电大液压气动技术作业.doc

一、一、判断题1通常把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。2真空度是以绝对真空为基准来测量的液体压力。3连续性方程表明恒定流动中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比。4流经薄壁小孔的流量与液体的密度和黏度有关。5重力作用下的静止液体的等压面是水平面。二、填空题1液压系统中的压力取决于_，而输入的流量决定执行元件的_，压力与流量的乘积就是液压系统的_。2动力黏度是液体在单位速度梯度下流动时，液体层间单位面积上的_。3牌号为LHL46的液压油，其温度为_时的运动黏度平均值为_。4液体的流动状态可用雷诺数来判别，对于圆管流动，雷诺数Re与_、_和_有关。5液体在管道中流动时的压力损失可分为_和_两种。三、计算题1.如图所示，有一直径为d、质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为,活塞浸入的深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度。2.如图所示用一倾斜管道输送油液，已知h15m，p10.45MPa，p20.25MPa，d10mm，L20m，900kg/m3，运动黏度4510-6m2/s，求流量Q。3.有一阀门，测得入口压力p10.25MPa，出口压力p20.06MPa，当通过阀门的流量Q132 L/min时，求阀门的开口面积。4如图所示，已知某液压系统输出流量为25 L/min，吸油管直径为25mm，油液密度为900kg/m3，运动黏度为20mm2/s，液压泵吸油口距油箱液面的高度H0.4m，若仅考虑吸油管中的沿程损失，试求液压泵入口处的真空度。5如图所示的圆柱滑阀，已知阀心直径d=2cm，进口压力p1=9.8MPa，出口压力p2=0.9MPa，油液密度=900kg/m3，流量系数Cd=0.65，阀口开度x=0.2cm，求通过阀口的流量。一、判断题1通常把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。（）注：无黏性、不可压缩是理想液体必须具有的两个假定条件，缺一不可。2真空度是以绝对真空为基准来测量的液体压力。（）注：真空度是以大气压力为基准来测量的液体的相对压力，此时液体压力小于大气压力。而以绝对真空为基准来测量的压力应是液体的绝对压力。3连续性方程表明恒定流动中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比。（）注：恒定流动中，由于液体的不可压缩性，通过管道截面的液体流量相等，液体的平均流速与流通圆管的面积成反比，即应与流通圆管直径的平方成反比。4流经薄壁小孔的流量与液体的密度和黏度有关。（）注：薄壁小孔的流量公式是要求熟记的内容，从公式中所含各项参数可知，小孔流量与液体密度有关，而与液体的黏度无关。5重力作用下的静止液体的等压面是水平面。（）注：判定等压面是否为水平面，也要求满足上述两项条件。二、填空题1负载运动速度功率2内摩擦力34046mm2/s4平均流速v圆管直径d运动黏度5沿程压力损失局部压力损失三、计算题1如图所示，有一直径为d、质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为,活塞浸入的深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度。解：由等压面概念，活塞底部平面的液体压力为（1）活塞的受力平衡方程（2）由（1）式代入（2）得2.如图所示用一倾斜管道输送油液，已知h15m，p10.45MPa，p20.25MPa，d10mm，L20m，900kg/m3，运动黏度4510-6m2/s，求流量Q。解：分别在管道两端取流通截面1、2由伯努利方程其中，1=2，v1=v2，h1=0，h2=h=15m这里，h为油液流经管道的沿程压力损失，代入求流量：3.有一阀门，测得入口压力p10.25MPa，出口压力p20.06MPa，当通过阀门的流量Q132 L/min时，求阀门的开口面积。解：液体流经阀门的特性可按流经薄壁小孔考虑由薄壁小孔流量公式式中，代入计算4如图所示，已知某液压系统输出流量为25 L/min，吸油管直径为25mm，油液密度为900kg/m3，运动黏度为20mm2/s，液压泵吸油口距油箱液面的高度H0.4m，若仅考虑吸油管中的沿程损失，试求液压泵入口处的真空度。解：分别取油箱油面及液压泵入口为流通截面1、2，列出伯努利方程其中，p1=pa=0.1013MPa，v1=0h1=0h2=H=0.4m判断管道中油液流态油液在管中为层流，2=2沿程损失代入计算=0.47104Pa=4.710-3MPa5如图所示的圆柱滑阀，已知阀心直径d=2cm，进口压力p1=9.8MPa，出口压力p2=0.9MPa，油液密度=900kg/m3，流量系数Cd=0.65，阀口开度x=0.2cm，求通过阀口的流量。解：圆柱滑阀当阀口开度较小时，油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。过流面积adx压差pp1p29.80.98.9MPa代入流量公式二一、判断题1液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关。2对于限压式变量叶片泵，当泵的压力达到最大时，泵的输出流量为零。3液压缸差动连接可以提高活塞的运动速度，并可以得到很大的输出推力。4先导式溢流阀的远程控制口可以使系统实现远程调压或使系统卸荷。5双作用叶片泵既可作为定量泵使用，又可作为变量泵使用。二、选择题1在下列液压阀中，_不能作为背压阀使用。A单向阀B.顺序阀C. 减压阀D.溢流阀2若某三位换向阀的阀心在中间位置时，压力油与油缸两腔连通、回油封闭，则此阀的滑阀机能为_。AP型B. Y型CK型D. C型3以变量泵为油源时，在泵的出口并联溢流阀是为了使阀起到_。A溢流定压作用B.过载保护作用C令油缸稳定运动的作用D.控制油路通断的作用4与节流阀相比较，调速阀的显著特点是_。A调节范围大B.结构简单，成本低C流量稳定性好D.最小压差的限制较小5在液压系统中，减压阀能够_。A用于控制油路的通断B.使油缸运动平稳C保持进油口压力稳定D.保持出油口压力稳定三、计算题1叶片泵转速n1500r/min，输出压力6.3MPa时输出流量为53L/min，测得泵轴消耗功率为7kW，当泵空载时，输出流量为56L/min，求该泵的容积效率和总效率。2液压马达排量qM250mL/r，入口压力为9.8MPa，出口压力为0.49MPa，其总效率0.9，容积效率MV0.92，当输入流量为22L/min时，试求：（1）马达的输出转矩；（2）马达的输出转速。3如图所示液压泵驱动两个液压缸串联工作。已知两缸结构尺寸相同，缸筒内径D90mm,活塞杆直径d60mm，负载力F1F210000N，液压泵输出流量Q25L/min，不计损失，求泵的输出压力及两液压缸的运动速度。4如图所示，液压泵驱动两个并联液压缸。已知活塞A重10000N，活塞B重5000N，两活塞面积均为100cm2。若输出流量为Q5L/min，试求两液压缸的动作压力及运动速度。5图示回路中已知液压缸两腔面积A1100cm2，A250cm2，调速阀最小压差pp20.5MPa，当负载由0变到30000N时，活塞向右运动速度稳定不变，试求：（1）调速阀的调定压力pY；（2）当F0时，泵的出口压力pp、回油腔压力p2。6图示的液压回路中，已知液压缸的面积A1A3100cm2，A2A450cm2，负载F114000N，F24250N，顺序阀的开启压力pK0.15MPa，节流阀上的压降pr0.2MPa，试求：（1）A、B、C各点的压力；（2）若液压缸速度v13.5cm/s，v24cm/s，求各液压缸的输入流量。四、画图题1试画出限压式变量叶片泵的流量压力曲线，并说明此特性曲线的调整方法。2试画出直动式溢流阀和先导式溢流阀的流量压力曲线，并分析比较两者的溢流性能。一、判断题1液压泵的容积效率与液压泵的泄漏量有关，而与液压泵的转速无关。（）注：由容积效率表达式可知，液压泵的容积效率不仅与液压泵的泄漏量有关，而且与液压泵的理论流量有关，又由于液压泵的排量为常数，可知容积效率与液压泵的转速有关。2对于限压式变量叶片泵，当泵的压力达到最大时，泵的输出流量为零。（）注：应熟悉限压式变量叶片泵的特性曲线，当泵工作在变量段时（BC段），泵的输出流量随压力增高而减小，当泵的压力达到最大时（C点），泵的输出流量为零。3液压缸差动连接可以提高活塞的运动速度，并可以得到很大的输出推力。（）注：液压缸差动连接时，活塞的运动速度，输出推力，式中d为活塞杆的直径，由此可知差动连接可以得到较高的活塞运动速度，但输出推力较小。4先导式溢流阀的远程控制口可以使系统实现远程调压或使系统卸荷。（）注：通过先导式溢流阀的远程控制口控制主阀心上腔的压力，接通油箱则系统卸荷；接通另一溢流阀则可实现远程调压。5双作用叶片泵既可作为定量泵使用，又可作为变量泵使用。（）注：与单作用叶片泵相比较，双作用叶片泵的转子和定子是同心的，故流量恒定，不能作为变量泵使用。二、选择题1在下列液压阀中，_不能作为背压阀使用。（C）A单向阀B.顺序阀C. 减压阀D.溢流阀注：单向阀、溢流阀、顺序阀都可以作为背压阀使用，减压阀的特点是阀口常开，出口压力恒定，故不能作为背压阀使用。2若某三位换向阀的阀心在中间位置时，压力油与油缸两腔连通、回油封闭，则此阀的滑阀机能为_。（A）AP型B. Y型CK型D. C型注：应熟悉常用的三位换向阀的滑阀机能及特点。3以变量泵为油源时，在泵的出口并联溢流阀是为了起到_。（B）A溢流定压作用B.过载保护作用C令油缸稳定运动的作用D.控制油路通断的作用注：以变量泵为油源时，调速阀不仅能调节液压缸的运动速度，而且使液压泵的输出流量得到控制，系统没有溢流。因此在泵的出口并联溢流阀是为了起到过载保护作用。4与节流阀相比较，调速阀的显著特点是_。（C）A调节范围大B.结构简单，成本低C流量稳定性好D.最小压差的限制较小注：与节流阀相比较，调速阀的显著特点是通过的流量不会受到负载变动的影响，流量稳定不变。5在液压系统中，减压阀能够_。（D）A用于控制油路的通断B.使油缸运动平稳C保持进油口压力稳定D.保持出油口压力稳定注：减压阀在出口压力发生变化时，可通过主阀心的移动改变减压口开度大小，自动保持调定的出口压力稳定。三、计算题1叶片泵转速n1500r/min，输出压力6.3MPa时输出流量为53L/min，测得泵轴消耗功率为7kW，当泵空载时，输出流量为56L/min，求该泵的容积效率和总效率。解：叶片泵空载时可认为无泄漏，空载时的输出流量即为理论流量实际流量容积效率液压泵的输出功率总效率2液压马达排量qM250mL/r，入口压力为9.8MPa，出口压力为0.49MPa，其总效率0.9，容积效率MV0.92，当输入流量为22L/min时，试求：（1）马达的输出转矩；（2）马达的输出转速。解：（1）求输出转矩理论转矩机械效率输出转矩（2）求输出转速理论流量由3如图所示液压泵驱动两个液压缸串联工作。已知两缸结构尺寸相同，缸筒内径D90mm,活塞杆直径d60mm，负载力F1F210000N，液压泵输出流量Q25L/min，不计损失，求泵的输出压力及两液压缸的运动速度。解：活塞面积列出两液压缸的力平衡方程（1）、（2）（1）（2）两式联立求解又已知F1F2液压缸活塞的运动速度4如图所示，液压泵驱动两个并联液压缸。已知活塞A重10000N，活塞B重5000N，两活塞面积均为100cm2。若输出流量为Q5L/min，试求两液压缸的动作压力及运动速度。解：并联液压缸，因FAFB，故B缸先动作，B缸行程结束后A缸开始动作。对于B缸对于A缸5图示回路中已知液压缸两腔面积A1100cm2，A250cm2，调速阀最小压差pp20.5MPa，当负载由0变到30000N时，活塞向右运动速度稳定不变，试求：（1）溢流阀的调定压力pY；（2）当F0时，泵的出口压力pp、回油腔压力p2。解：（1）列出液压缸的力平衡方程溢流阀的调定压力（2）泵的出口压力由溢流阀调定列出液压缸的力平衡方程6图示的液压回路中，已知液压缸的面积A1A3100cm2，A2A450cm2，负载F114000N，F24250N，顺序阀的开启压力pK0.15MPa，节流阀上的压降pr0.2MPa，试求：（1）A、B、C各点的压力；（2）若液压缸速度v13.5cm/s，v24cm/s，求各液压缸的输入流量。解：（1）计算A、B、C各点压力列出缸1的力平衡方程，进油压力即为C点压力pC，回油压力为零，故有列出缸2的力平衡方程，进油压力即为B点压力pB，回油压力为单向阀的开启压力（2）计算输入流量三一、填空题1. 使液压泵输出的油液以很低的压力流回油箱的油路称为_。2. 在减压回路中可使用_来防止主油路压力低于支路时油液倒流。3. 用节流阀的进油路节流调速回路的功率损失有_和_两部分。4. 调速阀能在负载变化时使通过调速阀的_不变。5. 在速度控制回路中，如果既要求效率高，又要求速度稳定性好，则应选用_调速回路。二、判断题1. 在旁油路节流调速回路中，液压泵的压力随液压缸的负载而变化。2. 采用节流阀的进油路节流调速回路，其速度刚度与节流阀流通面积a及负载FL的大小有关，而与油泵出口压力pp无关。3. 在采用节流阀的回油路节流调速回路中，回油腔压力p2将随负载减小而增大，但不会高于液压泵的出口压力。4. 容积调速回路没有节流损失和溢流损失，适用于大功率系统。5. 由限压式变量泵与调速阀（置于进油路）组成的容积节流调速回路中，液压缸进油压力越高，节流损失也越大，则回路效率越低。三、计算题1. 液压泵输出流量Qp=10L/min液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2。溢流阀调定压力pY=2.4MPa，负载F=10000N。节流阀按薄壁孔，流量系数Cd=0.62，油液密度=900kg/m3，节流阀开口面积AT=0.01cm2，试求：（1）液压泵的工作压力；（2）活塞的运动速度；（3）溢流损失和回路效率。2如图所示的平衡回路，液压缸无杆腔面积A1=80cm2，有杆腔面积A2=40cm2，活塞与运动部分自重G=6000N，运动时活塞上的摩擦阻力F1=2000N，向下运动时的负载阻力F=24000N，试求顺序阀和溢流阀的调定压力各为多少？3. 图示回路，液压泵流量Qp=25L/min，负载F=40000N，溢流阀的调定压力pY=5.4MPa。液压缸活塞速度v=18cm/min，不计管路损失，试求：（1）工作进给（推动负载）时回路的效率；（2）若负载F=0N时，活塞速度和回油腔压力。4. 如图所示回路。负载F=9000N，液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2。背压阀的调定压力pb=0.5MPa，液压泵流量Qp=30L/min，不计损失。试求：（1）溢流阀的最小调定压力；（2）卸荷时的能量损失；（3）若背压增大pb，溢流阀的调定压力增加多少？一、填空题1. 卸荷回路2. 单向阀3. 溢流损失节流损失4. 流量5. 容积节流二、判断题1在旁油路节流调速回路中，液压泵的压力随液压缸的负载而变化。（）注：旁油路节流调速回路的溢流阀作安全阀用，正常工作时并不溢流，只起过载保护作用。因此液压泵的压力不再恒定，随液压缸的负载而变化。2. 采用节流阀的进油路节流调速回路，其速度刚度与节流阀流通面积a及负载FL的大小有关，而与油泵出口压力无关。（）注：由速度刚度的表达式可知，节流阀流通面积a调定之后，增大液压缸活塞面积A1、提高液压泵的出口压力pp都能够提高速度刚度，实际上增大出口压力pp、活塞面积A1，相当于负载FL的相对减小。3. 在采用节流阀的回油路节流调速回路中，回油腔压力p2将随负载FL减小而增大，但不会高于液压泵的出口压力。（）注：在采用节流阀的回油路节流调速回路中，由液压缸的力平衡关系可知，回油腔压力p2将随负载FL减小而增大。由于通常进油腔活塞面积A1远大于回油腔活塞面积A2，因此只要负载FL足够小，回油腔压力p2就可能大于泵的出口压力p1。4. 容积调速回路没有节流损失和溢流损失，适用于大功率系统。（）注：容积调速回路靠改变液压泵的排量来实现调速，溢流阀作安全阀使用，因此没有节流损失和溢流损失。5. 由限压式变量泵与调速阀（置于进油路）组成的容积节流调速回路中，液压缸进油压力越高，节流损失也越大，则回路效率越低。（）注：在这种容积节流调速回路中，液压泵的出口压力为常数，液压缸进油压力越高则调速阀的压力差越小，因此回路的节流损失也越小，回路效率越高。三、计算题1液压泵输出流量Qp=10L/min液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2。溢流阀调定压力pY=2.4MPa，负载F=10000N。节流阀按薄壁孔，流量系数Cd=0.62，油液密度=900kg/m3，节流阀开口面积AT=0.01cm2，试求：（1）液压泵的工作压力；（2）活塞的运动速度；（3）溢流损失和回路效率。解：（1）求液压泵的工作压力此油路为采用节流阀的回油节流调速回路液压泵的工作压力由溢流阀调定。（2）求活塞的运动速度列出液压缸的力平衡方程，求回油路压力p2节流阀两端的压差回油路流量活塞速度（3）求溢流损失和回路效率由进油路流量溢流量溢流损失回路效率2如图所示的平衡回路，液压缸无杆腔面积A1=80cm2，有杆腔面积A2=40cm2，活塞与运动部分自重G=6000N，运动时活塞上的摩擦阻力F1=2000N，向下运动时的负载阻力F=24000N，试求顺序阀和溢流阀的调定压力各为多少？解：（1）求顺序阀调定压力px平衡回路要求顺序阀有一定的调定压力，防止换向阀处于中位时活塞向下运动，起到锁紧作用。由液压回路工作时缸的力平衡关系3.图示回路，液压泵流量Qp=25L/min，负载F=40000N，溢流阀的调定压力pY=5.4MPa。液压缸活塞速度v=18cm/min，不计管路损失，试求：（1）工作进给（推动负载）时回路的效率；（2）若负载F=0N时，活塞速度和回油腔压力。解：（1）求回路效率溢流阀的调定压力即液压泵的工作压力（2）求活塞速度和回油腔压力本回路为采用调速阀的回油路节流调速回路，由于调速阀能在负载变化时保持两端压差不变，通过阀的流量不变，即使负载F0，液压缸活塞的速度仍为v18cm/min。回油腔压力可由缸的力平衡方程计算4.如图所示回路。负载F=9000N，液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2。背压阀的调定压力pb=0.5MPa，液压泵流量Qp=30L/min，不计损失。试求：（1）溢流阀的最小调定压力；（2）卸荷时的能量损失；（3）若背压增大pb，溢流阀的调定压力增加多少？解：（1）求溢流阀的最小调定压力由缸的力平衡方程式中，p2pb=0.5MPapT为调速阀的调定压力（2）卸荷时的能量损失卸荷时液压泵的输出流量Qp全部直接由背压阀回到油箱，溢流阀关闭。能量损失（3）求溢流阀的调定压力增量设溢流阀调定压力增量为pY，由于调速阀调定压力不变，进油腔压力增量亦为pY由液压缸力的平衡关系四一、填空题1. 按工作原理不同，空气压缩机可分为_和_两种。2. 单位质量的气体体积称为气体的_。3. 在等容过程中，气体的压力与_成正比，气体对外作功等于_。4. 为保证气动系统正常工作，需要在_处安装后冷却器，以析出水蒸气，并在_处安装油水分离器，进一步清除空气中的水分。5. 湿空气的水蒸汽分压为0.025MPa，干空气分压为0.08MPa，相对湿度为50%，则湿空气的压力为_，同温度下饱和水蒸气的压力为_。6. 气动缸所耗压缩气体量等于_、_和_的乘积，一般情况下，计算气动缸耗气量时，还应把耗压缩气体量换算为_。7. 在气动缸的速度控制回路中，常使用由_和_并联组合而成的流量控制阀。对于双作用气动缸，为避免气动缸的爬行，应采用_方式进行调速。8.在气动系统中，按工作原理和使用范围不同，调压阀可分为_和_两种。二、判断题1. 等温过程中，气体与外界无热量交换，故气体的内能保持不变。2. 气动缸的无负载工作特性要求气动缸空载时在限定压力下平稳运行无爬行现象。3. 缓冲气动缸是依靠弹簧的平衡力使活塞运动速度减慢，实现缓冲作用的。4. 先导式安全阀用压缩空气的气压作为控制信号，其先导阀是一个调压阀。5. 油水分离器的作用是分离润滑油中的水分杂质，再经油雾器使气动系统中的气动元件得到润滑。三、计算题1.绝对压力为0.5 MPa，温度为30C的空气，绝热膨胀到大气压时，求其膨胀后的空气温度。2. 设湿空气的压力为0.1013 MPa，温度为20C，相对湿度为50%，求：（1）绝对湿度；（2）含湿量；（3）气温降低到多少度时开始结露（露点）。3. 如图所示汽缸吊（吊取重物的气动缸），气源压力为0.5 MPa，起吊物体重量为Fw=900N，活塞返回由活塞、活塞杆自重Fz返回，自重Fz=100N，活塞杆直径为d=20mm，机械效率=0.8，安全系数n=1.5，试确定气动缸内径D。4. 气动缸内径为50mm，活塞杆直径为20mm，行程为300mm，每分钟往复运动10次，使用压力为0.6 MPa，试求其耗气量。一、填空题1容积式速度式2比容3绝对温度零4压缩机出口后冷却器出口50.105MPa0.05MPa6活塞面积行程长度每分钟往复次数耗自由气体量7单向阀节流阀排气节流8直动式调压阀先导式调压阀二、判断题1等温过程中，气体与外界无热量交换，故气体的内能保持不变。（）注：等温过程是指气体在温度保持不变的条件下从一个状态变化到另一个状态的过程，由于温度不变所以气体内能保持不变，而并非与外界无热量交换，气体与外界无热量交换的过程是绝热过程。2. 气动缸的无负载工作特性要求气动缸空载时在限定压力下平稳运行无爬行现象。（）注：气动缸的无负载工作特性是指在无负载条件下进行实验时，使气动缸能产生动作的最低工作压力，这个压力是使活塞低速运动、不产生爬行的极限压力。3. 缓冲气动缸是依靠弹簧的平衡力使活塞运动速度减慢，实现缓冲作用的。（）注：从缓冲气动缸的结构可知，缓冲气动缸是利用空气被压缩、吸收运动部件的动能而实现缓冲作用的。4. 先导式安全阀用压缩空气的气压作为控制信号，其先导阀是一个调压阀。（）注：由先导阀调整后的压缩空气作为控制信号，通过控制口导入主阀内，以代替直动式弹簧控制安全阀。5. 油水分离器的作用是分离润滑油中的水分杂质，再经油雾器使气动系统中的气动元件得到润滑。（）注：油水分类器的作用是分离压缩空气中凝结成水分和油分的杂质，使压缩空气得到初步净化。三、计算题1.绝对压力为0.5 MPa，温度为30C的空气，绝热膨胀到大气压时，求其膨胀后的空气温度。解：由气体状态方程和可得（1）再由绝热过程的气体状态方程可得（2）（2）代入（1）得所以式中：T127330303Kp10.5MPap20.1013MPa绝热指数k1.4代入计算即膨胀后气体温度为81。2设湿空气的压力为0.1013 MPa，温度为20C，相对湿度为50%，求：（1）绝对湿度；（2）含湿量；（3）气温降低到多少度时开始结露（露点）。解：查表105，可得压力为0.1013 MPa、温度为20C条件下，湿空气中饱和水蒸气分压力为pb0.0023MPa，饱和水蒸气的密度为17.3g/m3。（1）绝对湿度湿空气中饱和水蒸气的密度即饱和湿空气的绝对湿度xb17.3g/m3由相对湿度为50%可得湿空气的绝对湿度xxb50%8.65 g/m3（2）含湿量由pb0.0023MPa得湿空气分压ps pb50%=0.00115 MPa干空气分压pgpps0.10130.001150.10015 MPa空气的含湿量（3）露点当湿空气饱和，即相对湿度为100时，由pspb=0.00115 MPa查表可得露点为9。3. 如图所示汽缸吊（吊取重物的气动缸），气源压力为0.5 MPa，起吊物体重量为Fw=900N，活塞返回由活塞、活塞杆自重返回，自重Fz=100N，活塞杆直径为d=20mm，机械效率=0.8，安全系数n=1.5，试确定气动缸内径D。解：气缸吊为拉力作功，其拉力为式中：F（FWFZ）n(900100)1.51500Np0.5 MPa0.5106Pa=0.8d20mm0.02m代入计算取标准值D80mm。4. 一单出杆双作用气动缸，内径为50mm，活塞杆直径为20mm，行程为300mm，每分钟往复运动10次，使用压力为0.6 MPa，试求其耗气量。解：活塞面积耗压缩空气量耗自由空气量液压系统的应用与分析（1）液压传动在国民经济的各个领域中应用十分广泛，但不同专业的液压机械其工作要求、工况特点、动作循环都是不同的。因此，作为液压机械主要部分的液压系统，为了满足液压机械的各项技术要求，其系统的构成、工作原理、所采用的液压元件和作用特点等也不尽相同。在教材中介绍了YT4543型动力滑台、注塑机和船舶起货机等三种机械设备的液压系统，分析它们的工作原理和性能特点，试图通过这些实例使学习者掌握分析液压系统的一般步骤和方法。但实际的液压系统都比较复杂，要读懂液压系统图并非易事，对于初学者来说还需要通过大量的读图分析，循序渐进，积累经验，才能逐步掌握分析液压系统的一般步骤和方法，下面再给出几例供学习者参考：例1图示液压机械的动作循环为快进、一工进、二工进、快退、停止。读懂液压系统原理图，分析系统中油液流动情况，填写电磁铁动作顺序表，并说明系统的特点。注：图中a1 和a2分别为阀7和阀9节流口的通流面积。（1）系统油液流动情况快进进油路液压泵2三位四通换向阀4（左位）液压缸无杆腔；回油路液压缸有杆腔二位二通阀10（左位）三位四通换向阀4（左位）油箱。一工进进油路液压泵2三位四通换向阀4（左位）液压缸无杆腔；回油路液压缸有杆腔二位二通阀6（左位）调速阀7三位四通换向阀4（左位）油箱。二工进进油路液压泵2三位四通换向阀4（左位）液压缸无杆腔；回油路液压缸有杆腔二位二通阀8（左位）调速阀9三位四通换向阀4（左位）油箱。快退进油路液压泵2三位四通换向阀4（右位）液压缸有杆腔；回油路液压缸无杆腔三位四通换向阀4（右位）油箱。（2）电磁铁动作顺序表电磁铁动作1DT2DT3DT4DT5DT快进一工进二工进快退停止注：电磁铁吸合标“”，电磁铁断开标“”。（3）液压系统的特点本液压系统调速回路属于回油路节流调速回路。液压系统的速度换接回路是采用并联调速阀的二次进给回路。当二位二通阀6与8互相切换时，回油将分别通过两个通油截面不同的调速阀返回油箱，从而实现两种不同的进给速度。三位四通换向阀的中位机能为H型，可实现系统的卸荷。例2图示液压系统，动作循环为夹紧、快进、工进、快退、放松。试读懂液压系统图，说明油液的流动情况，并完成液压系统的动作循环表。（1）油液流动情况夹紧进油路液压泵2减压阀4单向阀5二位四通阀6（左位）液压缸9无杆腔；回油路液压缸9有杆腔二位四通阀6（左位）油箱。快进进油路液压泵2 三位四通阀11（左位）液压缸10无杆腔；回油路液压缸10有杆腔三位四通阀11（左位）二位二通阀13（左位）油箱。工进进油路液压泵2 三位四通阀11（左位）液压缸10无杆腔；回油路液压缸10有杆腔三位四通阀11（左位）调速阀12油箱。快退进油路液压泵2三位四通阀11（右位）液压缸10有杆腔；回油路液压缸10无杆腔三位四通阀11（右位）二位二通阀13（左位）油箱。放松进油路液压泵2减压阀4单向阀5二位四通阀6（右位）液压缸9有杆腔；回油路液压缸9无杆腔二位四通阀6（右位）油箱。（2）系统的动作循环表电磁铁动作1DT2DT3DT4DT缸9夹紧缸10快进缸10工进缸10快退缸9松开停止注：电磁铁吸合标“”，电磁铁断开标“”。下面的习题，请同学自行完成。习题图示液压系统，动作循环为快进、一工进、二工进、快退，试读懂液压系统图，说明油液的流动情况，并完成液压系统的动作循环表。注：a1、a2分别为调速阀7、8的通油面积。液压系统的应用与分析（2）在液压系统的应用与分析（1）中我们讲到，实际的液压系统都比较复杂，要读懂液压系统图并非易事，对于初学者来说还需要通过大量的读图分析，循序渐进，积累经验，才能逐步掌握分析液压系统的一般步骤和方法。下面再给出一例供学习者参考：例题按动作循环表的说明阅读图示的液压系统原理图，说明系统各个动作的油液流动状况，完成电气元件的动作循环表，并分析系统的特点。动作名称电气元件1YA2YA11YA12YA21YA22YAYJ定位夹紧快进工进卸荷快退松开拔销原位卸荷备注：（1）、两个回路各自进行独立循环动作，互不约束；（2）12YA、22YA中任一个通电时，1YA便通电；12YA、22YA均断电时，1YA才断电。本系统由供油回路、定位夹紧回路、工作油路、工作油路组成。、两个回路各自进行独立循环动作，互不约束，动作顺序如上表所列。一、 油路油液流动情况1定位夹紧定位缸定位：进油路线：高压小流量泵-减压阀-单向阀-2位4通换向阀（左位）-定位缸无杆腔；回油路线：定位缸有杆腔-2位4通换向阀左位-节流阀-油箱。夹紧缸夹紧：进油路线：高压小流量泵-减压阀-2位4通换向阀（左位）-顺序阀-夹紧缸无杆腔；回油路线：夹紧缸有杆腔-2位4通换向阀（左位）-节流阀-油箱。当夹紧工件后，进油路压力升高，压力继电器（YJ）动作发信号，使1YA、11YA、12YA通电，启动油路。（或使1YA、21YA、22YA通电，启动油路，缸快进）2快进1YA通电，11YA、12YA通电进油路线：低压大流量泵-2位5通换向阀右位-缸有杆腔；回油路线：缸无杆腔-2位3通换向阀左位-2位5通换向阀右位-缸有杆腔。泵输出油液于缸两腔互通，形成差动连接，实现快速运动。3工进卸荷（低）1YA断电，12YA断电，11YA通电进油路线：高压小流量泵-2位5通换向阀左位-2位3通换向阀左缸无杆腔；回油路线：缸有杆腔-调速阀-油箱。实现工进，速度可有调速阀调节，属回油路节流调速。由于1YA断电，先导式溢流阀荷口通油箱，则低压大流量泵经溢流阀荷。4快退1YA通电，12YA通电，11YA断电进油路线：低压大流量泵-2位5通换向阀右位-缸（）有杆腔；回油路线：缸（）无杆腔-2位3通换向阀右位-油箱。实现快速退回。5、松开拔销2YA通电，1YA断电进油路线：高压小流量泵-减压阀-单向阀-2位4通换向阀右位-同时与定位夹紧缸无杆腔相通；回油路线：夹紧缸无杆腔-单向顺序阀中的单向阀-定位缸无杆腔 -（合流）-2位4通换向阀右位-节流阀-油箱。6、原位卸荷（低）所有电器元件均断电，处于图示状态。二 、油路油液流动情况定位、夹紧与油路完全相同，故仅分析快进、工进和快退。1定位夹紧同油路2快进：1YA通电，21YA通电，22YA通电进油路线：低压大流量泵-2位5通换向阀右位-2位3通换向阀左位-缸无杆腔；回油路线：缸有杆腔-2位5通换向阀右位-2位3通换向阀左位-缸无杆腔。泵输出油液与缸两腔互通，实现差动连接，实现快速进给运动。3工进卸荷（低）21YA通电，22YA断电，1YA断电进油路线：高压小流量泵-调速阀-2位3通换向阀左位-缸无杆腔；回油路线：缸有杆腔-2位5通换向阀左位-单向阀-油箱。由调速阀调节工进速度，属进油路节流调速回路，由单向阀在回油路建立背压，使工进速度稳定，低压大流量泵卸荷同油路。4、快退1YA通电，22YA通电，21YA断电进油路线：低压大流量泵-2位5通换向阀右位-缸（）有杆腔；回油路线：缸（）无杆腔-2位3通换向阀右位-油箱。电器元件动作表动作名称电器元件1YA2YA11YA12YA21YA22YAYJ定位夹紧+快进+（+）工进卸荷（低）+（+）快退+（+）松开拔销+原位卸荷（低）三 、系统特点1由分析可知回路、各自独立，互不干扰，可以实现对不同工件的加工要求，扩大了加工范围。2快进、快退两回路均由低压大流量泵供油，且快进时均为差动连接，可以提高快进速度。3工进时低压大流量泵卸荷，可以节省能源，减少油液发热。4调速回路均为节流调速，回路为回油节流调速，回路为进油节流调速，回油路加背压，可以保证工进速度稳定。5快进、快退时，高压小流量泵不卸荷，故仍有功率损失。液压气动技术复习提要（一） 本复习提要在液压气动技术课程教学大纲以及考核说明的基础上，对课程的教学基本要求、考核知识点作进一步的具体说明，以帮助同学在期末复习时能够把握课程的重点。各章的主要教学内容和教学要求如下：第一章绪论1液压传动的工作原理在液压系统中，系统的压力取决于负载，而传动中的运动速度取决于输入的流量；液压系统中的功率是压力与流量的乘积，这是应掌握的三个重要基本概念。2液压传动系统的组成和表示方法通常，液压系统由能源装置、执行元件、控制调节元件和辅助装置四部分组成。熟悉常用液压元件的图形符号。第二章液压传动的流体力学基础1液压油的主要特性掌握液压油的粘度概念及粘度的表示方法，能正确选用液压油。2液体静压力基本方程掌握液体静压力基本方程及重力作用下的静止液体压力分布规律。3液体压力的表示法掌握绝对压力、相对压力，表压力、真空度等基本概念，结合图24理解液体压力与测量基准的关系。4液体动力学基本方程掌握伯努利方程的物理意义及实际液体伯努利方程的表达式。要求能够熟练地应用该方程解决具体问题。5管路压力损失和孔口流动特性（1）掌握层流、紊流概念；雷诺数及其计算方法。（2）掌握沿程压力损失和局部压力损失的计算、薄壁小孔的流量计算。第三章液压泵和液压马达1掌握容积式液压泵和液压马达的工作原理。2液压泵和液压马达性能参数的计算（1）掌握液压泵输出压力、排量与流量、功率与效率等参数的计算。（2）掌握液压马达转速、转矩、排量与流量、功率与效率的计算。3了解齿轮泵（马达）、叶片泵（马达）和柱塞泵（马达）的结构、工作原理和特点，能合理选用。第四章液压缸1活塞式液压缸掌握单杆、双杆活塞式液压缸的结构特点。活塞输出力和运动速度的计算，特别是单杆液压缸差动连接时的特点。2.液压缸的设计计算掌握缸筒内径的计算，活塞杆直径及缸筒长度的选取方式。第五章液压阀1方向控制阀（1）熟悉普通单向阀和液控单向阀的工作原理与应用。（2）熟悉换向阀的工作原理，常用换向阀的控制方式；掌握常用三位换向阀的中位机能、符号和特点。2压力控制阀（1）了解溢流阀的工作原理与功能，掌握直动式溢流阀和先导式溢流阀的溢流特性及在液压系统中的应用。（2）了解减压阀、顺序阀的工作原理与功能；熟悉其特点及在液压系统中的应用。3流量控制阀了解流量控制原理；熟悉调速阀的构成；掌握节流阀和调速阀的流量特性及在液压系统中的应用。上述三类液压阀的图形符号要熟悉，其中典型液压阀的符号不仅应能认别，而且应能画出。比例阀、插装阀和电液伺服阀只要求一般了解。第六章辅助元件了解蓄能器、滤油器、密封件及管件等液压辅助元件的类型、特点及应用。第七章基本回路1压力控制回路熟悉调压回路和减压回路的构成、压力调定方法，能计算回路中各点的压力；卸荷回路、保压回路和平衡回路的组成。2速度控制回路（1）节流调速回路 掌握各种节流调速回路的组成、调速原理、速度负载特性、功率及回路效率，并能完成回路的计算。（2）容积调速回路 熟悉容积调速回路的特点，变量液压泵和变量液压马达容积调速的特性曲线。（3）容积节流调速回路 掌握容积节流调速回路的组成和特点，并能完成回路的计算。3方向控制回路熟悉换向回路、启停回路和锁紧回路的组成和特点。4其他基本回路了解典型快速运动回路实现快速运动、常用速度换接回路实现速度转换及顺序动作回路实现顺序控制的方法。第八章典型液压系统通过典型液压系统工作原理和性能分析，掌握分析液压系统的一般方法和步骤。能够阅读一般复杂程度的液压系统原理图，根据给定的动作循环填写电气元件动作表，并分析进油、回油路线。第九章液压系统的设计与计算掌握液压系统的一般设计原则、方法和步骤。具体要求为：（1）系统工况分析与主要参数的确定