液压课本习题

3-6 如图所示，一虹吸管从油箱中吸油，管子直径150mm，且是均匀的，图中，A点高出液面距离a=1m，管子出口低于液面距离b=4m，忽略一切损失，试求吸油流量和A点处的压力。

解 1)以液面为基准列液面到出口的伯努力方程(相对压力) gugpzgugpz2222222111



0 0 0 -b 0

gub222

u2=gb2 q=41πd2 u2

=41π×0.152×48.92 =0.1565m3/s 2) 以液面为基准列液面到A点的伯努力方程(相对压力)

gugpzAAA202

gugpaA2022

ggbgpaA220

pA =-ρg(a+b) =-900×9.8×(1+4) =-44100Pa=-0.044 MPa pA绝对=atm+ pA=0.1-0.044=0.056 MPa

5-1/3-1如图所示三种结构形式的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D、d，如进入液压缸的流量为q，压力为p，试分析各缸产生的推力、速度大小

a b 以及运动方向。(提示：注意运动件及其运动方向)。 解 a）)(422dDpF )(422dDqv，向左运动

b）24dpF 24d

qv，向右运动

c）24dpF 24d

qv，向右运动

6-7/4-19图示两系统中溢流阀的调整压力分别为PA=4MPa，PB=3MPa，PC=2MPa，当系统外负载为无穷大时，液压泵的出口压力各为多少，对图a的系统，请说明溢流量是如何分配的?

解 图a)所示系统泵的出口压力为2MPa。因pP=2MPa时溢流阀C开启，一小股压力为2MPa的液流从阀A遥控口经阀B遥控口和阀C回油箱。所以，阀A和阀B也均打开。但大量溢流从阀A主阀口流回油箱，而从阀B和阀C流走的仅为很小一股液流，且QB>QC。三个溢流阀溢流量分配情况为QA >QB>QC 图b)所示系统，当负载为无穷大时泵的出口压力为6MPa。因该系统中阀B遥控口接油箱，阀口全开，相当于一个通道，泵的工作压力由阀A和阀C决定，即pP=pA+pC=(4+2)=6MPa。 6-8/4-24图示系统溢流阀的调定压力为5MPa，减压阀的调定压力为2.5MPa。试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态? 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，A、C点压力各为多少? 2)当液压泵出口压力由于工作缸快进，压力降到1.5MPa时(工件原处于夹紧状态)，A、C点压力各为多少? 3)夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A、B、C点压力各为多少?

解 1)工件夹紧时，夹紧缸压力即为减压阀调整压力，pA=pC =2.5MPa。减压阀开口很小，这时仍有一部分油通过减压阀阀心的小开口(或三角槽)，将先导阀打开而流出，减压阀阀口始终处于工作状态。 2)泵的压力突然降到1.5 MPa时，减压阀的进口压力小于调整压力PJ，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，pA=pB=1.5MPa。单向阀后的C点压力，由于原来夹紧缸处于2.5MPa，单向阀在短时间内有保压作用，故pC =2.5MPa，以免夹紧的工件松动。 3)夹紧缸作空载快速运动时，pC =0。A点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失，pA=0。因减压阀阀口全开，若压力损失不计，则pB =0。由此可见，夹紧缸空载快速运动时将影响到泵的工作压力。 注：减压阀阀口是否起减压作用，与减压阀的进口压力p1及出口的负载压力p2有密切关系。如比p2力pJ，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。若p1用。如果通道阻力也忽略，则减压阀的进出口压力相等。 6-10图示回路，顺序阀和溢流阀串联，调整压力分别为pX和pY，当系统外负载为无穷大时，试问： 1)液压泵的出口压力为多少? 2)若把两阀的位置互换，液压泵的出口压力又为多少?

解 1）①当pX＞pY时，系统压力pP=pX时，顺序阀开启，顺序阀出口压力为pY，入口压力为pX，故pP=pX； ②当pX＜pY时，顺序阀入口压力达到pX时开启，但溢流阀不开启，到顺序阀出口压力达到pY时，溢流阀开启，此时顺序阀入口压力=顺序阀出口压力=泵前压力=溢流阀开启压力，即pP=pY。 2）当两阀位置互换后，顺序阀出口压力=0，顺序阀入口压力=pX，而溢流阀的前后压差达到调定压力pY才能开启，所以 pP=pY+pX。 注：X为直动顺序阀，Y为直动溢流阀。 顺序阀的工作特性：相当于压力堤坝，如下图所示

1.当p入口p入口由系统决定，p出口=0； 2.当p入口=p调定时，顺序阀开启，

p 若p出口p入口=p调定＞p出口=p工作，有减压作用； 3.当p入口≥p调定时，p入口=p出口=p工作≥p调定，顺序阀不减压。

6-11/4-33图示回路，顺序阀的调整压力pX=3MPa，溢流阀的调整压力pY=5MPa，试问在下列情况下A、B点的压力为多少? 1)液压缸运动，负载压力pL=4MPa时。 2)如负载压力pL变为1MPa时。 3)活塞运动到右端时。

解 1) pL=4MPa时，pA= pB=4Mpa； 2) pL=1MPa时，pA=1MPa，pB =3Mpa； 3)活塞运动到右端时，pA=pB=pY=5Mpa。

6-12/4-36 如图所示系统，液压缸的有效面积A1= A2=100×10-4m2，液压缸Ⅰ负载FL=35000 N，液压缸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定压力分别为4 Mpa、3 Mpa和2Mpa，试求下列三种工况下A、B和C处的压力。 1)液压泵起动后，两换向阀处于中位时。 2)1YA通电，液压缸Ⅰ运动时和到终端停止时。 3)1YA断电，2YA通电，液压缸Ⅱ运动时和碰到固定挡块停止运动时。 解 缸Ⅰ负载压力 1LA

FpⅠ

41010035000



=3.5×106Pa=3.5MPa 1)液压泵起动后，两换向阀处于中位时 pA= pB=4Mpa，pC =2Mpa； 2)1YA通电，液压缸I运动时 pA= pB=3.5Mpa，pC =2Mpa； 1YA通电，液压缸I到终端停止时 pA= pB=4Mpa，pC =2Mpa； 3)1YA断电，2YA通电，液压缸Ⅱ运动时 pA= pB=pC =0； 1YA断电，2YA通电，液压缸Ⅱ碰到固定挡块时 pA= pB=4Mpa，pC =2Mpa。

8-5/6-31在图示的调速阀节流调速回路中，已知qP=25L/min，A1=100×10-4m2，有杆腔面积A2=50×10-4m2，F由零增至30000N时活塞向右移动速度基本无变化，v=0.2m/min，若调速阀要求的最小压差为Δpmin=0.5MPa，试求： 1)不计调压偏差时溢流阀调整压力PY是多少?液压泵的工作压力是多少? 2)液压缸可能达到的最高工作压力是多少? 3)回路的最高效率为多少? 解 1)由22max1ApFApP得 122maxA

ApFppYP

446101001050105.030000



=3.25 MPa 2)由221ApApP得

2min12AFAppP21A

ApP

=3.25×50100=6.5 MPa 3) PPttqpvFmaxmax

60/10251025.360/2.03000036

=7.38%

9-12/6-56在图示回路中，已知两节流阀通流截面分别为AT1=1mm2，AT2=2mm2，流量系数Cd=0.67，油液密度ρ=900kg/m3，负载压力p1=2MPa，溢流阀调整压力pY=3.6MPa，活塞面积A=50×10-4m2，液压泵流量qP=25L/min，如不计管道损失，试问： 1)电磁铁通电和断电时，活塞的运动速度各为多少? 2) 将两个节流阀的通流截面大小对换一下，结果如何? 解：１.当电磁铁通电时，节流阀2被短路，阀1串接在进油路上，通过阀1的流量根据公式（3-48）得： 666Y11dT16333332()22(3.62)100.61100.6109003.20.610100.0410m/2.410m/min30pppqCAs





所以活塞的运动速度为：

31142.4100.48m/min5010qvA





2. 当电磁铁断电时，节流阀1、2同时串接在进油路上，流过阀1的流量等于流过阀2的流量即12qq，因此可列出流量方程为：

12dT1dT2

22ppCACA

设两个节流阀之间压力为2p，则1Y2ppp，221ppp。经过对上式化简后得22.32MPap，代入流量公式得： 661121333322(3.62.32)100.67109000.035710m/2.1410m/mindTpqqCAs







 所以两个节流阀串联后活塞的运行速度为：342.14100.43m/min5010v

9-13/不留 解 1)AFp11=4105020000

=4×106Pa=4MPa AFp22=4105030000