七、计算题1.某轴向柱塞泵直径d=22mm,分度圆直径D = 68mm,柱塞数z =7,当斜盘倾角为α= 22°30′,转速n=960r/min,输出压力p=10MPa,容积效率ηv =0.95,机械效率ηM=0.9时,试求: 1)泵的理论流量;(m3/s) 2)泵的实际流量;(m3/s) 3)所需电机功率。
(kW)(0 .0012;0 .00114 ;11.3 )2.有一径向柱塞液压马达,其平均输出扭矩T=24.5Nm,工作压力p=5MPa,最小转速n min=2 r/min,最大转速n max=300 r/min,容积效率ηv=0.9,求所需的最小流量和最大流量为多少?(m3/s)(1.1×10-6;170×10-6)3.有一齿轮泵,铭牌上注明额定压力为10MP a,额定流量为16 l/min ,额定转速为1000r/m,拆开实测齿数z=12,齿宽B=26mm,齿顶圆直径D e=45mm,求:1)泵在额定工况下的容积效率ηv(%); 2)在上述情况下,当电机的输出功率为3.1kW时,求泵的机械效率ηm和总效率η(%)。
(90.73;94.8、86)4.用一定量泵驱动单活塞杆液压缸,已知活塞直径D=100mm,活塞杆直径d=70mm,被驱动的负载∑R=1.2×105N。
有杆腔回油背压为0.5MPa,设缸的容积效率ηv =0.99,机械效率ηm=0.98,液压泵的总效率η=0.9。
求:1)当活塞运动速度为100mm/s时液压泵的流量(l/min);2)电机的输出功率(kW)。
(47.6;13.96)5.有一液压泵,当负载压力为p=80×105Pa时,输出流量为96 l/min,而负载压力为100×105Pa时,输出流量为94 l/min。
用此泵带动一排量V=80cm3/r的液压马达,当负载扭矩为120N.m时,液压马达机械效率为0.94,其转速为1100r/min。
求此时液压马达的容积效率。
(%)(93.6)6.增压缸大腔直径D=90mm,小腔直径d=40mm,进口压力为p1=63×105Pa,流量为q1=0.001m3/s,不计摩擦和泄漏,求出口压力p2和流量q2各为多少?(MPa、m3/s)(31.9;0 .198×10-3)7.在图示液压系统中,泵的额定压力为p s=25×105Pa,流量q=10 l/min,溢流阀调定压力p y=18×105Pa,两油缸活塞面积相等,A1=A2=30 cm2,负载R1=3000 N,R2=4200 N其他忽略不计。
试分析:1)液压泵启动后两个缸速度分别是多少(m/s);2)各缸的输出功率和泵的最大输出功率可达多少(W)。
( .056、.056 ;168、235、300 )8.如图所示,如果液压缸两腔的面积A1=100 cm2, A2=40 cm2,泵的供油量q=40 l/min,供油压力p=20×105Pa,所有损失均忽略不记,试求:1)液压缸在该工况下可能产生的最大推力(N);2)差动快进管内允许流速为4m/s,管径d应选多大(mm)?(12000 ;18)9.如图所示的夹紧回路中,如溢流阀的调整压力p y=50×105Pa,减压阀调整压力p j=25×105Pa。
试分析下列各种情况,并说明减压阀阀芯处于什么状态。
1)当泵压力为50×105Pa时,夹紧液压缸使工件夹紧后,A点、C点压力为多少(105Pa)? 2)当泵压力由于其它工作缸的快进,压力降至p b=15×105Pa时(工件原先处于夹紧状态):这时,A点、C点压力各为多少(105Pa)? 3)夹紧缸在未夹紧工件前做空载运动时,A、B、C三点压力为多少(105Pa)?(25、25 ;15、 25;0、0、0 )10.如图所示的回路采用进油路与回油路同时节流调速。
采用的节流阀为薄壁小孔型,两节流阀的开口面积相等,f1=f2=0.1 cm2,流量系数C d=0.67,液压缸两腔有效面积A1=100 cm2, A2=50 cm2,负载R=5000N,方向始终向左。
溢流阀调定压力p y=20×105Pa,泵流量q=25l/min。
试求活塞往返运动速度各为多少(m/s),两者有可能相等否?( .036;.036;有可能)11.在图示的回路中,液压缸两腔面积A1=100 cm2, A2=50 cm2,当缸的负载F从0变化到30000N时,缸向右运动速度保持不变,调速阀最小压差△p=5×105Pa,试求: 1)溢流阀最小调定压力p y为多少(调压偏差不考虑)(105Pa)2)负载F=0时泵工作压力是多少?(105Pa) 3)缸可能达到的最高工作压力是多少?(105Pa)(32.5 ;65 ;65 )12.图示为某专用液压铣床的油路图。
泵输出流量q p=30 l/min,溢流阀调定压力p y=24×105Pa,液压缸两腔有效面积A1=50 cm2, A2=25 cm2,切削负载F t=9000N,摩擦负载F f=1000N切削时通过调速阀的流量为q T=1.2 l/min,若元件的泄漏和损失忽略不计。
试求: 1)活塞快速接近工件时,活塞的运动速度v1(cm/s)及回路的效率η1;(%) 2)当切削进给时,活塞的运动速度v 2(cm/s)及回路的效率η2。
(%)(10 、100 ;0.8 、6.7 )13.在图示的回路中,变量泵的转速n p=1200r/min,排量V p=0~8cm3/r;安全阀调定压力p y=40×105Pa,变量马达排量V M=4~12cm3/r。
试求:马达在不同转速n M=200、400、1000、1600r/min时,该调速装置可能输出的最大转矩T(N.m)和最大功率P是多少?(W) (7.64、160 ;7.64 、320;6.11、640 ;3.82 、640 )14.图(a)为限压式变量泵及调速阀组成的联合调速回路,图(b)为限压式变量泵的特性曲线。
调速阀正常工作时所需压差为5×105Pa,背压阀调定值为4×105Pa,活塞两腔有效面积A=50 cm2, A2=25 cm2,在调速阀通过流量为5 l/min1时,试求: 1)缸能克服多大负载阻力;(N) 2)如需推动14000N的负载,其他条件不变,应将泵特性曲线调成何种形状系统效率最高(画出特性曲线图)。
(9000;图示黑线所示,调整压力调节螺钉即可)15.将二个减压阀串联成图示系统。
取p y=45×105Pa,p j1=35×105Pa,p j2=20×105Pa,活塞运动时,负载F=1200N,活塞面积A=15 cm2,减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。
试确定: 1)活塞在运动时和到达终端位置,A,B,C各点处的压力等于多少?(105Pa) 2)若负载阻力增加到F=4200N,所有阀的调整值仍为原来数值,这时A,B,C各点的压力为多少?(105Pa)(运动时8、8、8,终端35、45、20 )16.在图示系统中。
A1=80 cm2, A2=40 cm2,立式缸活塞与运动部件自重FG=6000N,活塞在运动时的摩擦阻力F f=2000N,向下工作进给时工件负载R=24000N,系统停止工作时保证活塞不因自重而下滑。
试求: 1)顺序阀的最小调定压力为多少?(105Pa) 2)溢流阀的最小调定压力为多少?(105Pa)(≥10;≥30)17.图示的系统中,缸I为进给缸,活塞面积A1=100 cm2,缸II为辅助装置缸,活塞面积A2=50 cm2。
溢流阀调整压力p y=40×105Pa,顺序阀调整压力p x=30×105Pa,减压阀调整压力p j=15×105Pa,管道损失不计,要求: 1)辅助缸II工作时可能产生的最大推力为多少?(N) 2)进给缸I要获得稳定的运动速度且不受辅助缸负载的影响,缸I允许的最大推力R1应为多少?(N)(7500;25000)18.泵和马达组成系统,已知泵输出油压p p=100×105Pa,排量V p=10 cm3/r,机械效率ηmp =0.95,容积效率ηvp=0.9;马达排量V M=10 cm3/r,机械效率ηmM =0.95,,容积效率ηvM=0.9,泵出口处到马达入口处管路的压力损失为5×105Pa,泄漏量不计,马达回油管和泵吸油管的压力损失不计,试求: 1)泵转速为1500r/min时,所需的驱动功率P rp;(W) 2)泵输出的液压功率P op;(W) 3)马达输出转速n M;(r/min) 4)马达输出功率P M;(W) 5)马达输出转矩T。
(N.m) (2632、2250 ;1215;1828、14.37 )M19.在图示的液压系统中,液压缸活塞直径D=100mm,活塞杆直径d=70mm,活塞及负载的总重量F G=15000N,提升时要求在0.15s内均匀地达到稳定上升速度v=6m/min,停止时活塞不能下落,若不计损失,试确定溢流阀及顺序阀的调整压力。
(105Pa)(40;37.5)20.如图示液压回路,已知溢流阀的调定压力为p y=50×105Pa,顺序阀的调定压力为p x=30×105Pa,液压缸1的有效面积A=50 cm2,,负载F=10000N。
当两换向阀处于图示位置时,试求活塞1运动时和活塞1运动到终端后,A、B两处的压力各为多少?(105Pa)又当负载F=20000N时,A、B两处的压力各为多少?(105Pa)(管路压力损失不计)(30、20,50、50 ;40 、40)21.图示液压系统,液压缸的有效面积A1=A2=100 cm2,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定压力分别为p y=40×105Pa、p x=30×105Pa、p j=20×105Pa,求在下列三种工况下A、B、C处的压力。
(105Pa) 1)液压泵启动后,两换向阀处于中位; 2)1DT得电,液压缸I活塞运动时及活塞运动到终点停止运动时; 3)1 DT失电,2DT得电,液压缸II活塞运动时及碰到挡块停止运动时。
(40 、40、20;35 、35、20,40、40、20;0、不定、0,40、40、20 )22.如图所示,两个相同的液压缸串联起来,两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A1=100 cm2, A2=80 cm2,输入的压力p1=18×105Pa,输入的流量q=16l/min,所有损失均不考虑,试求: 1)当两缸的负载相等时,可能承担的最大负载L为多少;(N) 2)当两缸的负载不相等时,计算L1 m a x和L2 m a x的数值;(N) 3)两缸的活塞运动速度各是多少?(m/min) (10000;18000、22500 ;1.6 、1.28 )23.图示系统中,缸的两腔面积为A1=2A2=100cm2,泵和阀的额定流量均为q=10l/min,溢流阀的调定压力p y=35×105Pa,在额定流量下通过各换向阀的s压力损失相同△p n=2×105Pa,节流阀流量系数C d=0.65,油液密度ρ=900kg/m3。