液压机电基础知识精讲六

练习：卧式磨床（液压泵排量）卧式磨床上滑台由液压驱动。如果操作人员发现卧式磨床不按所期望速度运动，则这可能是由于液压泵排量减小所造成。为检查这种现象，应绘制液压泵特性曲线，并将其与原始值相比较。作为辅助练习，应准备实验用回路图和元件列表。练习：卧式磨床（液压泵排量）液压泵特性曲线描述了液压泵输出流量（Q）与工作压力（p）之间关系。由于新液压泵也有内泄漏损失，因此，液压泵的出厂特性曲线也显示出随着工作压力增大，其流量略微减小这种现象。新绘制的液压泵特性曲线可明显表示出这种偏差，即工作压力越高，内泄漏损失就越大，容积效率就越低，这主要是由于液压泵磨损造成的。关于实验用回路图：调节可调单向节流阀1V3，以使压力表显示期望工作压力。溢流阀1V2用于限制系统工作压力，而溢流阀1V1则作为液压泵的安全阀。练习：卧式磨床（液压泵排量）在这个练习中，实测值中并不包括电动机特性，因此，可引起一定计算误差。练习：折弯机（直动式溢流阀）折弯机用于对薄钢板进行折弯，折弯工具由液压缸驱动。现希望使用折弯机对比以前钢板更厚的钢板进行折弯，这就需要将液压系统压力由原来30bar提高至45bar，根据出厂原始值，液压泵可在较高工作压力下工作。不过，实验表明折弯过程太慢，这种情况是因管路或换向阀中泄漏损失过大造成的。直动式溢流阀作为安全阀安装在液压系统中，对于直动式溢流阀可使用压力（p）—流量（Q）特性曲线。压力（p）—流量（Q）特性曲线用于确定在折弯过程中是否因直动式溢流阀引起速度降低。练习：折弯机（直动式溢流阀）X轴为直动式溢流阀开启时的回油流量。压力（p）—流量（Q）特性曲线表明尽管将直动式溢流阀开启压力设定为50bar，但其在压力为44bar就开启，这说明折弯过程中可产生大于44bar的工作压力，此时，部分液压泵输出流量可从溢流阀直接流回油箱。即在44bar工作压力下，进入液压缸中流量减小，从而使折弯过程变慢。解决措施：如果折弯机用于更高工作压力场合，则直动式溢流阀开启压力应设定为60bar，此时，只有在54bar工作压力下，部分液压泵输出流量才通过溢流阀直接流回油箱。练习：折弯机（直动式溢流阀）另一种方法是采用具有两种不同工作压力的压力选择回路。练习：辊式运输机（流阻）钢块可在辊式运输机上传送。液压传送工位可将钢块从一个轨道传送到另一个轨道。通过液压缸传送钢块时，至少需要30bar的工作压力。工作油液流过的每个元件都有流阻，从而造成压力损失，问题是溢流阀设定压力为多少。练习：辊辊式运输输机（流流阻）系统中总总流阻为为各部分分流阻之之和。对对于液压压缸活塞塞杆伸出出和回缩缩，应分分开确定定流阻。。基于8l/min流量，二二位四通通换向阀阀中压力力损失可可通过其其流量特特性曲线线确定。。计算时时，假设设换向阀阀的流阻阻为油口口处，还还应假设设在差动动缸情况况下，增增压系数数为2:1，则则计算值值如解决决方案图图所示。。在液压压缸活塞塞杆伸出出情况下下，为确确保溢流流阀开启启压力大大于所需需工作压压力，应应将其滞滞环6bar加到计算算值42.5bar上。最后后，考虑虑到一些些未知量量，如弯弯头和液液压缸中中静摩擦擦力，将将溢流阀阀开启压压力设定定为50bar。。练习：辊辊式运输输机（流流阻）为使压力力损失最最小，建建议基于于流量特特性选择择控制阀阀。最好好将控制制阀规格格选大一一点，这这样还可可以减少少因控制制阀中气气穴现象象所造成成的磨损损。练习：压压模机（（单作用用液压缸缸驱动））为推出加加工完的的工件，，在压模模机上应应增加一一些液压压元件。。为此目目的，在在压模机机上可安安装单作作用液压压缸。一一种方案案是采用用带二位位二通换换向阀的的回路，，以了解解其是否否能解决决问题；；另一种种方案采采用带二二位三通通换向阀阀的回路路。准备备元件列列表，这这里二位位三通换换向阀直直接控制制单作用用液压缸缸。在液液压缸活活塞杆伸伸出和回回缩期间间，请比比较上述述两种回回路性能能。练习：压压模机（（单作用用液压缸缸驱动））当采用二二位二通通换向阀阀直接控控制单作作用液压压缸时，，为使液液压缸活活塞杆回回缩，应应关闭液液压源，，且作用用在活塞塞杆上的的外负载载应大于于二位二二通换向向阀的流流阻。由由于存在在两个液液压回路路，因此此，这种种方案并并不能使使用。如如果采用用二位三三通换向向阀，则则液压缸缸活塞杆杆从伸出出到回缩缩都可由由其直接接控制，，而不需需关闭液液压源。。另一方方面，关关闭液压压源，还还可以在在遮盖位位置使液液压缸活活塞杆停停止不动动。练习：压压模机（（单作用用液压缸缸驱动））在上述两两个回路路中，单单向阀用用于防止止工作油油液倒流流入液压压泵中。。对于液液压缸活活塞杆处处于伸出出状态和和有外负负载作用用在活塞塞杆上，，以及关关闭液压压泵的情情况，必必须安装装单向阀阀。练习：长长柄勺（（双作用用液压缸缸驱动））将铝水从从熔炉舀舀出，然然后经导导流槽流流入模具具中。为为达到此此目的，，应采用用长柄勺勺。使用用双作用用液压缸缸操作长长柄勺，，以完成成相应运运动。给给出采用用二位四四通换向向阀直接接控制双双作用液液压缸的的回路图图，以了了解这种种方案是是否能解解决该问问题。当当未驱动动二位四四通换向向阀动作作时，长长柄勺不不能浸入入到熔炉炉中。在在回路图图中，应应安装背背压阀，，以满足足长柄勺勺太重的的要求。。练习：长长柄勺（（双作用用液压缸缸驱动））此练习首首先应满满足长柄柄勺为轻轻负载的的要求。。如果长长柄勺太太重，则则在液压压缸活塞塞杆伸出出期间，，其伸出出速度将将很大（（长柄勺勺向熔炉炉运动）），这样样长柄勺勺就会很很快进入入铝水中中。为避避免此类类现象发发生，可可在二位位四通换换向阀与与双作用用液压缸缸之间的的管路上上安装背背压阀。。练习：长长柄勺（（双作用用液压缸缸驱动））当液压设设备静止止时，应应假设液液压缸终终端位置置和换向向阀采用用弹簧复复位方式式。这里里，为确确保意外外打开液液压源时时，液压压缸仍保保持在期期望位置置，所以以，使用用了带弹弹簧复位位的二位位四通换换向阀。。在练习习中，作作为额外外任务，，还可以以计算缸缸径和活活塞杆回回缩速度度：见教教科书中中典型计计算。练习：油油漆烘干干炉（三三位四通通换向阀阀）通过皮带带运输机机将工件件连续送送入油漆漆烘干炉炉。为减减少通过过炉门的的热损失失，炉门门应根据据工件高高度进行行开启。。为达到到此目的的，应设设计一套套液压控控制系统统，以便便将炉门门长期可可靠地保保持在期期望位置置上，而而不下落落。首先先，选择择三位四四通换向向阀作为为控制元元件；其其次，在在回路图图中应选选用液控控单向阀阀作为安安全元件件，以防防止炉门门由于三三位四通通换向阀阀中油液液渗漏，，而在自自重长期期作用下下滑落。。在该问问题中，，三位四四通换向向阀应采采用何种种中位机机能形式式。练习：油油漆烘干干炉（三三位四通通换向阀阀）如果采用用开关阀阀式换向向阀，则则中位机机能为O型的三位位四通换换向阀就就可解决决上述问问题。如如果采用用滑阀式式控制阀阀，则由由于内渗渗漏，炉炉门将缓缓慢下滑滑。练习：油油漆烘干干炉（三三位四通通换向阀阀）另一种方方案就是是在液压压缸无杆杆腔与换换向阀之之间的管管路上安安装液控控单向阀阀。为确确保炉门门停止时时，液控控单向阀阀立即关关闭，应应选择中中位机能能为Y型的三位位四通换换向阀，，即此时时工作油油口A和B与回油口口T接通，而而进油口口P关闭练习：夹夹紧装置置（闭合合速度））工件由液液压缸夹夹紧，为为防止损损坏工件件，应降降低闭合合速度，，不过，，应保持持开启速速度不变变。问题题是如何何在回路路图中安安装可调调单向节节流阀。。应检查查所用方方案，以以便了解解发热现现象，并并确定作作用在元元件上的的压力负负载。练习：夹夹紧装置置（闭合合速度））通过进口口或出口口节流控控制，可可使液压压缸活塞塞杆伸出出速度变变慢。与与出口节节流相比比，进口口节流具具有无增增压现象象的优点点，不过过，此时时节流口口处热的的工作油油液将进进入液压压缸中，，从而导导致材料料膨胀，，但这并并不是进进口节流流控制方方式的主主要不足足。如果果选择出出口节流流方案，，则应记记住，对对于面积积比为2:1的的差动缸缸，将发发生增压压现象。。当无杆杆腔压力力约增至至溢流阀阀设定压压力的两两倍时，，溢流阀阀才开启启，因此此，所用用液压缸缸、可调调单向节节流阀和和各种管管接头应应适应这这种增压压现象。。练习：夹夹紧装置置（闭合合速度））对于刀具具精确驱驱动情况况，由于于热的工工作油液液进入液液压缸中中，因此此，应重重点考虑虑液压缸缸材料膨膨胀现象象。练习：液液压起重重机（降降速）通过液压压起重机机可将不不同重量量压头插插入到压压模中，，双作用用液压缸缸用于抬抬升和降降下负载载。在液液压起重重机工作作期间，，液压缸缸活塞杆杆伸出速速度明显显过高。。为降低低该速度度，应给给出解决决方案，，这里有有两种方方案，一一种为出出口节流流控制方方式，另另一种为为采用背背压阀方方式。请请您选择择合适方方案，并并陈述理理由。由由于第二二种方案案不能按按此形式式操作，，因此，，其应通通过修改改回路图图来进行行调整。。练习：液液压起重重机（降降速）如果选择择出口节节流方式式，则应应记住，，液压缸缸、可调调单向节节流阀和和管接头头应适应应增压现现象。如如果选择择背压阀阀方式，，则负载载由液压压缸夹紧紧。在这这种情况况下，因因通过调调节溢流流阀可使使工作压压力与负负载相适适应，因因此，无无增压现现象发生生。当液液压缸活活塞杆回回缩时，，为了提提供旁通通油路，，应安装装单向阀阀。练习：液液压起重重机（降降速）进口节流流方式不不能用于于控制拉拉力负载载的情况况。由于于负载使使工作油油液从有有杆腔流流出比工工作油液液流入无无杆腔快快，因此此，将在在无杆腔腔内产生生真空。。练习：车车床（进进给速度度控制））车床进给给运动以以前靠人人工完成成，该运运动在未未来还可可通过液液压控制制系统自自动完成成。进给给运动应应可调，，且在刀刀具负载载变化时时，其也也应保持持恒定。。由于普普通节流流阀在负负载变化化时不能能保持进进给速度度恒定，，因此，，应使用用调速阀阀。基于于无负载载的回路路，在有有负载情情况下，，应加上上压力值值、压差差值和进进给速度度。修改改上述回回路图，，以确保保液压缸缸活塞杆杆回缩时时，调速速阀未动动作。最最后，研研究溢流流阀溢流流量Q与进给速速度以及及压差p_2与负载流流量之间间的关系系。练习：车车床（进进给速度度控制））当液压缸缸活塞杆杆回缩时时，为防防止调速速阀产生生流阻，，应在其其处安装装单向阀阀，单向向阀作为为旁通阀阀。尽管管负载影影响，但但溢流阀阀处压力力仍保持持恒定，，因此溢溢流量恒恒为7l/min。反过来，，恒定溢溢流量意意味着负负载流量量也恒定定，从而而进给速速度恒定定。关于于最后问问题：不不管是否否带负载载，调速速阀的压压差p_2都保持不不变，这这也就是是说流量量恒定不不变。练习：车车床（进进给速度度控制））关于在旁旁通油路路上安装装单向阀阀的必要要性：当当工作油油液沿反反方向流流过调速速阀时，，如果节节流口全全开，则则工作油油液通过过调速阀阀流出；；如果节节流口关关闭，则则工作油油液通过过单向阀阀流出。。练习：刨刨床（差差动回路路）刨床滑台台由液压压控制系系统驱动动，在该该液压控控制系统统中，执执行元件件由双作作用差动动缸组成成，其差差动面积积比为2:1。。由于有有杆腔容容积仅为为无杆腔腔的一半半，因此此，活塞塞杆回缩缩速度为为伸出速速度的两两倍。以以前只有有在活塞塞杆伸出出过程，，才完成成对工件件加工，，新设计计的系统统应在活活塞杆双双向运动动过程中中都完成成对工件件加工。。为达到到这个目目的，必必须修改改现有液液压控制制系统，，以使活活塞杆伸伸出和回回缩具有有同样速速度，且且速度也也应可调调。在给给定回路路图基础础上，重重新设计计液压回回路，使使其具有有三个工工作位置置。请描描述新回回路操作作模式，，并比较较不同运运动速度度和输出出力。练习：刨刨床（差差动回路路）为获得同同样的伸伸出和回回缩速度度，可采采用差动动回路，，这里差差动缸的的差动面面积比为为2:1。图片片说明了了带二位位三通换换向阀的的差动回回路的工工作原理理。在刨刨床中，，通过使使用三位位四通换换向阀（（中位机机能为P型），可可获得所所需的差差动回路路。在静静止位置置（活塞塞杆伸出出），活活塞运动动速度为为右边工工作位置置（活塞塞杆回缩缩）的两两倍。另另一方面面，在左左边工作作位置，，活塞杆杆伸出速速度仅为为其它两两个工作作位置的的一半，，而输出出力则为为两倍。。通过流流量阀可可调节活活塞杆伸伸出和回回缩速度度。练习：刨刨床（差差动回路路）注意：在在静止位位置，当当活塞杆杆伸出时时，输出出力仅为为其它工工作位置置的一半半。对于于拉力负负载情况况，这种种类型三三位四通通换向阀阀的静止止位置具具有液压压夹紧活活塞的优优点。对对于定量量泵液压压系统，，当在同同一方向向需要不不同速度度时，差差动回路路不仅可可用作同同步回路路，而且且还可用用作快速速往返回回路。练习：钻钻床（减减压阀））钻床的钻头和和夹紧装置采采用液压驱动动，该液压控控制系统含有有两个液压缸缸（夹紧缸1