6章习题解答
第六章作业习题解答
6-6/4-18图示系统中溢流阀的调整压力分别为p A=3MPa，p B=1.4MPa，p C=2MPa。试求当系统外负载为无穷大时，液压泵的出口压力为多少?
如将溢流阀B的遥控口堵住，液压泵的出口压力又为多少?
解因系统外负载为无穷大，泵起动后，其出口压力p P逐渐升高，p P=1.4MPa时溢流阀B打开，但溢流阀C没打开，溢流的油液通不到油箱，p P便继续升高；当p P=2MPa时溢流阀C开启，泵出口压力保持2MPa。
若将溢流阀B的遥控口堵住，则阀B必须在压力为3.4MPa时才能打开；而当p P达到3MPa时，滥流阀A已开启，所以这种情况下泵出口压力维持在3MPa。
别为P A=4MPa，P B=3MPa，P C=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p P=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D 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Q B>Q C。三个溢流阀溢流量分配情况为Q A >Q B>Q C
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p P=p A+p C=(4+2)=6MPa。
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，p A=p C =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P J，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，p A=p B=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p C=2.5MPa，以免夹紧的工件松动。
3)夹紧缸作空载快速运动时，p C=0。A 点的压力如不考虑油液流过单向阀造成的压力损失，p A=0。因减压阀阀口全开，若压力损失不计，则p B =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及出口的负藐压力p2有密切关系。如比p2
6-9/4-27如图所示的减压回路，已知液压缸无杆腔、有杆腔的面积分别为100×10-4m 2、50×10-
4m 2，最大负载F 1=14000N 、F 2=4250N ，背压p =0.15MPa ，节流阀的压差Δp =0.2MPa ，试求：
1)A 、B 、C 各点压力(忽略管路阻力)。
2)液压泵和液压阀1、2、3应选多大的额定压力?
3)若两缸的进给速度分别为v 1=3.5×10-2m/s ，v 2=4×10-2m/s ，液压泵和各液压阀的额定流量应选多大?
解1)11A F p c = 41010014000-?= =1.4×106Pa=1.4MPa
由于有节流阀2，因此上面的液压缸运动时，溢流阀一定打开，故
P A =Δp +p C
=0.2+1.4
=1.6MPa
由221A p F A p B 背+=得
1
22A A p F p B 背+= 4
4
61010010501015.04250--????+= 0.5×106Pa=0.5MPa
2)泵和阀1、2、3的额定压力均按系统最大工作压力来取，选标准值2.5MPa。
3)流入上面液压缸的流量
q1=v1A1
=3.5×10-2×100×10-4
=350×10-6m/s=21L/min
流入下面液压缸的流量
q2=v2A1
=4×10-2×100×10-4
=400×10-6m/s=24L/min
流经背压阀的流量
q背=v2A2
=4×10-2×50×10-4
=200×10-6m/s=12L/min
由于两个液压缸不同时工作，
故选q
泵=q
溢
= q
节
= q
减
=25L/min，q
背
=16L/min
6-10图示回路，顺序阀和溢流阀串联，调整压力分别为p X和p Y，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p X＞p Y时，系统压力p P=p X 时，顺序阀开启，顺序阀出口压力为p Y，入口压力为p X，故p P=p X；
②当p X＜p Y时，顺序阀入口压力达到p X时开启，但溢流阀不开启，到顺序阀出口压力达到p Y时，溢流阀不开启，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p P=p X。
2）当两阀位置互换后，顺序阀出口压力=0，顺序阀入口压力=p X，而溢流阀的前后压差达到调定压力p Y才能开启，所以
p P=p Y+p X。
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 2.当p入口=p调定时，顺序阀开启， 若p 出口 调定 ，油流较小，p 出口 =p 工作 ； 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p X=3MPa，溢流阀的调整压力p Y=5MPa，试问在下列情况下A、D点的压力为多少? 1)液压缸运动，负载压力p L=4MPa时。 2)如负载压力p L变为1MPa时。 3)活塞运动到右端时。 解1) p L=4MPa时，p A= p B=4Mpa； 2) p L=1MPa时，p A=1MPa，p B =3Mpa； 3)活塞运动到右端时，p A= p B=4Mpa。 6-12/4-36 如图所示系统，液压缸的有效面积A 1= A 2=100×10- 4m 2，液压缸Ⅰ负载F L =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 1 L A F p =Ⅰ 410 10035000-?= =3.5×106Pa=3.5MPa 1)液压泵起动后，两换向阀处于中位时 p A = p B =4Mpa ，p C =2Mpa ； 2)1YA 通电，液压缸I 运动时 p A = p B =3.5Mpa ，p C =2Mpa ； 1YA 通电，液压缸I 到终端停止时 p A = p B =4Mpa ，p C =2Mpa ； 3)1YA断电，2YA通电，液压缸Ⅱ运动时 p A= p B=p C =0； 1YA断电，2YA通电，液压缸Ⅱ碰到固定挡块时 p A= p B=4Mpa，p C =2Mpa。