)成調(diào)速的目的。回油節(jié)流調(diào)速回路的特點:(1)因節(jié)流閥串聯(lián)在回油路上,油液經(jīng)節(jié)流閥流回油箱,可減少系統(tǒng)發(fā)熱和泄漏,而節(jié)流閥又起背壓作用,故運動平穩(wěn)性較好。同時還具有承受負(fù)值負(fù)載的能力。(2)與進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路同樣,也是將多余油液由溢流閥溢走,導(dǎo)致功率損失,故效率低。(3)停止后的啟動沖擊較大?;赜凸?jié)流調(diào)速回路多用在功率不大,但載荷變化較大,運動平穩(wěn)性規(guī)定較高的液壓系統(tǒng)中。問:有些液壓系統(tǒng)為什么要有保壓回路?它應(yīng)滿足哪些基本規(guī)定?冼健生:保壓回路的功能是使某些液壓系統(tǒng)在工作過程中保持一定的壓力,例如為使機(jī)床獲得足夠而穩(wěn)定的進(jìn)給力,保證加工精度,避免發(fā)生事故,對于加工或夾緊工作,都規(guī)定系統(tǒng)保持一定的壓力,并使壓力的波動保持在最小的限度內(nèi),在這些情況下則需保壓回路。對保壓回路的基本規(guī)定是:應(yīng)能滿足保壓時間的規(guī)定;保壓回路的壓力應(yīng)穩(wěn)定;工作可靠;經(jīng)濟(jì)性好。問:什么是液壓基本回路?常見的液壓基本回路有幾類?各起什么作用?冼健生:由一些液壓元件組成的、用來完畢特定功能的最簡樸油路結(jié)構(gòu),稱為液壓基本回路。常見的液壓基本回路有三大類:(1)方向控制回路它在液壓系統(tǒng)中的作用是控制執(zhí)行元件的啟動、停止或改變運動方向。(2)壓力控制回路它的作用是運用壓力控制閥來實現(xiàn)系統(tǒng)的壓力控制,用來實現(xiàn)穩(wěn)壓、減壓、增壓和多級調(diào)壓等控制,以滿足執(zhí)行元件在力或轉(zhuǎn)矩及各種動作對系統(tǒng)壓力的規(guī)定。(3)速度控制回路它是液壓系統(tǒng)的重要組成部分,用來控制執(zhí)行元件的運動速度。問:調(diào)壓回路一般由哪些元件組成?冼健生:調(diào)壓回路的功能是使液壓系統(tǒng)的壓力滿足使用規(guī)定。為此重要應(yīng)使用溢流閥、減壓閥。在多級調(diào)壓回路中,除使用多個溢流閥外,還應(yīng)有電磁換向閥以控制油路的通斷,實現(xiàn)多級調(diào)壓。減壓閥多用于液壓系統(tǒng)的某些分支油路上,可以得到穩(wěn)定的低壓。問:《液壓氣動技術(shù)》這門功課的重點內(nèi)容是什么?冼健生:本課程由液壓技術(shù)和氣動技術(shù)兩部分構(gòu)成。以液壓部分為重點。具體規(guī)定見本課程的考核說明。問:換向閥有幾種控制方式?冼健生:換向閥一般有下列幾種控制方式:(1)手動控制;(2)機(jī)動控制,也稱為行程控制;(3)電磁控制;(4)液動控制;(5)電液動控制,是電磁與液動控制的組合。問:真空度的最大值但是多少個大氣壓冼健生:真空度是以大氣壓為基準(zhǔn)測量的相對壓力,它的數(shù)值永遠(yuǎn)小于大氣壓力。所以真空度的最大值只能接近一個大氣壓,這時液體的絕對壓力接近于零。問:如何判斷液體的兩種流動狀態(tài)?冼健生:液體的流動狀態(tài)可以用雷諾數(shù)來判別。在管道里流動的液體其雷諾數(shù)與液體的流速、圓管的直徑和液體的運動粘度有關(guān)。液體在圓管內(nèi)流動的臨界雷諾數(shù)為2023。用計算值與之比較即可判別。問:容積節(jié)流調(diào)速回路是如何工作的?有何特點?冼健生:容積節(jié)流調(diào)速回路用變量液壓泵供油,用調(diào)速閥或節(jié)流閥改變進(jìn)入液壓缸的流量,以實現(xiàn)工作速度的調(diào)節(jié),并使液壓泵的供油量與液壓缸所需的流量相適應(yīng),這種回路叫容積節(jié)流調(diào)速回路。調(diào)節(jié)調(diào)速閥的節(jié)流口,使之通過Q1的流量,這時假如變量泵的輸出流量Q大于Q1,則調(diào)速閥的入口壓力就會升高。由限壓式變量泵的流量——壓力特性曲線可知,當(dāng)壓力超過p限值后,液壓泵的流量就會自動變小,直至Q=Q1為止,即液壓泵的輸出流量與系統(tǒng)所需流量相適應(yīng),因此工作部件的運動速度可由調(diào)速閥調(diào)節(jié)。這種回路的特點是:(1)由于沒有多余的油液溢回油箱,所以它的效率比定量泵節(jié)流調(diào)速效率高,發(fā)熱少。(2)由于采用了調(diào)速閥,其速度穩(wěn)定性比容積調(diào)速回路好。問:容積節(jié)流調(diào)速回路是如何工作的?有何特點?冼健生:已回答。關(guān)于容積節(jié)流調(diào)速的計算,將另有輔導(dǎo)文章。問:有些液壓系統(tǒng)為什么要有保壓回路?它應(yīng)滿足哪些基本規(guī)定?冼健生:保壓回路的功能是使某些液壓系統(tǒng)在工作過程中保持一定的壓力,例如為使機(jī)床獲得足夠而穩(wěn)定的進(jìn)給力,保證加工精度,避免發(fā)生事故,對于加工或夾緊工作,都規(guī)定系統(tǒng)保持一定的壓力,并使壓力的波動保持在最小的限度內(nèi),在這些情況下則需保壓回路。對保壓回路的基本規(guī)定是:應(yīng)能滿足保壓時間的規(guī)定;保壓回路的壓力應(yīng)穩(wěn)定;工作可靠;經(jīng)濟(jì)性好。問:液壓系統(tǒng)是如何卸荷的?常同的卸荷回路有哪些?有何特點?冼健生:在執(zhí)行元件停止工作時,液壓系統(tǒng)需要采用卸荷回路來減少功率損耗,減少系統(tǒng)發(fā)熱,延長液壓泵和電機(jī)的使用壽命。常用的卸荷方法有兩種:一種是使泵的輸出油流直接回到油箱,泵在壓力接近于零的情況下工作;另一種方法是使泵的輸出流量為零,而壓力保持不變,這種方法僅適合于變量泵供油的情況。常用的卸荷回路(1)換向閥的卸荷回路(見教材圖7-6)采用三位換向閥,運用其中位機(jī)能(M、H、K)使液壓泵卸荷。這種卸荷回路比較簡樸,但對于壓力較高,流量較大的系統(tǒng)容易產(chǎn)生沖擊,合用于中、低壓小流量的系統(tǒng)。在進(jìn)油路上并聯(lián)一個二位二通換向閥也可使泵卸荷,這種卸荷回路的效果比較好,一般可用于液壓系統(tǒng)流量小于63L/min的場合。選用二位二通閥的流量規(guī)格應(yīng)與泵的額定流量相適應(yīng)。(2)電磁溢流閥卸荷回路(見教材圖7-7)用先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口實現(xiàn)卸荷,遠(yuǎn)程控制口通過二位二通換向閥與油箱相通,卸荷時溢流閥主閥所有打開,泵排出的油液所有流回油箱。這個回路中,二位二通閥只需要采用小流量規(guī)格。在實際產(chǎn)品中,常將電磁換向閥和先導(dǎo)式溢流閥組合在一起,這種組合閥稱為電磁溢流閥。(3)蓄能器保壓卸荷回路(見教材圖7-9)系統(tǒng)工作時,液壓泵向蓄能器和液壓缸供油,推動活塞工作,壓緊工件后,壓力繼電器發(fā)出信號,通過先導(dǎo)式溢流閥使泵卸荷。這時液壓缸所需壓力由蓄能器提供,液壓缸壓力局限性時,壓力繼電器復(fù)位使液壓系統(tǒng)重新向系統(tǒng)供油。這種回路便于遠(yuǎn)程控制,既能滿足工作需要,又能節(jié)約功率,減少系統(tǒng)發(fā)熱。問:什么是旁路節(jié)流調(diào)速回路?有何特點?應(yīng)用在什么場合?冼健生:旁路節(jié)流調(diào)速回路是將節(jié)流閥并聯(lián)在液壓泵和液壓缸的分支油路上。液壓泵輸出的流量一部分經(jīng)節(jié)流閥流回油箱,一部分進(jìn)入液壓缸,在定量泵供油量一定的情況下,通過節(jié)流閥的流量大時,進(jìn)入液壓缸的流量就小,于是使執(zhí)行元件運動速度下降;反之則速度增高。因此通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥改變流回油箱的油量,來控制進(jìn)入液壓缸的流量,從而改變執(zhí)行元件的運動速度。旁路節(jié)流調(diào)速回路特點:(1)一方面由于沒有背壓使執(zhí)行元件運動速度不穩(wěn)定;另一方面由于液壓泵壓力隨負(fù)載而變化,引起液壓泵的泄漏也隨之變化,導(dǎo)致液壓泵實際輸出量的變化,這就增大了執(zhí)行元件運動的不平穩(wěn)性。(2)隨著節(jié)流閥開口增大,系統(tǒng)可以承受的最大負(fù)載將減小,即低速時承載能力小。與進(jìn)油節(jié)流和回油節(jié)流的調(diào)速回路相比,它的調(diào)速范圍小。(3)液壓泵的壓力隨負(fù)載而變,溢流閥無溢流損耗,所以功率運用比較經(jīng)濟(jì),效率比較高。這種回路合用于負(fù)載變化小,對運動平穩(wěn)性規(guī)定不高的高速大功率的場合,例如牛頭刨床的主傳動系統(tǒng);有時候也可用在隨著負(fù)載增大,規(guī)定進(jìn)給速度自動減小的場合。問:速度換接回路用于什么場合?這種回路在性能上應(yīng)滿足哪些基本規(guī)定?冼健生:液壓系統(tǒng)工作部件在實現(xiàn)自動工作循環(huán)的過程中,往往需要不同的運動速度,例如機(jī)床刀具對工件進(jìn)行的切削加工工作循環(huán)為:快速趨近→I工進(jìn)→II工進(jìn)→快速退回。在這種工作循環(huán)中,刀具一方面要快速接近工件,然后以第I種工進(jìn)速度(慢速)對工件進(jìn)行加工,接著又以第II種工進(jìn)速度(更慢的速度)對工件進(jìn)行加工,加工完了快速退回原處,實現(xiàn)上述規(guī)定的工作循環(huán),刀具的運動速度由快速轉(zhuǎn)為慢速,由慢速又轉(zhuǎn)為更慢的速度,再轉(zhuǎn)為快速運動。為滿足這種速度換接的規(guī)定,在液壓系統(tǒng)中,需采用速度換接回路。速度換接回路在性能上應(yīng)滿足的基本規(guī)定是:(1)速度換接時應(yīng)平穩(wěn)。(2)速度換接過程中不允許出現(xiàn)前沖現(xiàn)象。問:如何閱讀液壓傳動原理圖?冼健生:閱讀液壓傳動原理圖一般可按下列環(huán)節(jié)進(jìn)行:(1)了解液壓系統(tǒng)的用途、工作循環(huán)、應(yīng)具有的性能和對液壓系統(tǒng)的各種規(guī)定等。(2)根據(jù)工作循環(huán)系統(tǒng)、工作性能和規(guī)定等,分析需要哪些基本回路,并弄清楚各液壓元件的類型、性能、互相間的聯(lián)接系和功用。為此一方面要弄清楚用半結(jié)構(gòu)圖表達(dá)的元件和專用元件的工作原理及性能;另一方面是閱讀明白液壓泵液壓缸或液壓馬達(dá);再次閱讀并了解各種控制裝置及變量機(jī)構(gòu);最后閱讀和掌握輔助裝置。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)工作循環(huán)和工作性能規(guī)定分析必須具有哪些基本回路,并在液壓傳動原理圖上逐個地查找出每個基本回路。(3)按照工作循環(huán)動作順序,仔細(xì)分析并依次寫出完畢各個動作的相應(yīng)油液流經(jīng)路線。為了便于分析,在分析之前最佳將液壓系統(tǒng)中的每個液壓元件和各條油路編上號碼。這樣,對分析復(fù)雜油路、動作較多的系統(tǒng)尤為必要。寫油液流經(jīng)路線時,要分清主油路和控制油路。對于主油路,應(yīng)從液壓泵開始寫,一直寫到執(zhí)行元件(進(jìn)油路線);然后再從執(zhí)行元件回油一直寫到油箱(回油路線)。這樣分析,目的明確,不易搞亂。在分析各種狀態(tài)時,要特別注意系統(tǒng)從一種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種工作狀態(tài),是由哪些元件發(fā)出信號,使哪些控制元件動作,從而改變什么通路狀態(tài),達(dá)成何種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。在閱讀時還要注意,主油路和控制油路是否有矛盾,是否互相干擾等。在分析各個動作油路的基礎(chǔ)上,列出電磁鐵和其他轉(zhuǎn)換元件的動作順序表。問:先導(dǎo)式溢流閥和直動式溢流閥各有何特點?都應(yīng)用在什么場合?冼健生:先導(dǎo)式溢流閥(1)Y型(先導(dǎo)式)溢流閥最大調(diào)整壓力為6.3MPa(2)壓力波動比直動式溢流閥小,壓力較穩(wěn)定,噪聲小。(3)在結(jié)構(gòu)上由先導(dǎo)調(diào)壓閥和溢流閥組成。(4)先導(dǎo)調(diào)壓閥結(jié)構(gòu)尺寸小,彈簧硬;主閥的彈簧軟。(5)有遠(yuǎn)程控制口,用于遠(yuǎn)程調(diào)壓和卸荷。(6)調(diào)壓偏差量較小,穩(wěn)壓精度較高。直動式溢流閥(1)P型直動式溢流閥最大調(diào)整壓力為2.5MPa(2)結(jié)構(gòu)簡樸,動作靈敏,工作時易產(chǎn)生振動和噪聲。(3)在結(jié)構(gòu)上無先導(dǎo)閥。(4)彈簧硬。(5)無遠(yuǎn)程控制口。(6)調(diào)壓偏差量較大,穩(wěn)壓精度較低。先導(dǎo)式溢流閥用在壓力較高或流量較大的場合。直動式溢流閥一般用在壓力較低或流量較小的場合。問:什么是液壓基本回路?常見的液壓基本回路有幾類?各起什么作用?冼健生:由一些液壓元件組成的、用來完畢特定功能的最簡樸油路結(jié)構(gòu),稱為液壓基本回路。常見的液壓基本回路有三大類:(1)方向控制回路它在液壓系統(tǒng)中的作用是控制執(zhí)行元件的啟動、停止或改變運動方向。(2)壓力控制回路它的作用是運用壓力控制閥來實現(xiàn)系統(tǒng)的壓力控制,用來實現(xiàn)穩(wěn)壓、減壓、增壓和多級調(diào)壓等控制,以滿足執(zhí)行元件在力或轉(zhuǎn)矩及各種動作對系統(tǒng)壓力的規(guī)定。(3)速度控制回路它是液壓系統(tǒng)的重要組成部分,用來控制執(zhí)行元件的運動速度。問:有些液壓系統(tǒng)為什么要有保壓回路?它應(yīng)滿足哪些基本規(guī)定?冼健生:保壓回路的功能是使某些液壓系統(tǒng)在工作過程中保持一定的壓力,例如為使機(jī)床獲得足夠而穩(wěn)定的進(jìn)給力,保證加工精度,避免發(fā)生事故,對于加工或夾緊工作,都規(guī)定系統(tǒng)保持一定的壓力,并使壓力的波動保持在最小的限度內(nèi),在這些情況下則需保壓回路。對保壓回路的基本規(guī)定是:應(yīng)能滿足保壓時間的規(guī)定;保壓回路的壓力應(yīng)穩(wěn)定;工作可靠;經(jīng)濟(jì)性好。問:在液壓系統(tǒng)中為什么要設(shè)立背壓回路?背壓回路與平衡回路有何區(qū)別?冼健生:在液壓系統(tǒng)中設(shè)立背壓回路,是為了提高執(zhí)行元件的運動平穩(wěn)性或減少爬行現(xiàn)象。也就是在回油路上設(shè)立背壓閥,以形成一定的回油阻力,用以產(chǎn)生背壓,一般背壓力為(0.3~0.8)MPa。背壓閥可以用單向閥產(chǎn)生背壓外,還可以使用溢流閥、順序閥和節(jié)流閥等。無論是平衡回路,還是背壓回路,在回油管路上都存在背壓力,故都需要提高供油壓力。但這兩種基本回路上也有區(qū)別,重要表現(xiàn)在功能和背壓力的大小。背壓回路重要用于提高進(jìn)給系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高加工精度,所具有的背壓力不大。平衡回路通常是在立式液壓缸情況下用以平衡運動部件的自重,以防下滑發(fā)生事故,其背壓力應(yīng)根據(jù)運動部件的質(zhì)量而定。問:如何調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度?常用的調(diào)速方法有哪些?冼健生:在液壓傳動的機(jī)器上,工作部件由執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達(dá))驅(qū)動。若改變執(zhí)行元件的速度,即是改變液壓缸的運動速度或改變液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。液壓缸的運動速度v由輸入的流量Q和液壓缸的有效工作面積A決定,即v=Q/A液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速nM由輸入的流量QM和液壓馬達(dá)的排量qM決定,即nM=QM/qM由此可見,改變輸入流量Q,或改變液壓缸的有效工作面積A和液壓馬達(dá)的每轉(zhuǎn)排量qM,均可改變執(zhí)行元件的運動速度。但是,在執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)擬定以后,對于液壓缸來說,有效工作面積也就擬定了,所以只能用改變流量的辦法來調(diào)速。對于液壓馬達(dá)來說,若是定量液壓馬達(dá)因結(jié)構(gòu)擬定了,液壓馬達(dá)的排量也便擬定了。故只能用改變流量QM的辦法來調(diào)速;若是變量液壓馬達(dá)可通過改變排量qM或流量QM兩條途徑來調(diào)速。因此調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度,可通過改變流量Q和排量qM的辦法來實現(xiàn),即常用速度控制回路調(diào)速。常用的調(diào)速方法有三種:(1)節(jié)流調(diào)速即采用定量泵供油,由流量閥改變進(jìn)入或流出執(zhí)行元件的流量來實現(xiàn)調(diào)速。(2)容積調(diào)速通過改變變量泵的供油量或改變液壓馬達(dá)的每轉(zhuǎn)排量來實現(xiàn)調(diào)速。(3)容積節(jié)流調(diào)速即采用變量泵供油,通過節(jié)流閥或調(diào)速閥改變流入或流出執(zhí)行元件的流量,以實現(xiàn)調(diào)速。問:進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路有何特點?冼健生:進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路是將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓泵和液壓缸(或液壓馬達(dá))之間,通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積可改變進(jìn)入液壓缸的流量,從而調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的特點是:(1)活塞運動速度與節(jié)流閥的通流面積成正比,即通流面積越大,則活塞運動速度越高。(2)由于油液經(jīng)節(jié)流閥后才進(jìn)入液壓缸,故油溫高、泄漏大;又由于沒有背壓,所以運動平穩(wěn)性差,不能承受負(fù)的負(fù)載。(3)由于液壓缸的進(jìn)油面積大,當(dāng)通過節(jié)流閥的流量為最小穩(wěn)定流量時,可使執(zhí)行元件獲得較低的運動速度,所以調(diào)速范圍較大。(4)液壓泵在恒壓流量下工作,輸出功率不隨執(zhí)行元件的負(fù)載和速度變化而變化,多余的油液經(jīng)溢流閥流回油箱,導(dǎo)致功率浪費,故效率低。問:如何用調(diào)速閥來提高節(jié)流調(diào)速回路的速度穩(wěn)定性?冼健生:采用節(jié)流閥的三種節(jié)流調(diào)速回路,它們的共同缺陷是,執(zhí)行元件的速度都隨負(fù)載的變化而變化。假如用調(diào)速閥來代替節(jié)流閥,可提高回路的速度穩(wěn)定性。采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路,同樣也有進(jìn)油、回油和旁路的調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路三種形式,但與用節(jié)流閥的調(diào)速回路有所不同。液壓缸工作壓力隨負(fù)載的變化時,調(diào)速閥中的減壓閥能自動調(diào)節(jié)其開口的大小,使節(jié)流閥前后的壓差基本上保持不變,也就是在負(fù)載變化的情況下,流過調(diào)速閥的流量Q保持不變,使速度穩(wěn)定。應(yīng)當(dāng)指出,在采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路中,雖然解決了速度的穩(wěn)定性問題,可在另一方面,由于調(diào)速閥中包含了減壓閥和節(jié)流閥的壓力損失,同樣存在溢流功率損失,所以用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路比用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路的功率損失還要大些。問:容積調(diào)速和節(jié)流調(diào)速相比有何特點?冼健生:(1)容積調(diào)速沒有節(jié)流閥的影響,速度穩(wěn)定性好。(2)容積調(diào)速比節(jié)流調(diào)速范圍要大,并且易于換向。(3)容積調(diào)速液壓泵的壓力隨負(fù)載而變,且液壓泵輸出流量所有進(jìn)入執(zhí)行元件,沒有溢流損失,也沒有節(jié)流損失,所以效率高。(4)由于變量泵和變量液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此與節(jié)流調(diào)速相比,容積調(diào)速在結(jié)構(gòu)上是比較復(fù)雜的。(5)容積調(diào)速合用于大功率,速度穩(wěn)定性規(guī)定高,需要較大調(diào)速范圍的液壓系統(tǒng),如拉床和龍門刨床的主運動或銑床的進(jìn)給運動等。問:容積節(jié)流調(diào)速回路是如何工作的?有何特點?冼健生:回路用變量液壓泵供油,用調(diào)速閥或節(jié)流閥改變進(jìn)入液壓缸的流量,以實現(xiàn)工作速度的調(diào)節(jié),并使液壓泵的供油量與液壓缸所需的流量相適應(yīng),這種回路叫容積節(jié)流調(diào)速回路。調(diào)節(jié)調(diào)速閥的節(jié)流口,使之通過Q1的流量,這時假如變量泵的輸出流量Q大于Q1,則調(diào)速閥的入口壓力就會升高。由限壓式變量泵的流量——壓力特性曲線可知,當(dāng)壓力超過p限值后,液壓泵的流量就會自動變小,直至Q=Q1為止,即液壓泵的輸出流量與系統(tǒng)所需流量相適應(yīng),因此工作部件的運動速度可由調(diào)速閥調(diào)節(jié)。這種回路的特點是:(1)由于沒有多余的油液溢回油箱,所以它的效率比定量泵節(jié)流調(diào)速效率高,發(fā)熱少。(2)由于采用了調(diào)速閥,其速度穩(wěn)定性比容積調(diào)速回路好。問:什么是液壓泵的工作壓力和額定壓力?兩者有何關(guān)系?答:液壓泵的工作壓力是指液壓泵在實際工作時輸出油液的壓力,即油液克服阻力而建立起來的壓力。液壓泵的工作壓力與外負(fù)載有關(guān),若外負(fù)載增長,液壓泵的工作壓力也隨之升高。當(dāng)工作壓力增長到液壓泵自身零件的強(qiáng)度允許值和允許的最大泄漏量時,液壓泵的工作壓力就不能再增長了,這時液壓泵的工作壓力為最高工作壓力。液壓泵的額定壓力是指液壓泵在正常工作條件下,按實驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運轉(zhuǎn)正常工作的最高工作壓力,即在液壓泵銘牌或產(chǎn)品樣本上標(biāo)出的壓力。液壓泵的額定壓力在國家標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定??紤]液壓泵在工作中應(yīng)有一定的壓力儲備,并有一定的使用壽命和容積效率,通常它的工作壓力應(yīng)低于額定壓力。在液壓系統(tǒng)中,定量泵的工作壓力由溢流閥調(diào)定,并加以穩(wěn)定;變量泵的工作壓力可通過泵自身的調(diào)節(jié)裝置來調(diào)整。應(yīng)當(dāng)指出,液壓泵的輸出壓力就是泵的工作壓力,它和泵的額定壓力是兩個概念。問:什么是液壓泵的排量、流量、理論流量、實際流量和額定流量?它們之間有什么關(guān)系?答:液壓泵的排量是指泵軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所排出油液的體積,用V表達(dá),單位為mL/r。液壓泵的排量取決于液壓泵密封腔的幾何尺寸,不同的泵,因結(jié)構(gòu)參數(shù)不同,所以排量也不同樣。液壓泵的流量是指液壓泵在單位時間內(nèi)輸出油液的體積,常用Q表達(dá),單位為L/min。理論流量是指不考慮液壓泵泄漏損失情況下,液壓泵在單位時間內(nèi)輸出油液的體積,常用Qt表達(dá),單位為L/min。排量和理論流量之間的關(guān)系是:Qt=nV式中n——液壓泵的轉(zhuǎn)速;V——液壓泵的排量。實際流量是指考慮液壓泵泄漏損失時,液壓泵在單位時間內(nèi)實際輸出的油液體積。由于液壓泵在工作中存在泄漏損失,所以液壓泵的實際流量小于理論流量。即Q=Qt-ΔQ式中ΔQ——泄漏量。額定流量是指泵在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下工作時,實際輸出的流量。泵的產(chǎn)品樣本或銘牌上標(biāo)出的流量為泵的額定流量。問:如何理解“液壓泵的壓力升高會使流量減少”的說法?答:液壓泵的輸出流量與泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速和容積效率有關(guān)。當(dāng)液壓泵選定后,其結(jié)構(gòu)參數(shù)也就擬定了;再選定液壓泵的轉(zhuǎn)速,則液壓泵的輸出流量只隨容積效率的ףv的變化而變化。我們知道,構(gòu)成液壓泵工作容積的各相鄰零件之間存在著間隙,不可避免地要產(chǎn)生泄漏,使容積效率ףv減少。又由于液壓泵的輸出壓力決定于外負(fù)載,外負(fù)載越大,則輸出壓力越高,使液壓泵的泄漏越大,減少容積效率,從而減少了液壓泵的流量??梢姟耙簤罕玫膲毫ι邥沽髁繙p少”的說法是對的的。它是指當(dāng)液壓泵的壓力升高后,由于加劇泄漏,從而減少容積效率,所以使泵的流量減少。問:限壓式變量葉片泵合用于什么場合?有何優(yōu)缺陷?答:教材圖3-10為限壓式變量葉片泵的流量壓力特性曲線,其中,AB段為非變量段,泵有最大偏心輸出流量最大;BC段為變量段,泵的輸出流量隨壓力增高而減少。由于有這樣的特性,限壓式變量葉片泵多應(yīng)用于組合機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng),以實現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)和快退等運動;限壓式變量葉片泵也合用于定位和夾緊系統(tǒng)。當(dāng)快進(jìn)和快退需要較大的流量和較低的壓力時,泵可運用AB曲線工作;當(dāng)工作進(jìn)給需要較小的流量和較高的壓力時,則泵可運用BC曲線工作。在定位和夾緊系統(tǒng)中,當(dāng)定位和夾緊部件的移動需要低壓、大流量時,可運用AB曲線工作;夾緊結(jié)束后,僅需要維持較高的壓力和較小的流量(補(bǔ)充泄漏量),則可運用曲線近于C點的特性??傊迚菏阶兞咳~片泵的輸出流量可根據(jù)系統(tǒng)的壓力變化(即外負(fù)載的大小),自動地調(diào)節(jié)流量,也就是壓力高時,輸出流量小;壓力低時,輸出流量大。限壓式變量葉片泵的優(yōu)缺陷:(1)限壓式變量葉片泵根據(jù)負(fù)載大小,自動調(diào)節(jié)輸出流量,因此功率損耗小、可以減少油液發(fā)熱。(2)液壓系統(tǒng)中采用變量泵,可節(jié)省液壓元件的數(shù)量,從而簡化了油路系統(tǒng)。(3)泵自身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,泄漏量大,流量脈動較嚴(yán)重,致使執(zhí)行元件的運動速度不夠平穩(wěn)。(4)存在徑行力不平衡問題,影響軸承的壽命,噪聲也大。問:何謂差動液壓缸?應(yīng)用在什么場合?答:差動液壓缸是運用單桿活塞式液壓缸,使液壓缸的兩腔用油管連通,并向兩腔同時通入高壓油,但由于兩腔的有效面積不等,因此產(chǎn)生的作用力不等,無桿腔的輸出力大于有桿腔的輸出力,推動活塞向右運動,從右腔排出的油液又進(jìn)入了液壓缸的左腔,于是左腔的流量增長,加快了向右運動的速度。這種聯(lián)結(jié)方式稱為差動聯(lián)結(jié),用差動聯(lián)結(jié)的單出桿活塞缸叫差動液壓缸。差動液壓缸可以獲得較小的輸出推力和相等的往返速度,并且可以使用小流量泵得到較快的運動速度,所以在機(jī)床上應(yīng)用較多,如在組合機(jī)床上用于規(guī)定推力不大,速度相同的快進(jìn)和快退工作循環(huán)中。問:普通單向閥在性能上應(yīng)滿足哪些基本規(guī)定?能否做背壓閥使用?答:單向閥在油路中的作用是控制油液只許沿一個方向流動,而不允許反方向流動,因此在性能上應(yīng)滿足以下各點規(guī)定:(1)保證油液正向流動時阻力小,即壓力損失小。(2)油液不能反向通過。(3)動作靈敏,閥口關(guān)閉時密封性好。(4)工作時無沖擊和噪聲。單向閥可做背壓閥使用。單向閥從進(jìn)油口輸入的壓力油推開閥芯的最低壓力叫做啟動壓力。啟動壓力高低與彈簧剛度有關(guān),假如單向閥的彈簧剛度較大,可以使回油保持一定的背壓力,即啟動壓力達(dá)成背壓閥的壓力,一般為(0.2~0.6)MPa。這時由于液壓油只有克服彈簧力之后才干通過,因而就產(chǎn)生了背壓,起到了背壓閥的作用。問:何謂溢流閥的啟動壓力和調(diào)整壓力?答:當(dāng)油壓對閥芯的作用力大于彈簧預(yù)緊力時,閥啟動,高壓油通過閥口溢流回油箱。將溢流閥開始溢流時打開閥口的壓力稱為啟動壓力。溢流閥開始溢流時,閥的開口較小,溢流量較少,壓力較低。隨著閥口的溢流量增長,閥芯升高,彈簧進(jìn)一步被壓縮,油壓上升。當(dāng)溢流量達(dá)成額定流量時,閥芯上升到最高位置,這時的壓力為調(diào)整壓力。問:減壓閥有何功能?一般應(yīng)用在什么場合?答:減壓閥的功能是減少液壓系統(tǒng)某一局部回路的壓力,使之得到比液壓泵供油壓力低,并且穩(wěn)定的工作壓力。減壓閥的應(yīng)用場合如下:(1)減少液壓泵輸出油的壓力,供應(yīng)低壓回路使用,如控制回路;潤滑系統(tǒng);夾緊、定位和分度裝置等回路。(2)穩(wěn)定壓力。減壓閥輸出的二次壓力比較穩(wěn)定,使執(zhí)行元件工作可以避免一次壓力油波動對它的影響。(3)根據(jù)不同需要,將液壓系統(tǒng)提成若干不同壓力的油路,以滿足控制油路,幫助油路或各種執(zhí)行元件需要的不同工作壓力。(4)與單向閥并聯(lián)實現(xiàn)單向減壓。(5)與節(jié)流閥串聯(lián),可以保持節(jié)流前、后壓力差為恒定值,從而保證流過節(jié)流閥的流量不隨負(fù)載的變化而變化,這樣的組合閥稱為調(diào)速閥。液壓氣動技術(shù)網(wǎng)上教學(xué)活動文本(2023.12.20)問:液體壓力有哪些表達(dá)方法?它們之間關(guān)系如何?液壓系統(tǒng)中的壓力指的是什么壓力?冼健生:液體壓力分為絕對壓力和相對壓力,兩者測量基準(zhǔn)不同。絕對壓力以絕對真空為測量基準(zhǔn);而相對壓力以大氣壓力為測量基準(zhǔn)。相對壓力有正負(fù)之分,正的相對壓力稱為表壓力;負(fù)的相對壓力則稱為真空度。故有:表壓力=絕對壓力-大氣壓力真空度=大氣壓力-絕對壓力這樣的表達(dá)方法可使得表壓力、真空度都是正值。液壓系統(tǒng)中的壓力是正的相對壓力,即表壓力。問:何謂差動液壓缸?應(yīng)用在什么場合?冼健生:差動液壓缸是運用單桿活塞式液壓缸,使液壓缸的兩腔用油管連通,并向兩腔同時通入高壓油,但由于兩腔的有效面積不等,因此產(chǎn)生的作用力不等,無桿腔的輸出力大于有桿腔的輸出力,推動活塞向右運動,從右腔排出的油液又進(jìn)入了液壓缸的左腔,于是左腔的流量增長,加快了向右運動的速度。這種聯(lián)結(jié)方式稱為差動聯(lián)結(jié),用差動聯(lián)結(jié)的單出桿活塞缸叫差動液壓缸。差動液壓缸可以獲得較小的輸出推力和相等的往返速度,并且可以使用小流量泵得到較快的運動速度,所以在機(jī)床上應(yīng)用較多,如在組合機(jī)床上用于規(guī)定推力不大,速度相同的快進(jìn)和快退工作循環(huán)中。問:容積節(jié)流調(diào)速回路是如何工作的?有何特點?冼健生:回路用變量液壓泵供油,用調(diào)速閥或節(jié)流閥改變進(jìn)入液壓缸的流量,以實現(xiàn)工作速度的調(diào)節(jié),并使液壓泵的供油量與液壓缸所需的流量相適應(yīng),這種回路叫容積節(jié)流調(diào)速回路。調(diào)節(jié)調(diào)速閥的節(jié)流口,使之通過Q1的流量,這時假如變量泵的輸出流量Q大于Q1,則調(diào)速閥的入口壓力就會升高。由限壓式變量泵的流量——壓力特性曲線可知,當(dāng)壓力超過p限值后,液壓泵的流量就會自動變小,直至Q=Q1為止,即液壓泵的輸出流量與系統(tǒng)所需流量相適應(yīng),因此工作部件的運動速度可由調(diào)速閥調(diào)節(jié)。這種回路的特點是:(1)由于沒有多余的油液溢回油箱,所以它的效率比定量泵節(jié)流調(diào)速效率高,發(fā)熱少。(2)由于采用了調(diào)速閥,其速度穩(wěn)定性比容積調(diào)速回路好。問:什么是三位換向閥的“中位機(jī)能”?試分析比較“Y”型、“P”型換向閥中位機(jī)能的特點。冼健生:三位換向閥的閥芯處在中間位置時,其四個油口間的通路有各種不同的連接形式,以適應(yīng)各種工作規(guī)定。這種常態(tài)時的內(nèi)部通路形式就稱為閥的中位機(jī)能。Y型機(jī)能:在閥芯位于中位時,泵口關(guān)閉,兩液壓缸與回油連通,液壓缸浮動;液壓泵不卸荷(可并聯(lián)其它執(zhí)行元件,運動不受影響)。P型機(jī)能:閥芯位于中位時,回油口關(guān)閥,泵與兩液壓缸連通,可形成差動回路。液壓泵不卸荷。問:在液壓系統(tǒng)中為什么要設(shè)立快速運動回路?如何實現(xiàn)液壓元件的快速運動?常用的快速運動回路有哪些?冼健生:在液壓系統(tǒng)中,部件的工作循環(huán)中,往往只有部分時間需要較高的速度,如機(jī)床工作臺的快進(jìn)→工進(jìn)→快退的自動循環(huán)過程??爝M(jìn)和快退時負(fù)載輕,規(guī)定壓力低,流量大;工作進(jìn)給時負(fù)載大,速度低,規(guī)定壓力高,流量小。這種情況若僅用一個定量泵供油,則慢速運動時,勢必使油泵大部分流量從溢流閥流回油箱,導(dǎo)致很大功率損失,并使油溫升高。為了克服低速時出現(xiàn)的問題,又要滿足快速運動的規(guī)定,需要在系統(tǒng)中設(shè)立快速回路。實現(xiàn)液壓元件快速運動的方法有兩種,一種方法可增長輸入執(zhí)行元件的流量,第二種方法為減小執(zhí)行元件在快速運動時的有效工作面積。常用的快速回路有:使用雙泵供油的快速回路、液壓缸差動連接的快速回路以及用蓄能器的快速回路等。問:第7章第13題如何解答?冼健生:提醒:F=0N時,系統(tǒng)無負(fù)載,液壓缸工作壓力為零。溢流閥關(guān)閉,所有流量都進(jìn)入液壓缸;F=54000N時,系統(tǒng)負(fù)載大于溢流閥調(diào)定壓力,液壓缸工作壓力等于溢流閥調(diào)定壓力,溢流閥啟動,所有流量都由溢流閥返回油箱,活塞速度為零。問:第7章7-10題如何解答?冼健生:7-10液壓泵輸出流量Qp=10L/min液壓缸無桿腔面積A1=50cm2,有桿腔面積A2=25cm2。溢流閥調(diào)定壓力pY=2.4MPa,負(fù)載F=10000N。節(jié)流閥按薄壁孔,流量系數(shù)Cd=0.62,油液密度ρ=900kg/m3,節(jié)流閥開口面積AT=0.01cm2,試求:(1)液壓泵的工作壓力;(2)活塞的運動速度;(3)溢流損失和回路效率。解:(1)求液壓泵的工作壓力此油路為采用節(jié)流閥的回油節(jié)流調(diào)速回路液壓泵的工作壓力由溢流閥調(diào)定。(2)求活塞的運動速度列出液壓缸的力平衡方程,求回油路壓力p2節(jié)流閥兩端的壓差回油路流量活塞速度(3)求溢流損失和回路效率由進(jìn)油路流量溢流量溢流損失回路效率液壓氣動技術(shù)網(wǎng)上教學(xué)活動文本(2023.12.20)問:液體壓力有哪些表達(dá)方法?它們之間關(guān)系如何?液壓系統(tǒng)中的壓力指的是什么壓力?冼健生:液體壓力分為絕對壓力和相對壓力,兩者測量基準(zhǔn)不同。絕對壓力以絕對真空為測量基準(zhǔn);而相對壓力以大氣壓力為測量基準(zhǔn)。相對壓力有正負(fù)之分,正的相對壓力稱為表壓力;負(fù)的相對壓力則稱為真空度。故有:表壓力=絕對壓力-大氣壓力真空度=大氣壓力-絕對壓力這樣的表達(dá)方法可使得表壓力、真空度都是正值。液壓系統(tǒng)中的壓力是正的相對壓力,即表壓力。問:何謂差動液壓缸?應(yīng)用在什么場合?冼健生:差動液壓缸是運用單桿活塞式液壓缸,使液壓缸的兩腔用油管連通,并向兩腔同時通入高壓油,但由于兩腔的有效面積不等,因此產(chǎn)生的作用力不等,無桿腔的輸出力大于有桿腔的輸出力,推動活塞向右運動,從右腔排出的油液又進(jìn)入了液壓缸的左腔,于是左腔的流量增長,加快了向右運動的速度。這種聯(lián)結(jié)方式稱為差動聯(lián)結(jié),用差動聯(lián)結(jié)的單出桿活塞缸叫差動液壓缸。差動液壓缸可以獲得較小的輸出推力和相等的往返速度,并且可以使用小流量泵得到較快的運動速度,所以在機(jī)床上應(yīng)用較多,如在組合機(jī)床上用于規(guī)定推力不大,速度相同的快進(jìn)和快退工作循環(huán)中。問:容積節(jié)流調(diào)速回路是如何工作的?有何特點?冼健生:回路用變量液壓泵供油,用調(diào)速閥或節(jié)流閥改變進(jìn)入液壓缸的流量,以實現(xiàn)工作速度的調(diào)節(jié),并使液壓泵的供油量與液壓缸所需的流量相適應(yīng),這種回路叫容積節(jié)流調(diào)速回路。調(diào)節(jié)調(diào)速閥的節(jié)流口,使之通過Q1的流量,這時假如變量泵的輸出流量Q大于Q1,則調(diào)速閥的入口壓力就會升高。由限壓式變量泵的流量——壓力特性曲線可知,當(dāng)壓力超過p限值后,液壓泵的流量就會自動變小,直至Q=Q1為止,即液壓泵的輸出流量與系統(tǒng)所需流量相適應(yīng),因此工作部件的運動速度可由調(diào)速閥調(diào)節(jié)。這種回路的特點是:(1)由于沒有多余的油液溢回油箱,所以它的效率比定量泵節(jié)流調(diào)速效率高,發(fā)熱少。(2)由于采用了調(diào)速閥,其速度穩(wěn)定性比容積調(diào)速回路好。問:什么是三位換向閥的“中位機(jī)能”?試分析比較“Y”型、“P”型換向閥中位機(jī)能的特點。冼健生:三位換向閥的閥芯處在中間位置時,其四個油口間的通路有各種不同的連接形式,以適應(yīng)各種工作規(guī)定。這種常態(tài)時的內(nèi)部通路形式就稱為閥的中位機(jī)能。Y型機(jī)能:在閥芯位于中位時,泵口關(guān)閉,兩液壓缸與回油連通,液壓缸浮動;液壓泵不卸荷(可并聯(lián)其它執(zhí)行元件,運動不受影響)。P型機(jī)能:閥芯位于中位時,回油口關(guān)閥,泵與兩液壓缸連通,可形成差動回路。液壓泵不卸荷。問:在液壓系統(tǒng)中為什么要設(shè)立快速運動回路?如何實現(xiàn)液壓元件的快速運動?常用的快速運動回路有哪些?冼健生:在液壓系統(tǒng)中,部件的工作循環(huán)中,往往只有部分時間需要較高的速度,如機(jī)床工作臺的快進(jìn)→工進(jìn)→快退的自動循環(huán)過程。快進(jìn)和快退時負(fù)載輕,規(guī)定壓力低,流量大;工作進(jìn)給時負(fù)載大,速度低,規(guī)定壓力高,流量小。這種情況若僅用一個定量泵供油,則慢速運動時,勢必使油泵大部分流量從溢流閥流回油箱,導(dǎo)致很大功率損失,并使油溫升高。為了克服低速時出現(xiàn)的問題,又要滿足快速運動的規(guī)定,需要在系統(tǒng)中設(shè)立快速回路。實現(xiàn)液壓元件快速運動的方法有兩種,一種方法可增長輸入執(zhí)行元件的流量,第二種方法為減小執(zhí)行元件在快速運動時的有效工作面積。常用的快速回路有:使用雙泵供油的快速回路、液壓缸差動連接的快速回路以及用蓄能器的快速回路等。問:第7章第13題如何解答?冼健生:提醒:F=0N時,系統(tǒng)無負(fù)載,液壓缸工作壓力為零。溢流閥關(guān)閉,所有流量都進(jìn)入液壓缸;F=54000N時,系統(tǒng)負(fù)載大于溢流閥調(diào)定壓力,液壓缸工作壓力等于溢流閥調(diào)定壓力,溢流閥啟動,所有流量都由溢流閥返回油箱,活塞速度為零。問:第7章7-10題如何解答?冼健生:7-10液壓泵輸出流量Qp=10L/min液壓缸無桿腔面積A1=50cm2,有桿腔面積A2=25cm2。溢流閥調(diào)定壓力pY=2.4MPa,負(fù)載F=10000N。節(jié)流閥按薄壁孔,流量系數(shù)Cd=0.62,油液密度ρ=900kg/m3,節(jié)流閥開口面積AT=0.01cm2,試求:(1)液壓泵的工作壓力;(2)活塞的運動速度;(3)溢流損失和回路效率。解:(1)求液壓泵的工作壓力此油路為采用節(jié)流閥的回油節(jié)流調(diào)速回路液壓泵的工作壓力由溢流閥調(diào)定。(2)求活塞的運動速度列出液壓缸的力平衡方程,求回油路壓力p2節(jié)流閥兩端的壓差回油路流量活塞速度(3)求溢流損失和回路效率由進(jìn)油路流量溢流量溢流損失回路效率一、填空題1、液壓系統(tǒng)中的壓力取決于負(fù)載,執(zhí)行元件的運動速度取決于流量。2、液壓傳動裝置由動力裝置、執(zhí)行裝置、控制調(diào)節(jié)裝置和輔助裝置四部分組成,其中動力裝置和執(zhí)行裝置為能量轉(zhuǎn)換裝置。3、液體在直管中流動時,產(chǎn)生沿程_壓力損失;在變直徑管、彎管中流動時產(chǎn)生局部壓力損失。4、液壓泵的實際流量比理論流量小,而液壓馬達(dá)實際流量比理論流量大。5、單位時間內(nèi)流過通流截面的液體的體積稱為流量,用q表達(dá),單位是m3/s。6、液壓油不僅是液壓系統(tǒng)傳遞能量的介質(zhì),并且還起潤滑、冷卻、密封的作用。7.液體在管道中流動時有兩種流動狀態(tài),一種是層流,另一種是紊流。區(qū)分這兩種流動狀態(tài)的參數(shù)是雷諾數(shù)。8.在液壓系統(tǒng)中,當(dāng)壓力油流過節(jié)流口、噴嘴或管道中狹窄縫隙時,由于流速會急劇增長,該處壓力將急劇減少,這時有也許產(chǎn)氣憤穴。9.液壓馬達(dá)把液壓能能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,輸出的重要參數(shù)是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。10、根據(jù)節(jié)流閥在油路中的位置,節(jié)流調(diào)速回路可分為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路,回油節(jié)流調(diào)速回路,旁路

節(jié)流調(diào)速回路。11、調(diào)速閥比節(jié)流閥的調(diào)速性能好,是由于無論調(diào)速閥進(jìn)出口__(dá)壓力如何變化,節(jié)流口前后

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