液压与气压传动阶段练习四

液压与气压传动阶段练习四 速度控制回路、液压系统分析与气压传动基础速度控制回路、液压系统分析与气压传动基础 一、思考题一、思考题 1、简述节流调速回路的基本工作原理及其主要型式，并说明各种型式的节流调速回路 相应的工作特点。 2、容积调速回路是如何实现调速的？试述容积调速回路的基本型式，并分析它们各属 于什么类型的调速方式。 3、YT4543 型动力滑台液压驱动系统采用了哪些型式的调速回路、增速回路以及速度换 接回路？请说明该液压系统的工作特点。 4、典型的理想气体的状态变化过程主要有哪些形式？请给出各种状态变化过程的状态 方程与特点。 5、为什么气压传动系统所使用的压缩空气必须经过干燥和净化处理后才能使用？ 6、在气压传动系统中，空气压缩机的作用是什么？简述活塞式压缩机的工作原理，并 指出其一个工作循环所包含的工作过程。 二、分析题二、分析题 1、对于图 1 所示的利用行程阀实现的速度换接回路： 1)图中有几处错误，如何进行改正？ 2)液压缸快进行程时的负载力 F1=3000，返回时的负载力 F2=2000N，液压缸两腔面积 为 A1=2A2=20×10-4m2，则溢流阀 3 的最小调整压力为多少？ 图图 1 1 2、对于图 2 所示的 a、b 两种速度换接回路，调速阀 1、3 的调整流量为 6L/min，2、4 的调整流量为 2.4L/min，液压缸无杆腔面积为 20×10-4m2，试问在换向阀掉电和通电两 种状态下，a、b 两种情况下液压缸的运动速度分别为多少？ 图图 2 2 3、对于图 3 所示的压力控制的顺序动作回路，a、b、c、d 分别为两液压缸在两个方向 上的动作，试问在换向阀的电磁铁 2YA先通电，1YA后通电的情况下，a、b、c、d 这 四个动作的先后顺序。 图图 3 3 4、对于图 4 所示的液压系统，在一个工作循环中，液压缸的动作顺序是：快进(差动连 接) →工进 →快速返回(左行) →原位停止。请给出各电磁线圈(1YA、2YA、3YA)在各 工作阶段的状态表(线圈通电为“＋” ，掉电为“－”)。 图图 4 4 5、对于图 5 所示的 a、b 两类气动换向回路，如果要使气缸向右伸出，则受控元件中电 磁铁 YA、按钮 SB、行程阀 ST1、行程阀 ST2 应满足什么样的状态关系？ (a)(b) 图图 5 5 6、对于图 6 所示的 a、b 两类双作用缸气动换向回路，试问对于 a 图，分别按下左右两 个控制阀，以及对于b 图的左右两个电磁铁分别通电时，两个回路气缸的运动情况，以 及它们运动状态之间的区别之处。 (a)(b) 图图 6 6 三、计算题三、计算题 1、如下图7 所示的回油节流调速回路，已知： 液压泵的输出流量 q=10L/min，液压缸无 杆腔的面积 A1=50cm2，有杆腔的面积 A2=25cm2，溢流阀调整压力为 2.4MPa，工作负载 F=10kN。节流口为薄壁小孔，流量系数 Cd=0.62，节流阀口通流面积为 0.01cm2，油液 密度ρ=900kg/m3，试求： 1)液压缸的运动速度 v 2)溢流功率损失ΔPy 3)回路的效率η 图图 7 7 2、对于如下图 8 所示的双泵供油回路，已知，液压缸无杆腔的面积A1=50cm2，有杆腔 的面积 A2=25cm2，液压缸工作行程时的负载 F=12kN。大流量泵流量为 15L/min，小流 量泵的流量为5L/min，卸荷阀卸荷时压力为0.5MPa，液压缸快进和返回时负载 F2=3000N，不计液压泵和液压缸的能量损失，试问液压泵电机所需要的最大是多少？ 图图 8 8 3、如下图9 所示的旁路节流调速回路，已知： 液压泵的输出流量 q=24L/min，液压缸无 杆腔的面积 A1=100cm2，输出工作负载F=15kN。节流口为薄壁小孔，流量系数Cd=0.7， 节流阀口通流面积为 0.03cm2，油液密度ρ=900kg/m3，试求： 1)液压缸的运动速度 v 2)液压缸能够输出的最大负载力 Fmax 图图 9 9 4、如下图10 所示的容积－节流调速回路及限压式变量泵的特性曲线，已知：液压缸两 个腔的面积 A1=2A2=80cm2，背压阀的调整压力为 2MPa，输出工作负载 F=32kN，调速 阀的调整流量为 2.5L/min。试求经过调速阀的节流功率损失。 图图 1010 液压与气压传动阶段练习四答案 一、思考题一、思考题 1、答：节流调速回路的工作原理是通过改变回路中流量控制元件(节流阀、调速阀)的通 流面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量， 以调节执行元件的运动速 度。 根据流量控制阀在回路中安装位置的不同， 节流调速回路分为： 进油节流调速回路、 回油节流调速回路和旁路节流调速回路。进油和回油节流调速回路在工作中，系统供油 压力不随负载的变化而变化，因此又称为定压式节流调速回路；旁路节流调速回路在工 作中，系统的供油压力随负载变化而变化，因此又称为变压式节流调速回路。 2、答：容积调速回路使用改变液压泵或液压马达的排量来实现调速的。容积调速回路 通常有三种基本形式：  变量泵和定量液压执行元件组成的容积调速回路，该容积调速回路的调速方式为恒 转矩(推力)调速方式。  定量泵和变量液压马达组成的容积调速回路，该容积调速回路的调速方式为恒功率 调速方式。  变量泵和变量液压马达组成的容积调速回路， 该容积调速回路的工作分为两个阶段， 在固定液压马达排量，调节液压泵的排量时，调速方式属于恒转矩调速；当固定液 压泵的排量而改变液压马达排量时，调速方式属于恒功率调速。 3、答：YT4543 型动力滑台液压驱动系统采用了限压式变量叶片泵和调速阀相结合的容 积－节流调速回路；在快进行程采用的是单杆活塞缸的差动连接增速回路；采用了行程 阀实现的快速－慢速转换的速度换接回路； 以及采用了调速阀串联型式的二次工进速度 换接回路。 YT4543 型动力滑台液压驱动系统的工作特点有： 1)系统采用了限压式变量叶片泵－调速阀－背压阀的调速回路，能保证稳定的低速运 动和较好的速度刚性和较大的调速范围。 2)系统采用限压式变量叶片泵为动力元件，执行元件快进时采用差动连接的型式，能 源利用比较合理。滑台停止工作时，换向阀使液压泵在低压下卸荷，减少能量损耗。 3)系统采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进之间的速度换接， 不仅简化了电器回路， 而且使动作可靠，换接精度比电气控制高。 4、答：理想气体常见的状态变化过程包括： 1)等容过程：指的是一定质量的气体，在状态变化过程中体积保持不变的情况。该变 化过程的基本特点是在体积不变时，气体压力的变化与温度的变化成正比，当压力 上升时，气体的温度随之上升。状态方程为： p 1 p 2 常数 T 1 T 2 2)等温过程：指的是一定质量的气体，在状态变化过程中温度保持不变的情况。该变 化过程的基本特点是在温度不变时，气体压力的变化与体积的变化成反比，当压力 上升时，气体体积被压缩，比体积下降；当压力下降时，气体体积膨胀，比体积上 升。状态方程为： p 1 V 1  p 2 V 2  常数 3)等压过程：指的是一定质量的气体，在状态变化过程中压力保持不变的情况。该变