04-08 调速回路习题及答案

第八章 调速回路

8.1写出附图所示的两种节流调速回路的速度一负载关系式和速度刚性表达式，并加以比较。

vA 2 A1vA 2 A1 F F p1 p2 p1 p2 题8.1图

进口节流

p1A2F

vq/A2CdA2(pBF/ACdA2(pBA2F)/2)//A2A1.52

1

kvFpBA2F1vv2

出口节流

pBA2p2A1F

vq/A1CdA2(pBCA2(pBA2F)/A2F/A1)//A1d1.5A1A1

kvFpBA2F1vv2

8.2下列八种油路，油缸推动加工件运动，需要的推力(即油缸负载)R1=104N，R2=1.5×104N，R3=0.8×104N，油泵流量为q＝0.17×10-3m3/s，油缸面积A1=0.5×10-2m2，A2=0.25×10-2m2，节流阀开口面积f1=0.01×10-4m2，f2=0.05×10-4m2，f3=0.08×10-4m2，溢流阀调整压力Py=2.4Mpa，背压阀调整压力Pb=0.3Mpa，试分析计算这八种情况下的油泵工作压力pB及活塞运动速度v (不计管路压力损失)。

注：通过节流阀的流量q节=0.62f2P/，并指出溢流阀在各回路作用。

１）R1/A12Mpa

2

泵出口压力pB＝２Mpa

活塞速度vq/A12.04m/min

安全阀

２）R2/A13Mpa

泵出口压力pB＝2.4Mpa

活塞速度0（此时油缸推力1.2×104N）

安全阀

３）p12.4Mpa，p1A1R1p2A2，p20.8Mpaq222qTCdAPCdf1P20.026103m3/s

q1q2A1/A20.052103m3/sqP，有溢流

泵出口压力２.4Mpa

3

活塞速度v q2/A20.63m/min

溢流阀

4）

p12.4Mpa，p1A1R1p2A2，p20.8Mpa

q2qTCdA2PC2df1P20.13103m3/sq1q2A1/A20.26103m3/sqP，无溢流

活塞速度vqP/A12.04m/min

由

v C2df2p2/A2，得p20.338Mpa

由p1A1R1p2A2，得泵出口压力p12.17Mpa溢流阀

4

5）p1A1R1p2A2，无杆腔压力p12.15Mpa

节流阀流量

q10.62f32(pyp1)/0.117103m3/sqP

有溢流

泵出口压力pB2.4Mpa

q1活塞速度

v A1.4m/min1

溢流阀

6）p1A1R3p2A2，无杆腔压力p11.75Mpa

节流阀流量

q10.62f32(pyp1)/0.23103m3/sqP

无溢流

qP活塞速度

v A2.04m/min1

5

由q0.62f32(pBp1)/，得泵出口压力pB2.27Mpa

溢流阀

7）p1A1R1，无杆腔压力p12Mpa

节流阀流量

qT0.62f32p1/0.041103m3/s 无杆腔流量

q1qqj0.129103m3/s

活塞速度vq1/A11.54m/min

无溢流，安全阀

8）p1A1R1，无杆腔压力p12Mpa

节流阀流量

qT0.62f22p331/0.210m/sqP p1(qP0.62f)21.35Mpa22

活塞速度0（此时油缸推力6750N）

6

无溢流，安全阀

A1 A2 A1 A2 v v R1 R2 py py q q

1) 2)

A1 A2 v A1 A2 v R1 R1 py py f1 f2 q q 3) 4)

7

A A A A 5) 7) 题8.2图 12v R1 py f3 pb q 6)

A1 A2 v R1 py f1 8)

12v R3 py f3 pb q A1 A2 v R1 py f2 8

8.3在附图所示的油路中，缸径D=100mm，活塞杆直径d=70mm，油缸负载R=25×103N，试回答下列问题：

1) 要使节流阀上的合理压降为0.3MPa，问溢流阀的调整压力应为多大？

p1A1Rp2A2，p=3.34Mpa 1

溢流阀的调整压力>3.34Mpa

2) 当负载R降为15×103N，节流阀的压差变为多大？

p2(p1A1R)/A22.8Mpa

3) 说明回油节流调速系统为什么能承受负切削力？

回油节流产生背压

4) 节流阀的最小稳定流量为0.83ml/s（50ml/min），本油路可得到的最低进给速度为多大？

vminq/A20.2mm/s

9

5) 如果上述油路中其它条件都不变，只是把节流阀改装到进油路上，而油缸右腔直接接回油箱，求所得到的油缸最低进给速度为多大？

vminq/A10.1mm/s

6) 当溢流阀压力调到3MPa，负载减小至5000N时，p背 =？

p1A1Rp2A2，p=4.6Mpa 2

d D P 送给 R P背 题8.3图

8.4在图示调速系统中，回油路上加了一个背压阀P背为0.3MPa。在这种系统中最大负切削力不超过多少？

RpbF150N

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8.5在图示调速系统中，当负载R很小时，有杆腔的油压p2有可能超过泵压pB吗？若F1=0.5×10-2m2，F2=0.25×10-2m2，pB=3MPa，试求当负载R=0，有杆腔油压力p2可能比泵压pB高多少？

有可能。pBF1p2F2，p2=6Mpa，高3Mpa。

v 负切削力R F1 F2 v 负载R P2 F=0.5×10m P背 PB -32

题8.4图 题8.5图

8.6泵马达系统中，已知泵的实际输出流量qB=1.6×10-3m3/s，总效率为ηB=0.8，液压马达排量VM=120ml/r，容积效率为ηMV=0.95，机械效率

2ηMm=0.80，负载转矩为TM=115Nm (节流阀流量公式q节 =CdACd=0.62，=900kg/m3，A=0.73cm2)，PY=8.0MPa。计算：

P，其中

1) 液压马达实际工作压力PM=？实际转速nM=?

11

pMTM27.53MpaVMMm

22节流阀流量

qj CdAPCdA(pYpM)1.46103m3/s

nqjMvMV694rpmMm

2) 溢流阀的溢流量q溢=？

qy qBqj0.14103m3/s

3) 驱动液压泵所需电机的功率PB=？

PBBpyq16kWB

4) 液压马达的实际输出功率PM=？

PnMMTM2608.35kW

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qB A pM pY TM 3 pB 5 4 2 1 6

题8.6图 题8.7图

8.7在图示回路中，变量泵的最大流量q1max=0.5×10-3m3/s，液压马达的排量V2=25×10-6m3/r，回路的最大允许压力pB=7MPa；假定不考虑元件和管路的容积、机械效率。

1) 确定液压马达能够输出的最大功率，最大扭矩和最大转速；

PmaxpBqB3.5kW

TmaxpBV2/227.87Nm

nmaxqB/V21200rpm

2) 如果液压马达输出功率Pm=2kW，且保持常数，确定液压马达的最低转速；

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PmpBV2n

n686rpm

3) 如果液压马达输出功率为其最大功率的20%，确定液压马达输出最大扭矩时的转速。

Pm0.7kW

nmPm60/(Tmax2)240rpm

8.8调速回路有哪几类？各适用于什么场合？

节流调速、容积调速、容积节流调速

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