【正文】 箱的油直接被吸入缸上腔，起著充液（補(bǔ)油）的作用。 3） 圖示的回路中在換向時(shí)要求上腔先泄壓，直至壓力降低到順序閥3的調(diào)定壓力px時(shí)，順序閥斷開，缸下腔的壓力才開始升壓。在液控順序閥3斷開瞬間，液控單向閥4反向進(jìn)口承受的壓力為px （20～40105Pa），其反向出口和油箱相通，無背壓，因此開啟液控單向閥的控制壓力只需pk=（～）px即可。 11．圖示的液壓回路，原設(shè)計(jì)要求是夾緊缸I把工件夾緊后，進(jìn)給缸II才能動(dòng)作；并且要求夾緊缸I的速度能夠調(diào)節(jié)。實(shí)際試車后發(fā)現(xiàn)該方案達(dá)不到預(yù)想目的，試分析其原因并提出改進(jìn)的方法。 解：圖（a）的方案中，要通過節(jié)流閥對缸I進(jìn)行速度控制，溢流閥必然處于溢流的工作狀況。這時(shí)泵的壓力為溢流閥調(diào)定值，pB= py。B點(diǎn)壓力對工件是否夾緊無關(guān)，該點(diǎn)壓力總是大于順序閥的調(diào)定值px，故進(jìn)給缸II只能先動(dòng)作或和缸I同時(shí)動(dòng)作，因此無法達(dá)到預(yù)想的目的。圖（b）是改進(jìn)后的回路，它是把圖（a）中順序閥內(nèi)控方式改為外控方式，控制壓力由節(jié)流閥出口A點(diǎn)引出。這樣當(dāng)缸I在運(yùn)動(dòng)過程中， A點(diǎn)的壓力取決于缸I負(fù)載。當(dāng)缸I夾緊工件停止運(yùn)動(dòng)后，A點(diǎn)壓力升高到py，使外控順序閥接通，實(shí)現(xiàn)所要求的順序動(dòng)作。圖中單向閥起保壓作用，以防止缸II在工作壓力瞬間突然降低引起工件自行松開的事故。 12．圖（a），（b）所示為液動(dòng)閥換向回路。在主油路中接一個(gè)節(jié)流閥，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到行程終點(diǎn)時(shí)切換控制油路的電磁閥3，然后利用節(jié)流閥的進(jìn)油口壓差來切換液動(dòng)閥4，實(shí)現(xiàn)液壓缸的換向。試判 斷圖示兩種方案是否都能正常工作？ 解：在（a）圖方案中，溢流閥2裝在節(jié)流閥1的后面，節(jié)流閥始終有油液流過?；钊谛谐探K了后，溢流閥處于溢流狀態(tài)，節(jié)流閥出口處的壓力和流量為定值，控制液動(dòng)閥換向的壓力差不變。因此，（a）圖的方案可以正常工作。在（b）圖方案中，壓力推動(dòng)活塞到達(dá)終點(diǎn)后，泵輸出的油液全部經(jīng)溢流閥2回油箱，此時(shí)不再有油液流過節(jié)流閥，節(jié)流閥兩端壓力相等。因此，建立不起壓力差使液動(dòng)閥動(dòng)作，此方案不能正常工作。 13．在圖示的夾緊系統(tǒng)中，已知定位壓力要求為10105Pa，夾緊力要求為3104Ｎ，夾緊缸無桿腔面積Ａ1=100cm，試回答下列問題： 1）A，B，C，D各件名稱，作用及其調(diào)整壓力； 2）系統(tǒng)的工作過程。 解：1） A為 內(nèi)控外泄順序閥，作用是保證先定位、后夾緊的順序動(dòng)作，調(diào)整壓力略大于10105Pa ； B為卸荷閥，作用是定位、夾緊動(dòng)作完成后，使大流量泵卸載，調(diào)整壓力略大于10105Pa ； C為壓力繼電器，作用是當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到夾緊壓力時(shí)，發(fā)訊控制其他元件動(dòng)作，調(diào)整壓力為30105Pa D 為溢流閥，作用是夾緊后，起穩(wěn)壓作用，調(diào)整壓力為30105Pa 。 2）系統(tǒng)的工作過程：系統(tǒng)的工作循環(huán)是定位—夾緊—拔銷—松開。其動(dòng)作過程：當(dāng)1DT得電、換向閥左位工作時(shí)，雙泵供油，定位缸動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)定位；當(dāng)定位動(dòng)作結(jié)束后，壓力升高，升至順序閥A的調(diào)整壓力值，A閥打開，夾緊缸運(yùn)動(dòng)；當(dāng)夾緊壓力達(dá)到所需要夾緊力時(shí)，B閥使大流量泵卸載，小流量泵繼續(xù)供油，補(bǔ)償泄漏，以保持系統(tǒng)壓力，夾緊力由溢流閥D控制，同時(shí)，壓力繼電器C發(fā)訊，控制其他相關(guān)元件動(dòng)作。 14．圖示系統(tǒng)為一個(gè)二級減壓回路，活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)需克服摩擦阻力Ｆ=1500Ｎ，活塞面積A=15cm2，溢流閥調(diào)整壓力py =45105Pa，兩個(gè)減壓閥的調(diào)定壓力分別為pj1=20105Pa和pj2=35105Pa，管道和換向閥的壓力損失不計(jì)。試分析： 1） 當(dāng)DT吸合時(shí)活塞處于運(yùn)動(dòng)過程中，pB、pA、pC三點(diǎn)的壓力各為多少？2） 當(dāng)DT吸合時(shí)活塞夾緊工件，這時(shí)pB、pA、pC三點(diǎn)的壓力各為多少？3） 如在調(diào)整減壓閥壓力時(shí)，改取 pj1=35105Pa和pj2=20105Pa，該系統(tǒng)是否能使工件得到兩種不同夾緊力? 解：1）DT吸合，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)： 因pLpj，減壓閥閥口處于最大位置，不起減壓作用，pA＝pC＝pL＝10105Pa，pB＝10105＋Δpj Pa，Δpj為油液通過減壓閥時(shí)產(chǎn)生的壓力損失。 2）DT吸合，活塞夾緊工件：溢流閥必然開啟溢流，pB＝py＝45105Pa。對于減壓閥1，由于pL的作用使其先導(dǎo)閥開啟，主閥芯在兩端壓力差的作用下，減壓開口逐漸關(guān)小，直至完全閉合；對于減壓閥2，由于pL的作用使其主閥口關(guān)小處于平衡狀態(tài)，允許（1～2）l/min的流量經(jīng)先導(dǎo)閥回油箱，以維持出口處壓力為定值，pC＝pA＝pj2＝35105Pa。3）由以上分析可知，只要DT一吸合，缸位于夾緊工況時(shí)，夾緊缸的壓力將由并聯(lián)的減壓閥中調(diào)定值較高的那一減壓閥決定。因此，為了獲得兩種不同夾緊力，必須使pj1pj2。如果取pj1=35105Pa，則無法獲得夾緊缸壓力 pj=20105Pa。 15． 在如圖所示系統(tǒng)中，兩液壓缸的活塞面積相同，A=20cm2，缸I的阻力負(fù)載FⅠ=8000N，缸II的阻力負(fù)載FⅡ=4000N，溢流閥的調(diào)整壓力為py =45105Pa。1）在減壓閥不同調(diào)定壓力時(shí)（pj1 =10105Pa 、pj2 =20105Pa、pj3 =40105Pa）兩缸的動(dòng)作順序是怎樣的？2）在上面三個(gè)不同的減壓閥調(diào)整值中，哪個(gè)調(diào)整值會(huì)使缸II運(yùn)動(dòng)速度最快？解：1）啟動(dòng)缸II所需的壓力：pj1 =10105Pa p2 ，減壓閥處于工作狀態(tài)，由于出口壓力不能推動(dòng)阻力F2,故缸II不動(dòng)，v2=0、pA=10105Pa，pB =py =45105Pa，壓力油使缸Ⅰ右移。pj2 =20105Pa = p2 ，減壓閥處于工作狀態(tài)，流量根據(jù)減壓閥口、節(jié)流閥口及溢流閥口的液阻分配，兩缸同時(shí)動(dòng)作。pj3 =40105Pa p2 ，減壓閥口全開、不起減壓作用，若不計(jì)壓力損失，pB ≈ p2 =20105Pa，該壓力不能克服缸I負(fù)載，故缸II單獨(dú)右移，待缸II運(yùn)動(dòng)到端點(diǎn)后，壓力上升pA =pj =40105Pa， pB =py =45105Pa，壓力油才使缸I向右運(yùn)動(dòng)。2）當(dāng)pj3 =40105Pa 時(shí)，減壓閥口全開、不起減壓作用。泵的壓力取決于負(fù)載，pB = p2 =20105Pa 。因?yàn)橐缌鏖y關(guān)閉，泵的流量全部進(jìn)入缸II，故缸II運(yùn)動(dòng)速度最快，vII=q/A 。16． 如圖所示采用蓄能器的壓力機(jī)系統(tǒng)的兩種方案，其區(qū)別在于蓄能器和壓力繼電器的安裝位置不同。試分析它們的工作原理，并指出圖（a）和（b）的系統(tǒng)分別具有哪些功能？ 解：圖（a）方案，當(dāng)活塞在接觸工件慢進(jìn)和保壓時(shí)，或者活塞上行到終點(diǎn)時(shí)，泵一部分油液進(jìn)入蓄能器。當(dāng)蓄能器壓力達(dá)到一定值，壓力繼電器發(fā)訊使泵卸載，這時(shí)，蓄能器的壓力油對壓力機(jī)保壓并補(bǔ)充泄漏。當(dāng)換向閥切換時(shí)，泵和蓄能器同時(shí)向缸供油，使活塞快速運(yùn)動(dòng)。蓄能器在活塞向下向上運(yùn)動(dòng)中，始終處于壓力狀態(tài)。由于蓄能器布置在泵和換向閥之間，換向時(shí)兼有防止液壓沖擊的功能。圖（b）方案，活塞上行時(shí)蓄能器與油箱相通，故蓄能器內(nèi)的壓力為零。當(dāng)活塞下行接觸工件時(shí)泵的壓力上升，泵的油液進(jìn)入蓄能器。當(dāng)蓄能器的壓力上升到調(diào)定壓力時(shí)，壓力繼電器發(fā)訊使泵卸載，這時(shí)缸由蓄能器保壓。該方案適用于加壓和保壓時(shí)間較長的場合。與（a）方案相比，它沒有泵和蓄能器同時(shí)供油、滿足活塞快速運(yùn)動(dòng)的要求及當(dāng)換向閥突然切換時(shí)、蓄能器吸收液壓沖擊的功能。 17． 在圖示的系統(tǒng)中，兩溢流閥的調(diào)定壓力分別為60105Pa、20105Pa。1）當(dāng)py1＝60105Pa，py2＝20105Pa ，DT吸合和斷電時(shí)泵最大工作壓力分別為多少？2）當(dāng)py1＝20105Pa，py2＝60105Pa，DT吸合和斷電時(shí)泵最大工作壓力分別為多少？ 解：1）DT失電時(shí)活塞向右運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥1進(jìn)出口壓力相等，由于作用在閥芯兩端的壓差為零，閥1始終處于關(guān)閉狀態(tài)不起作用，泵的壓力由py2決定：ppmax＝py2＝20105Pa；DT吸合時(shí)活塞向左運(yùn)動(dòng)，缸的大腔壓力為零，泵的最大工作壓力將由pypy2中較小的值決定：ppmax＝py2＝20105Pa。2）同上一樣，DT失電時(shí)活塞向右運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥1不起作用，泵的壓力由py2決定：ppmax＝py2＝60105Pa；DT吸合時(shí)活塞向左運(yùn)動(dòng)，泵的最大工作壓力將由pypy2中較小的值決定：ppmax＝py1＝20105Pa。18．下列供氣系統(tǒng)有何錯(cuò)誤？應(yīng)怎樣正確布置？解：氣動(dòng)三大件是氣動(dòng)系統(tǒng)使用壓縮空氣質(zhì)量的最后保證，其順序分水濾氣器、減壓閥、油霧器。圖a）用于氣閥和氣缸的系統(tǒng)，三大件的順序有錯(cuò)，油霧器應(yīng)放在減壓閥、壓力表之后；圖b）用于邏輯元件系統(tǒng)，不應(yīng)設(shè)置油霧器，因潤滑油會(huì)影響邏輯元件正常工作，另外減壓閥圖形符號缺少控制油路。19．有人設(shè)計(jì)一雙手控制氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)回路如圖所示。問此回路能否工作？為什么？如不能工作需要更換哪個(gè)閥？ 解：此回路不能工作，因?yàn)槎欢ㄩy不能反向排氣，即二位四通換向閥左側(cè)加壓后，無論二位二通閥是否復(fù)位，其左側(cè)控制壓力都不能泄壓，這樣彈簧就不能將它換至右位，氣缸也就不能縮回； 將兩個(gè)二位二通閥換為二位三通閥，在松開其按鈕時(shí)使二位四通換向閥左側(cè)處于排氣狀態(tài)，回路即可實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 六、問答題 1．是門元件與非門元件結(jié)構(gòu)相似，是門元件中閥芯底部有一彈簧，非門元件中卻沒有，說明是門元件中彈簧的作用，去掉該彈簧是門元件能否正常工作，為什么？ 答：當(dāng)“是門”元件正常工作時(shí)，氣流由氣源流向輸出口S，若由于某種原因使氣源壓力p為零而輸出仍保持壓力，則輸出口S氣流會(huì)回流到氣源口，輸出口S的污穢會(huì)進(jìn)入是門元件甚至是門元件前的其它控制閥。這種情況應(yīng)該避免。故采用彈簧使是門元件閥芯復(fù)位，防止輸出口S氣流回流。此中情況下非門元件輸出口S回流氣流正好使閥芯關(guān)斷，故不需彈簧。 2．簡述壓縮空氣凈化設(shè)備及其主要作用。 答：壓縮空氣凈化設(shè)備一般包括后冷卻器、油水分離器、貯氣罐、干燥器。后冷卻器安裝在空氣壓縮機(jī)出口管道上，它將壓縮空氣中油霧和水汽達(dá)到飽和使其大部分凝結(jié)成滴而析出。油水分離器安裝在后冷卻器后的管道上，作用是分離壓縮空氣中所含的水分、油分等雜質(zhì)，使壓縮空氣得到初步凈化。貯氣罐的主要作用是貯存一定數(shù)量的壓縮空氣，減少氣源輸出氣流脈動(dòng)，增加氣流連續(xù)性，進(jìn)一步分離壓縮空氣中的水分和油分。干燥器的作用是進(jìn)一步除去壓縮空氣中含有的水分、油分、顆粒雜質(zhì)等，使壓縮空氣干燥。 3．試比較截止式氣動(dòng)邏輯元件和膜片式氣動(dòng)邏輯元件的特點(diǎn)。答：（1）在工作原理上：高壓截止式邏輯元件的動(dòng)作是依靠氣壓信號推動(dòng)閥芯或通過膜片變形推動(dòng)閥芯動(dòng)作，改變氣流的通路以實(shí)現(xiàn)一定的邏輯功能；高壓膜片式邏輯元件由帶閥口的氣室和能夠擺動(dòng)的膜片構(gòu)成，它通過膜片兩側(cè)造成壓力差使膜片向一側(cè)擺動(dòng)，從而開關(guān)相應(yīng)的閥口，使氣流的流向、流路切換，以實(shí)現(xiàn)各種邏輯控制功能。（2）在性能上各有長處：高壓截止式邏輯元件的閥芯是自由圓片或圓柱體，檢查、維修、安裝方便，行程短，流量大。高壓膜片式邏輯元件結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部可動(dòng)部件摩擦小，壽命長，密封性好。 4．簡述沖擊氣缸的工作過程及工作原理。答：它的工作過程可簡單地分為三個(gè)階段。第一段，氣源由孔A供氣，孔B排氣，活塞上升并用密封墊封住噴嘴，氣缸上腔成為密封的儲(chǔ)氣腔。第二段，氣源改由孔A排氣，孔B進(jìn)氣。由于上腔氣壓作用在噴嘴上面積較小，而下腔作用面積較大，可使上腔貯存很高的能量。第三段，上腔壓力增大，下腔壓力繼續(xù)降低，上下腔壓力比大于活塞與噴嘴面積比時(shí)，活塞離開噴嘴，上腔的氣體迅速充入到活塞與中蓋間的空間?；钊麑⒁詷O大的加速度向下運(yùn)動(dòng)，氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞的動(dòng)能，利用這個(gè)能量對工件沖擊做工，產(chǎn)生很大的沖擊力。 5．使用氣動(dòng)馬達(dá)和氣缸時(shí)應(yīng)注意那些事項(xiàng)？答：氣動(dòng)馬達(dá)在使用中必須得到良好的潤滑。一般在整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)回路中，在氣動(dòng)馬達(dá)控制閥前設(shè)置油霧器，并按期補(bǔ)油，使油霧混入空氣后進(jìn)入氣動(dòng)馬達(dá)，從而達(dá)到充分潤滑。氣缸在使用時(shí)應(yīng)注意環(huán)境溫度為35~+80℃；，不應(yīng)漏氣；裝配時(shí)所有工作表面應(yīng)涂以潤滑脂；安裝的氣源進(jìn)口處必須設(shè)置油霧器，并在灰大的場合安裝防塵罩；安裝時(shí)應(yīng)盡可能讓活塞桿承受軸線上的拉力載荷；在行程中若載荷有變化，應(yīng)該使用輸出力充裕的氣缸，并附設(shè)緩沖裝置；多數(shù)情況下不使用滿行程。 6．簡述氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)對其工作介質(zhì)—壓縮空氣的主要要求。答：氣動(dòng)系統(tǒng)要求壓縮空氣具有一定的壓力和足夠的流量，具有一定的凈化程度，所含雜質(zhì)（油、水及灰塵等）粒徑一般不超過以下數(shù)值：氣缸、膜片式和截止式氣動(dòng)元件—不大于50μm，氣動(dòng)馬達(dá)、硬配滑閥—不大于25μm，射流元件—10μm左右。 7．液壓傳動(dòng)中常用的液壓泵分為哪些類型？答：1） 按液壓泵輸出的流量能否調(diào)節(jié)分類有定量泵和變量泵。定量泵：液壓泵輸出流量不能調(diào)節(jié)，即單位時(shí)間內(nèi)輸出的油液體積是一定的。 變量泵：液壓泵輸出流量可以調(diào)節(jié)，即根據(jù)系統(tǒng)的需要，泵輸出不同的流量。 2）按液壓泵的結(jié)構(gòu)型式不同分類有齒輪泵（外嚙合式、內(nèi)嚙合式）、 葉片泵（單作用式、雙作用式）、柱塞泵（軸向式、徑向式）螺桿泵。 8．如果與液壓泵吸油口相通的油箱是完全封閉的，不與大氣相通，液壓泵能否正常工作？答：液壓泵是依靠密閉工作容積的變化，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成壓力能的泵，常稱為容積式泵。液壓泵在機(jī)構(gòu)的作用下，密閉工作容積增大時(shí)，形成局部真空，具備了吸油條件；又由于油箱與大氣相通，在大氣壓力作用下油箱里的油液被壓入其內(nèi)，這樣才能完成液壓泵的吸油過程。如果將油箱完全封閉，不與大氣相通，于是就失去利用大氣壓力將油箱的油液強(qiáng)行壓入泵內(nèi)的條件，從而無法完成吸油過程，液壓泵便不能工作了。 9．什么叫液壓泵的工作壓力，最高壓力和額定壓力？三者有何關(guān)系？ 答：液壓泵的工作壓力是指液壓泵在實(shí)際工作時(shí)輸出油液的壓力，即油液克服阻力而建立起來的壓力。液壓泵的工作壓力與外負(fù)載有關(guān)，若外負(fù)載增加，液壓泵的工作壓力也隨之升高。 液壓泵的最高工作壓力是指液壓泵的工作壓力隨外載的增加而增加，當(dāng)工作壓力增加到液壓泵本身