液压控制阀习题课

液压控制阀习题课(总9页)
--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可--
--内页可以根据需求调整合适字体及大小--
1、如图所示液压系统，液压缸有效工作面积
A1=A2=100cm2，缸Ⅰ负载 F=35000N，缸Ⅱ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整压力分别为 p Y=4MPa、p X=3MPa、p J=2MPa。

求下面三种工况下 A、B 和 C处的压力：
(1) 液压泵启动后，两换向阀处于中位。

(2) 1YA通电，缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。

(3) 1YA断电，2YA通电，缸Ⅱ活塞运动时及活塞碰到固定挡块时。

2、在如图所示系统中，两液压缸的活塞面积相同，
A=20cm2，缸I的阻力负载FⅠ=8000N，缸II的阻力负载FⅡ=4000N，溢流阀的调整压力为p y =45×105Pa。

1）在减压阀不同调定压力时（p j1 =10×105Pa、p j2 =20×105Pa、p j3 =40×105Pa）两缸的动作顺序是怎样的2）在上面三个不同的减压阀调整值中，哪个调整值会使缸II运动速度最快
3、图示两个结构相同，相互串联的液压缸，无杆腔面积A1=100cm2, 有杆腔面积A2=80cm2，缸1输入压力p1=1 MPa, 输入流量q1=12 L/min，不计损失和泄漏，求：（1）两缸承受相同的负载时（F1＝F2），该负载的数值及两缸的运动速度（2）缸2的输入压力p2＝时，两缸各能承受多少负载（3）缸1不承受负载时（F1＝0）时缸2能承受多少负载(12分)
4、如图所示的系统中，两个溢流阀串联，若已知每个溢流阀单独使用时的调整压力，p y1=2MPa，p y2=4MPa。

溢流阀卸载的压力损失忽略不计，试判断在二位二通电磁阀不同工况下，A点和B 点的压力各为多少（ 8分）
1 答：（1）处于中位时，4A
B
p p Mpa 2C
p Mpa (2分）
（2）1YA 通电，左位工作，移动时1
/ 3.5p F A Mpa
3.5A
B
p p Mpa 2C
p Mpa 运动到终点时，4A B
p p Mpa 2C
p Mpa （4分）
（3）1YA ,2YA 通电，缸2运动时0A B
C
p p p Mpa
碰到固定挡块时，4A
B
p p Mpa 2C
p Mpa （4分）
解：1）启动缸II 所需的压力：Pa A F p 52
102020
4000
⨯===
p j1 =10×105Pa < p 2 ，减压阀处于工作状态，由于出口压力
不能推动阻力F2,故缸II 不动，v2=0、p A =10×105
Pa ，p B =p y =45×105
Pa ，压力油使缸Ⅰ右移。

p j2 =20×105Pa = p 2 ，减压阀处于工作状态，流量根据减
压阀口、节流阀口及溢流阀口的液阻分配，两缸同时动作。

p j3 =40×105Pa > p 2 ，减压阀口全开、不起减压作用，若不
计压力损失，p B ≈ p 2 =20×105
Pa ，该压力不能克服缸I 负载，故缸II 单独右移，待缸II 运动到端点后，压力上升p A =p j =40×105
Pa ， p B =p y =45×105
Pa ，压力油才使缸I 向右运动。

2）当p j3 =40×105
Pa 时，减压阀口全开、不起减压作用。

泵的压力取决于负载，p B = p 2 =20×105
Pa 。

因为溢流阀关闭，泵的流量全部进入缸II ，故缸II 运动速度最快，v II =q/A 。

3、解：把缸1、缸2的活塞作为研究对象，分析受力平衡，分
别可以得出下列方程：
p 1A 1=p 2A 2+F 1 p 2A 1=F 2
（1）当F 1= F 2时，把已知参数代入上述两方程式，可得 1×100×102
= p 2×80×102
+ F 1
p 2×100×102= F 2
求解可得F 1= F 2= N (2分) 缸1
的运动速度m/s 02.010
1006010124
3
111=⨯⨯⨯==--A q v （2分） 缸2的运动速度m/s 016.0100
80
02.01212
==⨯==
A A v v （2分）
(2)当p 2＝= MPa 时，
F 2= p 2A 1=×100×102
=5000N （2分） F 1= p 1A 1- p 2A 2=1×100××80×102
=6000N （2分） (3)当F 1=0 时，MPa 25.180
100
12112
=⨯==
A A p p F 2= p 2A 1=×100×102=12500N （2分）
4.答：电磁铁1YA+ 2YA+ p A =0 p B =0
1YA － 2YA+ p A =0 p B =2 MPa 1YA+ 2YA － p A =4MPa p B =4 MPa 1YA － 2YA － p A =4 MPa p B =6 MPa
设计题
1、试设计一采用行程控制的两液压缸的顺序动作回路，
动作顺序如下：缸A前进、缸B前进、缸A退回、缸B 退回，并简述其工作原理。

2、试设计一采用压力控制的两液压缸的顺序动作回路。

动作顺序如下：缸1前进、缸2前进、缸2退回、缸1退回，并简述其工作原理。

1题答案
①回路设计如图所示
②工作原理：
1）换向阀C处于左位时，缸A活塞先向左运动；
2）当活塞杆上挡块压下行程阀D后，缸B活塞才向左运动；
3）阀C处于右位，缸A活塞先退回；
4）缸A挡块离开行程阀D后，缸B活塞才退回。

5）回路动作可靠，但改变动作顺序难。

2、设计绘图（8分）
工作原理：（7分）
液压系统如图所示。

两液压缸顺序动作起始时处于缩回位置。

当换向阀2处于左位时，液压泵输出的液压油经换向阀进入液压缸1的无杆腔，实现缸1前进动作。

缸1伸出到位后，液压泵出口压力增大，使得顺序阀6开启，实现缸2前进动作。

（2分）
两液压缸伸出动作完成后，使换向阀处于右位，液压泵输出的液压油经换向阀2进入缸2的有杆腔，实现缸2的退回动作。

缸2退回到位后，液压泵出口压力增大，使得顺序阀3开启，实现缸1退回动作。

（2分）顺序阀6的开启压力应大于缸1前进过程中克服负载所需要的最高压力，顺序阀3的开启压力应大于缸2退回过程中克服负载所需要的最高压力。

（3分）
作业、
1、试设计一液压传动系统，要求实现“缸1前进——缸2前
进——缸1退回——缸2退回”的顺序动作回路，绘出回路图并
说明工作原理，要求使用行程开关控制。

2、试设计一液压系统，其执行元件为液压缸，要求实现工进
1→工进2 →快退→停止的工作要求，绘出回路图并说明工作
原理。

3、如图所示的液压系统中，各溢流阀的调定压力分别为
P A =4MPa、P
B
=3MPa和P
C
=2MPa。

试求在系统的负载趋于无限大时，
液压泵的工作压力是多少
4、一双作用单活塞杆液压缸，缸径D =125mm ，活塞杆直径d =63mm ，最大行程
S =2000mm ，当压力p =16MPa ，背压p o =，流量q =20L/min 时，若不计容积效率和机械效率，试计算：
1）液压缸外伸时的推力； 2）液压缸的最大返回时间。

3、 答：（1）9p A
B
C
p p p p Mpa （3分）
（2）2p
C
p p Mpa （3分）
4、（1）推力o p d D p D F ⨯--
⨯=
)(4
4
222π
π
5.0)63125(4
161254222⨯-⨯-
⨯⨯=
π
π
8.191= kN （5分） （2）最大返回时间)
4/)(/(2
2d D q S
t -=
π 60)
4/)63125(/(10202000
226⨯-⨯⨯=
π
9.54= s （5分）。