液压控制解难与分析 米伯林
液压控制解难与分析 米伯林
第四章液压缸 ◇1.重点 ◇液压缸的类型很多,但活塞式液压缸应用最多 因此活塞式液压缸是重点。对液压缸的基本计 算方法,特别是对三种不同联接形式的单杆液 压缸的压力P(P1、P2)、推力F、速度v、流量Q 及负载F等量的计算必须掌握。液压缸的密封 至关重要,离开密封甚至密封不良都将导致液 压缸无法工作。因此,液压缸密封的部位、特 点,橡胶密封圈的种类及应用场合也必须掌握
第四章 液压缸 1.重点 液压缸的类型很多,但活塞式液压缸应用最多, 因此活塞式液压缸是重点。对液压缸的基本计 算方法,特别是对三种不同联接形式的单杆液 压缸的压力P(P1、P2 )、推力F、速度v、流量Q 及负载FL等量的计算必须掌握。液压缸的密封 至关重要,离开密封甚至密封不良都将导致液 压缸无法工作。因此,液压缸密封的部位、特 点,橡胶密封圈的种类及应用场合也必须掌握
2.难点 差动液压缸的计算,回油腔及回油压力的概念, 及液压缸的缓冲是本章的难点。事实上,若令单 杆活塞缸活塞的直径为D,活塞杆的直径为d,则 有D14=(D3-4)4+m2/4。即液压缸无杆腔 的有效工作面积可以看成由两部分组成。液压缸 差动联接时,从有杆腔反馈到无杆腔的油液占据 了面积为(D2-d)4的空间(不计泄漏),而进油 管路来的油液Q则占据了面积为m2/4的空 间(不计泄漏)。因此液压缸的速度(差动联接的 速度)为=40/m,可见速度较没有差动联接 时的速度 v=40/m 提高了
2.难点 差动液压缸的计算，回油腔及回油压力的概念， 及液压缸的缓冲是本章的难点。事实上，若令单 杆活塞缸活塞的直径为D，活塞杆的直径为d，则 有 。即液压缸无杆腔 的有效工作面积可以看成由两部分组成。液压缸 差动联接时,从有杆腔反馈到无杆腔的油液占据 了面积为 的空间(不计泄漏),而进油 管路来的油液Q则占据了面积为 的空 间(不计泄漏)。因此液压缸的速度(差动联接的 速度)为 , 可见速度较没有差动联接 时的速度 提高了 / 4 ( )/ 4 / 4 2 2 2 2 D = D − d +d ( )/ 4 2 2 D − d / 4 2 d 2 v = 4Q/d 2 v = 4Q/D
至于推力F,由于活塞在要动还没动时,活塞左右两边压力 相等,推力产生在活塞两边的有效工作面积差2/4 故推力为F=P·m2141为进油压力)。可见推力 较没有差动联接时的推力减小了。 对于双作用式液压缸,无论是单杆缸还是双杆缸,只要是 油液从其流出的腔便称为回油腔,亦称为背压腔。该腔 的压力称为回油压力或背压力。在理论计算时,因不涉 及实际管路,所以只要没有外界负载液压缸的回油(从回 油腔流出的油液)压力便为零。这是从压力决定于负载这 角度得出的。实际上,此时回油压力非但不能为零(否 则便不能流出回油腔),而且由于管路较长(沿程损失较 大)、弯头较多(局部损失较多),造成压力损失较大,使回 油压力可高达十几个大气压。因此读者应注意到这点,正 确理解理论与实际的这一差别。 F=P·zD2/4
至于推力F,由于活塞在要动还没动时,活塞左右两边压力 相等,推力产生在活塞两边的有效工作面积差 上,故推力为 (P1为进油压力)。可见推力 较没有差动联接时的推力减小了。 对于双作用式液压缸,无论是单杆缸还是双杆缸,只要是 油液从其流出的腔便称为回油腔，亦称为背压腔。该腔 的压力称为回油压力或背压力。在理论计算时，因不涉 及实际管路，所以只要没有外界负载液压缸的回油(从回 油腔流出的油液)压力便为零。这是从压力决定于负载这 一角度得出的。实际上，此时回油压力非但不能为零(否 则便不能流出回油腔),而且由于管路较长(沿程损失较 大)、弯头较多(局部损失较多),造成压力损失较大,使回 油压力可高达十几个大气压。因此读者应注意到这点,正 确理解理论与实际的这一差别。 / 4 2 d / 4 2 1 F = P •d / 4 2 F = P1 •D
3.解题要领 理论计算 主要是液压缸产生的推力、流量、速度或负载决定的压 力等问题的计算。问题的关键要掌握好有效承压面(即 有效工作面)这一概念。推力需要它,计算流量和速度 也需要它。所谓有效承压面(有效工作面)是这样的一才 液压缸的五大组成部分: 对前三部分即缸筒组件,活塞组件,密封装置是必须的, 但对后两部分即;装置、排气装置并不是所有工况下的 液压缸都需要。这应由具体要求而定
3.解题要领 理论计算： 主要是液压缸产生的推力、流量、速度或负载决定的压 力等问题的计算。问题的关键要掌握好有效承压面(即 有效工作面)这一概念。推力需要它，计算流量和速度 也需要它。所谓有效承压面(有效工作面)是这样的一才 液压力在该面上的作用力的方向与负载阻力方向相反。 液压缸的五大组成部分： 对前三部分即缸筒组件,活塞组件,密封装置是必须的, 但对后两部分即；装置、排气装置并不是所有工况下的 液压缸都需要。这应由具体要求而定
液压思考题 1.液压缸的类型 【答】液压缸的类型繁多。①按作用方式分 液压缸分为单作用式和双作用式两大类。 ②按不同的使 用压力,液压缸又可分为2.5MPa~6.3MPa; 对于要求体积小、质量轻、出力
液压思考题 1.液压缸的类型 【答】液压缸的类型繁多。①按作用方式分， 液压缸分为单作用式和双作用式两大类。单 作用式液压缸，其一个方向的运动靠液压力 来实现，而反向运动则依靠重力或弹簧力等 实现。双作用式液压缸，其正、反两个方向 的运动都依靠液压力来实现。②按不同的使 用压力，液压缸又可分为2.5MPa～6.3MPa； 对于要求体积小、质量轻、出力
大的建筑车辆和飞机用液压缸多采用中高 压液压缸,其额定压力为10MPa~16MPa; 对于油压机一类机械,大多数采用高压液 压缸,其额定压力为25MPa~31.5MPa。 ③按结构型式的不同, 其中以 。而活塞式液压缸 又有单活塞杆和双活塞杆、缸定式和杆定 式的不同结构和运动方式
大的建筑车辆和飞机用液压缸多采用中高 压液压缸，其额定压力为10MPa~16MPa； 对于油压机一类机械，大多数采用高压液 压缸，其额定压力为25MPa~31.5MPa。 ③按结构型式的不同，液压缸又有活塞式、 柱塞式、摆动式、伸缩式等型式。其中以 活塞式液压缸应用最多。而活塞式液压缸 又有单活塞杆和双活塞杆、缸定式和杆定 式的不同结构和运动方式
液压缸的差动连接及其特点、应用 【答】对单活塞杆液压缸来说,其左右两 腔相互连通,并 。其特点 是推力减小了,速度提高了。当无杆腔的 有效工作面积是有杆腔的两倍时,亦即活 塞直径D=√2d时(为活塞杆直径),差 动连接的速度较没有差动连接的速度提高 了一倍,而其结构简单,故应用较广。但 其速度提高不大(最大提高一倍)
2.液压缸的差动连接及其特点、应用 【答】对单活塞杆液压缸来说，其左右两 腔相互连通，并同时都和进油管路相通的 连接方式叫做液压缸的差动连接。其特点 是推力减小了，速度提高了。当无杆腔的 有效工作面积是有杆腔的两倍时，亦即活 塞直径 时（为活塞杆直径），差 动连接的速度较没有差动连接的速度提高 了一倍，而其结构简单，故应用较广。但 其速度提高不大（最大提高一倍）。 D = 2d
6液压缸的缓冲、排气 【答】为了避免活塞 在行程两端冲撞缸盖, 产生噪声,影响工件 精度以至损坏机件, 常在液压缸两端设置 缓冲装置。其作用是 利用油液的节流原理 来实现对运动部件的 制动
6.液压缸的缓冲、排气 【答】为了避免活塞 在行程两端冲撞缸盖， 产生噪声，影响工件 精度以至损坏机件， 常在液压缸两端设置 缓冲装置。其作用是 利用油液的节流原理 来实现对运动部件的 制动
常用的缓冲装置(图所示)有环状间隙式 [图(a)]、节流口可调式[图(b)]、节 流口可变式[图(c)]等三种形式。①环状 间隙式:当缓冲柱塞δ进入与其相配的 盖上内孔时,液压油(回油)必须通过间 隙才能排出,使活塞速度降低。由于配合 间隙不变,故缓冲作用不可调,且随活塞 速度的降低,其缓冲作用逐渐减弱。②节 流口可调式:当缓冲柱塞进入缸盖上的 内孔时d液压油(回油)必须经过节流阀 1才能排出。由于节流阀是可调的,故缓 冲作用也可调
常用的缓冲装置（图所示）有环状间隙式 [图（a）]、节流口可调式[图（b）]、节 流口可变式[图（c）]等三种形式。①环状 间隙式：当缓冲柱塞 进入与其相配的缸 盖上内孔时，液压油（回油）必须通过间 隙才能排出，使活塞速度降低。由于配合 间隙不变，故缓冲作用不可调，且随活塞 速度的降低，其缓冲作用逐渐减弱。②节 流口可调式：当缓冲柱塞 进入缸盖上的 内孔时，液压油（回油）必须经过节流阀 1才能排出。由于节流阀是可调的，故缓 冲作用也可调， dc dc