设备习题整理资料
习题1.
题目:自动车床的主轴由一个液压马达驱动，同时用一个液压缸来控制刀具溜板的进给运动。在零件加工过程中，主轴未能达到额定的转速，因此要对液压泵的特性曲线进行测定。
习题2
题目: 在传送带的传送过程中，由于包裹重量的变化，现在需用包裹提升装置将包裹抬起。经观察得知，由于包裹重量的增加，液压缸的上升速度降低了。运用溢流阀的压力/流量特性曲线来确定：在多大压力下泵的输出流量开始由溢流阀溢流。
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按图组装液压回路，先将开关阀1V1关闭并完全打开溢流阀1V2，接通液压泵，再调节溢流阀1V2逐渐关闭，同时监测压力表OZ2，使其压力调至50 bar。充分开启开关阀1V1，通过逐渐关闭的方法，使系统压力依次调节到数值表格中的赋值。注意观察溢流阀1V2开始开启的压力并检测相关对应的溢流量，记录数据，绘制特性曲线。
如果在50bar的压力下，溢流阀的溢流量不能达到液压泵的全流量，可适当加大溢流阀的压力。
结论：每个溢流阀都具有一定的启动压力。启动压力与设定压力相差约５bar。达到启动压力后，溢流阀就开始出现溢流。如果压力达到设定压力时，则泵的全部流量都经溢流阀排出。
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习题3
培训目的：了解液体阻力的影响（定性了解被测阀阀口压力损失与流量之间的关系，掌握阀口压力损失的检测方法）。
题目：拉伸压力机是一个使金属工件成型的液压设备，当液压系统进行改装后，出现工件尺寸不准确的现象。分析原因可能是液压系统改装后，系统中液压元件的压力损失增大，导致所需的冲压压力达不到要求。为了确定原因，现在用一种特殊的测量装置测量液压元件的压力损失。
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习题4 纸张压辊设备
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培训目的: 了解单向阀的作用, 运用二位二通换向阀控制单作用液压缸.
培训要求: 绘制液压回路图, 实际回路组装。
题目：纸卷由升降装置抬起并安装在一个压辊上。升降装置由一个活塞缸（单作用液压缸来驱动。接通液压泵，泵的输出流量直接流向液压缸。现将二位二通换向阀安装在与油箱相连的一条分支回路中。在换向阀未切换时，阀门处于关闭状态。为了确保液压泵免于回油压力的反冲干扰，在液压泵与系统回路之间安装了一个单向阀。另外，为了保护液压泵免遭超高压，在单向阀前又安装了一个溢流阀。
示意图
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答案：
液压回路图
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方案说明：
将液压缸垂直安装在铝合金实验板左侧，活塞杆一端安装负载。按图组装液压回路，液压缸上端（有杆腔）务必连接液压泵油箱。 回路完成组装后，首先将压力开关1V关闭，并将先导式溢流阀OV2完全开启，然后接通液压泵并且慢慢关闭溢流阀OV2，随着系统压力升高，活塞杆将推动负载上升，直至达到端点位置。继续调节先导溢流阀，直到压力表OZ2的值显示为50bar。然后关闭液压泵（或断电停止液压泵工作），观察压力表OZ2，由于单向阀的反向截止功能，系统压力可以长时间保持（保压）。通过快速开启压力开关会使系统压力降低，在负载重力作用下，活塞杆将缩回。返回行程中液压油只能经过截止阀返回油箱。也可以在回油路上接入一个二位二通换向阀代替压力开关1V。
结论：
活塞杆的反向回程只能在液压泵停止工作情况下进行。如上所述，设备之所以用这种方法驱动，说明建立保压措施后，使液压泵能够在非工作状态时，长时间关闭或低压卸荷。
习题５ 淬火炉
培训目的 了解二位三通换向阀的工作方式和应用，掌握如何确定单作用液压缸的前进和返回行程的时间、压力、力。
培训要求 绘制液压回路图
确定所需的元件
实际回路的组装
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测量前进和返回行程的行程压力和行程时间
计算所需的前进行程压力
计算前进行程速度和时间
题目：淬火炉的顶盖由一个单作用缸提起。这个液压缸则用一个二位三通换向阀控制。将一个9Kg的负载加在活塞杆上模拟重物，测量并计算以下值：
行程压力、负载压力、阻力和背压
前进行程速度和时间。
示意图
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答案：
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液压回路
将装有负载的液压缸垂直地安装在实验板左侧的底板上。按图组装液压回路，务必将液压缸上部（有杆腔）与油箱连连接。将二位四通阀一个出油口封闭，代替二位三通阀用。回路被组装后，首先将先导式溢流阀OV2完全开启，接入液压泵，然后逐渐慢慢关闭溢流阀OV2，直至压力表OZ2的值显示为50bar为止。
操纵手动二位四通阀1V换向，使换向阀口切换。此时，液压泵输出流量通过换向阀进入液压缸底部，活塞杆伸出前行。观察压力表0Z2并记录（在慢慢切换阀口时，由于阀门构造所致，不会立即打开阀门的整个截面。因此，刚刚开始时，液压泵的排量不能全部流入液压缸）。 松开二位四通阀换向操纵杆，在复位弹簧作用下，阀芯回到原始位置，液压缸活塞杆在重物作用下缩。此时，液压缸下端无杆腔油液一部分回油箱，另一部分补充到液压缸上端有杆腔。观察压力表1Z1并记录。
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习题６ 控制锅炉门
培训目的：熟悉二位四通换向阀的功能、结构及其应用
掌握如何确定双作用液压缸的前进和返回行程的时间、压力、力
培训要求：绘制液压回路图
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确定必要的元件
实际回路的组装
测量前进、返回行程的行程压力、背压、转换时间
计算前进、返回行程速度
比较测量值和计算值。
题目：锅炉门的开启和关闭由一个双作用缸控制。双作用缸的动作由一个带弹簧复位的二位四通阀来控制。在开门过程中，操作者必须按住操作杆，此时锅炉门打开，一旦放手，门又重新关上。
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方案说明：
组装并检测液压回路，连接液压泵并调节溢流阀OV使系统压力调至到50bar，压力传感器1S1、1S2将被用做测量液压缸行程压力和背压。由于压力传感器响应速度快，可以避免由于压力表响应缓慢造成动态下读数错误。
当按下二位四通换向阀的手柄时，液压缸的无杆腔进油，活塞杆伸出。当松开二位四通阀换向手柄时，在复位弹簧作用下，阀芯回到原始位置，液压缸有杆腔进油，活塞杆将很快退回到最末端。在测量压力和时间之前，为了排除液压缸中可能残留在油液中的空气（在前几项试验中可能进入活塞腔内）需将活塞杆伸出和缩回多次。操纵液压缸往复运动并记录行程压力、背压和行程时间。
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习题六 控制锅炉门
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培训目的：熟悉二位四通换向阀的功能、结构及其应用
掌握如何确定双作用液压缸的前进和返回行程的时间、压力、力。
培训要求：绘制液压回路图
确定必要的元件
实际回路的组装
测量前进、返回行程的行程压力、背压、转换时间
计算前进、返回行程速度
比较测量值和计算值
题目：炉门的开启和关闭由一个双作用缸控制。双作用缸的动作由一个带弹簧复位的二位四通阀来控制。在开门过程中，操作者必须按住操作杆，此时锅炉门打开，一旦放手，门又重新关上。
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答案：
方案说明：
组装并检测液压回路，连接液压泵并调节溢流阀OV使系统压力调至到50bar，压力传感器1S1、1S2将被用做测量液压缸行程压力和背压。由于压力传感器响应速度快，可以避免由于压力表响应缓慢
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造成动态下读数错误。
当按下二位四通换向阀的手柄时，液压缸的无杆腔进油，活塞杆伸出。当松开二位四通阀换向手柄时，在复位弹簧作用下，阀芯回到原始位置，液压缸有杆腔进油，活塞杆将很快退回到最末端。在测量压力和时间之前，为了排除液压缸中可能残留在油液中的空气（在前几项试验中可能进入活塞腔内）需将活塞杆伸出和缩回多次。操纵液压缸往复运动并记录行程压力、背压和行程时间。
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习题七 传送带方向校正装置
培训目的：熟悉三位四通换向阀的功能、结构及其应用
掌握如何使用液控单向阀
培训要求：绘制液压回路图
确定必要元件
实际回路组装
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对换向阀在不同位置时测量行程压力、背压力和系统压力
针对不同中位的三位四通阀系统，计算阀体处于中位时的功率平衡。
题目：
用一条链式传送带传送工件，使其经过一个烘箱。为了使传送带不脱离滚轴，必须借助一个传送带方向校正装置将偏移的传送带移正。此装置包括一个钢质滚筒，滚筒一端固定，另一端通过双作用液压缸将其调节到所需的位置。液压泵必须一直处于工作状态。为了节约能源，在换向阀不工作时，液压系统必须处于液压泵低压卸荷状态。用一个绷紧装置对传送带不断施加一个反作用力。用一个液控单向阀来防止阀门泄漏而引起的液压缸活塞杆的往返运动。
为了比较，首先计算M型中位的三位四通换向阀的系统，处于中位时的功率平衡，然后计算在O型中位的三位四通换向阀的系统，处于中位时的功率平衡。
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答案：
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组装并检查回路之后，应关闭压力开关OV2且打开溢流阀OV1。接通液压泵，并逐渐关闭溢流阀
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OV1直到液压表OZ2的显示值为50bar为止。 现在打开压力开关，同时可观察到液压表OZ2的显示值立即从所设定的50bar明显的下降到大约3bar。由于三位四通换向阀正处于中位，使油液经换向阀流回到油箱。 通过切换三位四通换向阀可以使活塞杆处于任意位置。当阀切换到中位时，活塞杆立刻停止运动。 单向阀的作用是阻止活塞杆由于反作用力被反压回来。
在应用液控单向阀时，最佳方案是采用Y型中位的三位四通换向阀（A、B连接到T且P处于关闭状态），这样在换向阀处于中位时，液控单向阀的控制油路和输入油路都处于零压状态，此时液控单向阀可以被可靠的关闭。
在本实验中，M型中位的三位四通阀或其它中位位置的换向阀也可以在这个练习中使用，阀处于中位时，由于换向阀的滑阀结构存在内部泄漏，可以使液控单向阀的控制油路压力逐渐下降到零，使得液控单向阀关闭。但是关闭的速度比采用Y型中位的换向阀要慢。
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习题八 控制门
培训目的：了解液压储能器被用作动力源的方法
掌握当泵关闭时如何应用储能器为液压缸的前进和返回行程提供动力。
培训要求：
绘制液压回路图
确定必要的元件
实际回路的组装
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确定当液压泵关闭时的工作周期
得出结论
说明此储能器操作的设计和方法
指出储能器的用途。
题目：
一个大型冷库门的开关机构是由液压缸驱动的。在液压系统中设有一台液压储能装置，其用途是当电力驱动失效（停电）时，用液压储能器中的备用液压动力控制冷库门。储能器的充液量应允许冷库门被开启和关闭一定量的次数。采用二位四通换向阀来控制液压缸动作。二位四通换向阀在初始位置（弹簧复位位置）时，其回路连接是使液压缸处于活塞杆伸出状态。
在得不到动力补给后，冷库门的安全措施被中断，该措施可以避免人被关在门内所带来的危害，因为这个被中断的安全功能通常是由一个电动机驱动液压系统来提供的。
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习题九 圆周自动进给机床
培训目的：了解二通调速阀的功能和工作原理
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了解并组装一个采用背压阀来克服反向负载力的回路。
培训要求：理解液压回路图
实际回路组装
设计一个带有调速阀和能够产生背压力的回路
调整液压缸的进油、回油压力并测量液压缸的行程时间
比较在不同的进油、回油压力下对流量的影响
题目：用一个液压泵来驱动圆周自动进给机床的多个加工站。 作为单个工作站每次启动和关闭都会在整个液压回路产生压力波动。这些压力波动将钻床工作台产生影响。压力波动以及钻孔时所产生的力（反向力）不允许对钻头的进给产生影响。
为了达到可调的均匀进刀要求，必须在系统中设置一个调速阀用来确保获得平稳的进给速度，同时用一个溢流阀作为背压阀，以便产生背压力克服钻头排渣时的反作用力。
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习题１７ 压力粘接机
培训目的：掌握如何确定双作用液压缸的压力
说明如何选择溢流阀或减压阀
培训要求：
绘制液压回路图
实际液压回路组装
测量并比较系统压力、行程压力、终端压力
评估溢流阀和减压阀
题目：压力粘接机用做将图形或字体粘到木头和塑料面板上。根据底部材料和粘
胶剂的不同，可以调节印制的压力，并可以一段时间内保压（方向阀动作时能够被保持较长一段时间）。 设计和比较两个液压回路，第一个用减压阀组成，另一个用支路连接的溢流阀组成。在两个回路中，压力阀均接在一个三位四通换向阀之后，由换向阀进行控制。
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赋值 完成下列设定值:
p0Z2 = 系统压力 = 50 bar
p1Z2 = 液压缸进油路压力 = 30 bar
结论：当液压缸前进时比较回路的系统压力变化? 什么时候用支路溢流阀是有利的?
答案：
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方案说明：在设置减压阀的回路中，当活塞杆返回时，必须打开压力开关。因为减压
阀反向是截止的。油液不能从减压阀A转换到T。
结论：在减压阀回路中，当负载达到30bar时，减压阀起减压作用。此时，系统
压力保持在50bar。另外，应当注意液压泵应具有足够的排量，特别是当
系统中有多个执行元件共用一个液压源时。
如果在系统支路中安装了一个溢流阀，当负载达到30bar时，支路溢流阀
起作用，整个系统压力保持在30bar。
溢流阀在这种应用中具有自身优点。因为，当液压缸处于保压状态时（换
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向阀动作能够被保持较长一段时间情况下），整个系统压力保持在30bar
压力。
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