结构推理
如图所示的液压系统,泵的流量qP=0.5L/s,系统的最大工作压力(相对压力)pmax=8MPa,允许的压力降为1MPa,执行元件做间歇运动,运动时0.1s内的用油量为0.8L;间歇最短时间为30s。确定系统中所用蓄能器的容量(假设蓄能器为波纹型气囊)。
【正确答案】解: 因为泵的流量为0.5L/s,远小于执行元件运动时1s内的用油量8L ,所以系统采用蓄能器短时大量供油。系统的最大相对压力为8MPa,允许的压力降为1MPa,所以蓄能器工作时的最高压力p1=8MPa,释放能量后的压力p2=7MPa。间歇时(30s)泵向蓄能器充油,其排油量为400mL/sx30s:12L。因此,所确定蓄能器容量应小于12L。具体计算如下:
(1)蓄能器排油过程
蓄能器在0.1s内排油0.8L,属绝热过程,n=1.4,VW=V2-V1=0.8L,V2 =0.8+V1,
p0V0n=p1V1n=p2V2n=const
∴ V1=7.99L V2 =8.79L
取p0=0.62 p2=0.62×7=4.34MPa,则
L
(2)充油过程
在间歇的30s内,泵向蓄能器充油,因时间小于1min,故也属绝热过程。充油时,泵应向蓄能器提供油量为VP=V0-V1=12.37-7.99=4.38L
蓄能器的充油时间为t=VP/qP=4.38/0.5=8.76s<30s
故该蓄能器的容量满足系统要求。
【答案解析】