液压控制--第2章 液压放大元件(上)
- 格式:ppt
- 大小:3.21 MB
- 文档页数:10
第二章 液压放大元件 习题1. 有一零开口全周通油的四边滑阀,其直径m d 3108-⨯=,径向间隙m r c 6105-⨯=,供油压力Pa p s 51070⨯=,采用10号航空液压油在40C ︒工作,流量系数62.0=d C ,求阀的零位系数。
s pa ⋅⨯=-2104.1μ3/870m kg =ρ 解:对于全开口的阀,d W π=由零开口四边滑阀零位系数2. 已知一正开口量m U 31005.0-⨯=的四边滑阀,在供油压力Pa p s 51070⨯=下测得零位泄漏流量min /5L q c =,求阀的三个零位系数。
解:正开口四边滑阀零位系数ρsd q p wc k 20= ssd co p p wuc k ρ=ρsd c p wuc q 2=3. 一零开口全周通油的四边滑阀,其直径m d 3108-⨯=,供油压力Pa p s 510210⨯=,最大开口量m x m 30105.0-⨯=,求最大空载稳态液动力。
解:全开口的阀d W π= 最大空载液动力:4. 有一阀控系统,阀为零开口四边滑阀,供油压力Pa p s 510210⨯=,系统稳定性要求阀的流量增益s m K q /072.220=,试设计计算滑阀的直径d 的最大开口量m x 0。
计算时取流量系数62.0=d C ,油液密度3/870m kg =ρ。
解:零开口四边滑阀的流量增益:故m d 31085.6-⨯=全周开口滑阀不产生流量饱和条件5. 已知一双喷嘴挡板阀,供油压力Pa p s 510210⨯=,零位泄漏流量s m q c /105.736-⨯=,设计计算N D 、0f x 、0D ,并求出零位系数。
计算时取8.00d =C ,64.0df =C ,3/870m kg =ρ。
解:由零位泄漏量ρπs f N df c p X D C q 02⋅⋅⋅= 即160Nf D X =得: mm p C q D s df cN 438.0216=⋅⋅=ρπ 则:若:8.00=d df C C ,1610=Nf D X 则mm D D N 193.044.00== 第三章 液压动力元件 习题1. 有一阀控液压马达系统,已知:液压马达排量为rad m D m /10636-⨯=,马达容积效率为95%,额定流量为s m q n /1066.634-⨯=,额定压力Pa p n 510140⨯=,高低压腔总容积34103m V t -⨯=。
第二章 液压放大元件 习题1. 有一零开口全周通油的四边滑阀,其直径m d 3108-⨯=,径向间隙m r c 6105-⨯=,供油压力Pa p s 51070⨯=,采用10号航空液压油在40C ︒工作,流量系数62.0=d C ,求阀的零位系数。
s pa ⋅⨯=-2104.1μ3/870m kg =ρ解:对于全开口的阀,d W π=由零开口四边滑阀零位系数s m p w C K s d q /4.1870/107010814.362.02530=⨯⨯⨯⨯=⋅=-ρ()s p m r K a c c ⋅⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=----/104.4104.13210814.310514.33231223620μπ m p K K r p C K a c q c s dp /1018.332110020⨯==⋅=πρμ2. 已知一正开口量m U 31005.0-⨯=的四边滑阀,在供油压力Pa p s 51070⨯=下测得零位泄漏流量min /5L q c =,求阀的三个零位系数。
解:正开口四边滑阀零位系数ρsd q p wc k 20= ssd co p p wuc k ρ=ρsd c p wuc q 2=s m q K cq /67.11005.060/1052330=⨯⨯==--ν s a s c c p m p q K ⋅--⨯=⨯⨯⨯==/1095.51070260/1052312530 m p K K K a c q p /1081.211000⨯==3. 一零开口全周通油的四边滑阀,其直径m d 3108-⨯=,供油压力Pa p s 510210⨯=,最大开口量m x m 30105.0-⨯=,求最大空载稳态液动力。
解:全开口的阀d W π= 最大空载液动力:4.113105.010********.343.043.035300=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=--⋅m s s x p W F4. 有一阀控系统,阀为零开口四边滑阀,供油压力Pa p s 510210⨯=,系统稳定性要求阀的流量增益s m K q /072.220=,试设计计算滑阀的直径d 的最大开口量m x 0。
1、‘为什么把液压控制阀成为液压放大元件?(p8)液压控制阀是在液压系统中把机械信号(位移或转角)转换为液压信号(流量、压力)输出,并进行功率放大。
移动阀芯所需要的信号功率很小,而系统的输出功率却可以很大。
2、什么是理想滑阀?什么是实际滑阀?(p14)(p16)理想滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。
(没有圆角)实际滑阀是指有径向间隙,同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角(铸件的毛边,加工时的误差)的滑阀。
3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?他们之间有什么关系?(p8) 三通、四通是指阀的进出口通道;按滑阀的工作边数可分为四边,双边,单边。
一般来说四通阀为四边,三通阀为双边,两通阀必为单边。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?(p14)阀的工作点是指压力-流量曲线上的点,即稳态情况下,负载压力为pL ,阀位移xV 时,阀的负载流量为qL 的位置。
零位工作点曲线的原点,其条件是0===v l l x p q5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时应如何选定阀的系数?为什么? 流量增益定义为vl q x q K ∂∂=其值越大,阀对负载流量的控制就越灵敏;压力—流量系数ll c p q K ∂∂-=其值越小,阀抵抗负载的变化能力越大,即阀的刚度越大。
压力增益v l x p Kp ∂∂=,其值越大,阀对负载的压力的控制灵敏度越高。
流量增益直接影响系统的开环增益,因而对系统的稳定性、响应特性、稳态误差有直接影响。
流量—压力系数直接影响阀控执行元件(液压动力元件)的阻尼比和速度刚度。
压力增益表示阀控执行元件组合起动大惯量或大摩擦力负载的能力。
当各系数增大时对系统的影响如下表所示6、比较零开口阀与正开口阀、三通阀与四通阀的三个阀系数有什么异同?为什么?)正开口四边滑阀的Kqo 值是理想零开口四边滑阀的两倍,这是因为负载流量同时受两个节流窗口的控制,而且它们是差动变化的,相同点是它们的Kco 取决于面积梯度,而Kpo 与面积梯度无关(p19)。
第九节喷嘴挡板阀一、单喷嘴挡板阀的静态特性1、工作原理单喷嘴挡板阀的原理图如图2—17所示。
组成:固定节流孔、喷嘴和挡板。
原理:喷嘴与挡板间的环形面积构成可变节流口,控制固定节流孔与可变节流口之间的压力。
单喷嘴挡板阀是三通阀,用来控制差动液压缸。
控制压力p c与负载腔(液压缸无杆腔)相连,而供油压力p s (恒压源)与液压缸的有杆腔相连。
挡板与喷嘴端面之间的间隙减小—可变液阻增大—通过固定节流孔的流量减小—固定节流孔处压降也减小—控制压力p c增大—推动负载运动;反之亦然。
固定节流孔通常是短管形,喷嘴端部也是近于锐边形,减小油温变化的影响。
图2-9-1 单喷嘴挡板阀的原理图(一)压力特性得压力特性方程:此时,由式(2—97)可得零位时的控制压力为图2-9-2 单喷嘴挡板阀的压力特性曲线图(二)压力—流量特性其压力—流量曲线示于图图2-9-3 单喷嘴挡板阀的压力流量特性曲线图二、双喷嘴挡板阀的静态特性(一)压力-流量特性结构:双喷嘴挡板阀是由两个结构相同的单喷嘴挡板阀组合;原理:按差动工作,如图2—20所示。
双喷嘴挡板阀在挡板偏离零位时,一个喷嘴腔的压力升高,另一个喷嘴腔的压力降低。
双喷嘴挡板阀是四通阀,因此可用来控制双作用液压缸。
图2-9-4 双喷嘴挡板阀将两个方程与关系式:结合起来就完全确定了双喷嘴挡板阀的压力—流量曲线。
画出压力—流量曲线,如图2—21所示。
图2-9-5 双喷嘴挡板阀压力—流量曲线与图2—19所示的单喷嘴挡板阀的压力—流量曲线相比,其压力—流量曲线的线性度好,线性范围较大,特性曲线对称性好。
(二)压力特性双喷嘴挡板阀挡板偏离零位:一个喷嘴腔的压力升高,另一个喷嘴腔的压力降低。
在切断负载,每个喷嘴腔的控制压力由式(2—99)求得。
当满足式(2—100)的设计准则,灵敏度最高,p1,p2分别为:图2-9-6 双喷嘴挡板阀压力特性曲线(三)阀的零位系数为了求得阀的零位系数,可将式(2—107)和式(2—108)(四)双喷嘴挡板阀特点1、与单喷嘴挡板阀相比1)两者的流量增益是一样;2)压力灵敏度增加了一倍;3)零位泄漏流量也增加了一倍。