液压与气压传动复习.docx
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液压与气压传动复习
Ø液压与气压是研究以有压流体(压力油和压缩空气)为能源介质,来实现各种机械传动和自动控制的学科
Ø液压与气压传动中工作压力取决于负载,而与流入的流体无关。
Ø活塞的运动速度取决于进入液压缸的流量,而与流体的压力大小无关。
Ø液压传动和气压传动是以流体的压力能来传递动力。
Ø流体传动包括液压传动和气压传动。
Ø以液体的静压能传递动力的液压传动是以油液作为工作介质的
Ø静止液体中单位质量液体的压力能和位能可以相互转换,各点的总能量保持不变,能量守恒
Ø压力的表示有两种:
绝度压力和相对压力
Ø绝对压力是以绝对真空作为基准所表示的压力。
绝对压力=相对压力+大气压力
Ø相对压力是以大气压力作为基准所表示的压力。
Ø真空度:
液体中某一点处的绝对压力小于大气压力,这是在这个点上的绝对压力比大气压力小得部分数值。
真空度=大气压力-绝对压力
Ø既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。
Ø单位时间內通过某同流截面的液体的体积称为流量。
Ø传动方式有:
机械传动、气(液)压传动、电器传动。
Ø液压油是液压传动系统中的传动介质(工作介质),而且还对液压装置的机构、零件起到润滑、冷却和防锈作用。
Ø液压油的牌号:
40℃时以厘斯(mm2/s)为单位的运动粘度的平均值。
L—HL32号液压油,指这种油在40℃时的平均运动粘度为32cSt。
Ø恩氏粘度的测定方法如下:
测定200cm3某一温度的被测液体在自重作用下流过直径2.8mm小孔所需的时间tA,然后测出同体积的蒸馏水在标准温度(20℃)时流过同一孔所需时间tB(tB=50~52s),tA与tB的比值即为流体的恩氏粘度值。
恩氏粘度用符号°E表示。
被测液体温度t℃时的恩氏粘度用符号°Et表示:
°Et=tA/tB。
Ø将恩氏粘度换算成运动粘度:
ν=7.31°E-6.31/°E(mm2/s)
Ø作用于液体上的力:
质量力、表面力
Ø液压泵基本工作的条件:
密封、容积变化、吸、压油腔隔开(配流装置)
Ø轴向柱塞泵结构组成:
缸体、柱塞、配油盘、斜盘
Ø双杆活塞缸
Ø液压阀分为方向阀、压力阀、流量阀
Ø
(1)系统保压:
P口堵塞时,系统保压,液压泵用于多缸系统(O、Y型)。
(2)系统卸荷:
P口通畅地与T口相通,系统卸荷(HKXM型)。
(3)换向平稳与精度:
A、B两口堵塞,换向过程中易产生冲击,换向不平稳,但精度高;A、B口都通T口,换向平稳,但精度低。
(4)启动平稳性:
阀在中位时,液压缸某腔通油箱,启动时无足够的油液起缓冲,启动不平稳。
(5)液压缸浮动:
阀在种位时,当A、B两口互通时,卧式液压缸呈“浮动”状态。
Ø压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式和膜片式等
Ø油冷却器可分成水冷式和气冷式两大类。
Ø
低压齿轮泵泄漏的途径有哪几条?
一是齿轮端面和端盖,二是齿轮外圆和壳体内孔间,三是两轮齿啮合处。
防泄措施:
a)减小轴向间隙b)轴向间隙补偿装置
何谓液压传动?
用油液作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。
液压传动系统主要有那几部分组成?
能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置、传动介质
液压系统中,当工件部件停止运动后,使泵卸荷有什么好处?
液压系统中,当工件部件停止运动后,使泵卸荷可减少系统的功率损失,降低系统油液的发热,改善系统性能。
溢流阀的主要作用有哪些?
对液压系统定压或进行安全保护
何谓空穴现象?
它有哪些危害?
在液体流动中,因某种原因压力降低,某点处的压力低于空气分离压而产生的气泡现象。
1液流不连续,流量、压力脉动
2系统发生强烈的振动和噪声
3发生气蚀
Ø减小小孔和缝隙前后压力降,希望p1/p2<3.5。
Ø增大直径、降低高度、限制流速。
Ø管路要有良好密封性防止空气进入。
Ø提高零件抗腐蚀能力,采用抗腐蚀能力强的金属材料,减小表面粗糙度。
Ø整个管路尽可能平直,避免急转弯缝隙,合理配置
何谓液压冲击?
液压系统中,由于某种原因(如速度急剧变化),引起压力突然急剧上升,形成很高压力峰值的现象。
✧延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间
✧限制管道流速及运动部件速度
⏹v管<5m/s,v缸<10m/min
✧加大管道直径,尽量缩短管路长度
✧采用软管,以增加系统的弹性
什么是泵的排量、流量?
什么是泵的容积效率、机械效率?
排量:
在没有泄漏的情况下,泵每转一周所排出的液体的体积。
流量:
单位时间内所排出的液体的体积。
容积效率:
实际流量与理论流量之比值
机械效率:
理论转矩与实际输入转矩之比值
什么是三位滑阀的中位机能?
研究它有何用处
阀芯在中间位置对各油口的连通情况称为三位滑阀的中位机能,不同的中位机能,可以满足液压系统的不同要求。
什么是液体的粘性?
常用的粘度方法表示有哪几种?
如何定义?
液体在外力作用下流动时,分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生的一种内摩擦力。
动力粘度:
液体在以单位速度梯度流动时,单位面积上的内摩擦力。
Pa·s
运动粘度:
液体动力粘度与其密度之比成为运动粘度。
m^2/s
相对粘度:
依据特定测试条件而制定的粘度,故称为条件粘度。
如果先导式溢流阀阻尼孔堵塞,会出现怎样的情况?
溢流阀不起作用。
主阀芯开启是利用液流经阻尼小孔形成的压力差,一但堵塞则会导至主阀口常开,无法调压
齿轮泵的困油现象是怎么引起的,对其正常工作有何影响?
如何解决?
1在齿轮的啮合过程中,前一对啮合齿尚未脱开,后一对啮合齿已进入啮合,两对啮合齿同时啮合工作,使一部分油被困在两对啮合齿所形成的独立封闭腔内,此时,腔封闭又没有与吸油腔和压油腔连通,这是产生困油现象的主要原因。
2压力急剧上升,是齿轮和轴承受很大的径向力,损坏零件;容积变大,产生气穴和噪声以及强烈震动。
3在齿轮泵的两侧端盖上开设两条卸荷槽。
试述气压传动与液压传动对比有哪些优点
1)空气来源方便,使用后直排大气,不污染环境。
2)工作压力低,元件材料和制造精度低
3)与液压传动相比较,气压传动具有动作迅速,反映快,维护简单、管路不易堵塞,且不存在介质变质、补充和更换等;
4)工作环境适应性强。
5)结构简单、轻便,安装维护简单,使用安全可靠。
6)空气具有可压缩,系统能实现自动过载保护。
简述伯努利方程的物理意义。
理想液体作稳定流动时,①具有位能、压力能和动能三种形式,②它们之间可以相互转化,③但总和保持不变。
试述液压泵工作的必要条件
现有两个压力阀,由于铭牌失落,分不清哪个是溢流阀,哪个是减压阀,又不希望将阀拆开,如何根据其特点作出正确判断?
简述液压冲击产生的原因。
油路突然关闭或换向,产生急剧的压力升高。
简述蓄能器的作用
蓄能器是液压系统中的储能元件,它储存多余的压力油液,并在需要的时释放出来供给系统
何谓换向阀的“位”和“通”?
“通”也就是接口,指阀上各种接油管的进、出口,进油口通常标为P,回油口则标为T或O,出油口则以A、B来表示。
阀内阀芯可移动的位置数称为切换位置数,将阀芯的位置称为“位”
先导式溢流阀的远程控制油口分别接入油箱或另一远程调压阀时,会出现什么现象?
(1)与油箱想通时起卸荷作用。
(2)如果将阀口接到另一个远程控制调压阀上,可实现对系统的远程调压控制。
顺序阀有哪几种控制方式和泄油方式?
并举例说明。
控制方式:
内控式,外控式
泄油方式:
內泄式,外泄式
直动型顺序阀可内控、外控、內泄、外泄
例如:
内控式顺序阀是压力内部控制,外部泄油。
外控式顺序阀是压力外部控制,外部泄油。
顺序阀作卸压阀用时,压力外部控制,内部泄油。
三个相同的液压缸串联,如图所示,液压缸两腔作用面积分别为A1=100cm2,A2=50cm2,液压泵的供油流量q=50L/min,供油压力p=6MPa,如果三个液压缸所承受的负载F相同,试求:
1)负载F的值;
2)三个液压缸伸出时的速度各为多少?
如下图先导式溢流阀设定值为10MPa,直动溢流阀设置为6MPa,活塞无杆端面积为0.01
,已知油泵压力最高可达到30MPa,不计管道和换向阀上压力损失和泄露、摩擦和调压偏:
1)计算当电磁换向阀4接左位,阀2接上位时,负载F1=500N和F2=800N时A,B,C三处的压力大小。
2)当电磁阀4接左位,阀2接下位,活塞挤压到液压缸右端停止时,求A,B,C三处的压力大小。
某液压泵的转速为950r/min,排量为Vp=168mL/r,在额定压力40MPa和同样转速下,测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总效率为0.87,求:
泵的理论流量qt
泵的容积效率ηv和机械效率ηm
泵的额定工况下所需电机驱动功率Pt
驱动泵的转矩T
下图所示两个结构相同的相互串联的液压杠,无杠腔的面积A1=100*10-4m2,有杆腔的面积为A2=80*10-4m2缸1输入压力p1=0.9MPa,输入流量q1=12L/min,不计损失和泄露,求:
(1)两缸承受相同负载F时,该负载的数值及两缸的运动速度。
(2)缸2的输入压力是缸1的一半(p2=p1/2)时,两缸各能承受多少负载。
下图所示回路,已知:
液压泵的供油流量q=6L/min,液压缸两腔作用面积分别为A1=100cm2,A2=50cm2,溢流阀调定压力py=2.4MPa,负载
及节流阀通流面积A见下图。
试计算活塞的运动速度及泵的工作压力。
(孔口出流公式
,其中
)。
图示液压系统,液压缸有效面积
,液压缸A负载FL=35000N,液压缸B活塞运动时负载为零,摩擦损失、惯性力、管路损失忽略不计。
溢流阀、顺序阀、减压阀的调定压力分别为4Mpa、3Mpa、2Mpa。
求下列情形下,C、D和E处的压力。
(1)泵运转后,两换向阀处于中间位置。
(2)A+线圈通电,液压缸A活塞移动时及到终点时。
A+线圈断电,B+线圈通电,液压缸B活塞移动时及到终点时。
下图所示回路可实行“快进——工进——快退——原位停止和液压泵卸荷”的工作循环,已知:
qp=6×10-4m3/s,A1=4×10-3m2,A2=2×10-3m2,节流阀的开口A0=2×10-6m2;流量系数C=0.6,油液密度ρ=900kg/m3,溢流阀的调整压力qy=5MPa,
(1)完成电磁铁动作顺序表(通电“+”,断电“-”)
(2)试求:
a.外负载F=100N时,活塞快进时的速度及泵的输出油压?
b.外负载F=4000N时,活塞工进时的速度﹑回路效率及泵的输出油压?
1DT
2DT
3DT
4DT
快进
工进
快退
原位停止,泵卸荷
图示的简化回路中,溢流阀的调定压力是p1=2.5MPa,系统工作时溢流阀始终有油流回油箱,活塞有效工作面积为0.1m2,求当负载分别为:
F=2×104N;F=0;F=-5×103N时,油缸出口压力p2各为多少?
如图所示的进油路节流调速回路中,液压缸有效面积A1=2A2=50㎝2,qp=10L/min,溢流阀的调定压力ps=24×105Pa,节流阀为薄壁小孔,其通流面积调定为a=0.02㎝2,取Cq=0.62,油液密度ρ=870kg/m3,只考虑液流通过节流阀的压力损失,其他压力损失和泄漏损失忽略不计。
试分别按照FL=10000N,5500N和0三种负载情况,计算液压缸的运动速度。
已知泵的额定流量为100L/min,额定压力为2.5MPa,当转速为1450r/min时,机械效率为ηm=0.9。
由实验测得,当泵的出口压力为零时,流量为106L/min,压力为2.5MPa时,流量为100.7L/min,求:
1)泵的容积效率;
2)如泵的转速下降到500r/min,在额定压力下工作时,估算泵的流量为多少?
3)上述两种转速下泵的驱动效率。
夹紧回路如下图所示,若溢流阀的调整压力p1=3Mpa、减压阀的调整压力p2=2Mpa,试分析活塞空载运动时A、B两点的压力各为多少?
工件夹紧活
塞停止运动后,A、B两点的压力又各为多少?
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