液压控制系统课后题答案
液压伺服控制课后题答案大全王春行版
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 -⨯=。
液压控制系统课后思考题绝对全(王春行版)培训讲学
液压控制系统课后思考题绝对全(王春行版)第二章1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件?答:因为液压控制阀将输入的机械信号(位移)转换为液压信号(压力、流量)输出,并行功率放大,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?理想滑阀:径向间隙为零,节流工作边锐利的滑阀实际滑阀:存在径向间隙,节流工作边有圆角的滑阀3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?它们之间有什么关系?“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口,不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。
“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换向阀有两个、四个可控的节流口。
一般情况下,三通阀是双边滑阀,四通阀是四通阀。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?阀的工作点是阀的压力—流量曲线上的点。
零位工作点即曲线的原点,又称零位阀系数。
零位工作点的条件是0===v L L x p q 。
5、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q q =x L V K ∂∂,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
流量-压力系数c q =-p L LK ∂∂,直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
压力增益p p =x L V K ∂∂,表示阀控执行元件组合启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。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响,为什么要研究实际实际零开口滑阀的泄漏特性?答:理想零开口滑阀c0=0K ,p0=K ∞,而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响,存在泄漏流量2c c0r =32W K πμ,p0c =K ,两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角,存在泄漏,泄漏特性决定了阀的性能,用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小,用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。
液压控制系统(王春行版)课后题答案
第二章思考题1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件?答:因为液压控制阀将输入的机械信号(位移)转换为液压信号(压力、流量)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?答: 理想滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。
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的滑阀。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?答: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p L ,阀位移x V 时,阀的负载流量为q L 的位置。
零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。
5、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? 答:流量增益q q =x LVK ∂∂,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
流量-压力系数c q =-p LLK ∂∂,直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
压力增益p p =x LVK ∂∂,表示阀控执行元件组合启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。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响?为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性?答:理想零开口滑阀c0=0K ,p0=K ∞,而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响,存在泄漏流量2cc0r =32WK πμ,p0c K ,两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角,存在泄漏,泄漏特性决定了阀的性能,用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小,用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。
9、什么是稳态液动力?什么是瞬态液动力?答:稳态液动力是指,在阀口开度一定的稳定流动情况下,液流对阀芯的反作用力。
瞬态液动力是指,在阀芯运动过程中,阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化,引起阀腔内液流速度随时间变化,其动量变化对阀芯产生的反作用力。
习题1、有一零开口全周通油的四边滑阀,其直径-3d=810m ⨯,径向间隙-6c r =510m ⨯,供油压力5s p =7010a P ⨯,采用10号航空液压油在40C 。
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第二章1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件?答:因为液压控制阀将输入的机械信号(位移)转换为液压信号(压力、流量)输出,并行功率放大,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?理想滑阀:径向间隙为零,节流工作边锐利的滑阀 实际滑阀:存在径向间隙,节流工作边有圆角的滑阀3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?它们之间有什么关系?“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口,不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。
“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换向阀有两个、四个可控的节流口。
一般情况下,三通阀是双边滑阀,四通阀是四通阀。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?阀的工作点是阀的压力—流量曲线上的点。
零位工作点即曲线的原点,又称零位阀系数。
零位工作点的条件是0===v L L x p q 。
5、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q q =x LVK ∂∂,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
流量-压力系数c q =-p LLK ∂∂,直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
压力增益p p =x LVK ∂∂,表示阀控执行元件组合启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。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响,为什么要研究实际实际零开口滑阀的泄漏特性?答:理想零开口滑阀c0=0K ,p0=K ∞,而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响,存在泄漏流量2cc0r =32WK πμ,p0c K ,两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角,存在泄漏,泄漏特性决定了阀的性能,用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小,用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。
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2.1 要提高齿轮泵的压力需解决哪些关键问题?通常都采用哪些措施? 解答:(1)困油现象。
采取措施:在两端盖板上开卸荷槽。
(2)径向不平衡力:采取措施:缩小压油口直径;增大扫膛处的径向间隙;过渡区连通;支撑上采用滚针轴承或滑动轴承。
(3)齿轮泵的泄漏:采取措施:采用断面间隙自动补偿装置。
• 2.2 叶片泵能否实现反转?请说出理由并进行分析。
解答:叶片泵不允许反转,因为叶片在转子中有安放角,为了提高密封性叶片本身也有方向性。
• 2.3 简述齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的优缺点及应用场合。
•解答:(1)齿轮泵: 优点:结构简单,制造方便,价格低廉,体积小,重量轻,自吸性能好,对油液污染不敏感,工作可靠;主要缺点:流量和压力脉动大,噪声大,排量不可调。
应用:齿轮泵被广泛地应用于采矿设备,冶金设备,建筑机械,工程机械,农林机械等各个行业。
(2)叶片泵:优点:排油均匀,工作平稳,噪声小。
缺点:结构较复杂,对油液的污染比较敏感。
应用:在精密仪器控制方面应用广泛。
(3)柱塞泵:优点:性能较完善,特点是泄漏小,容积效率高,可以在高压下工作。
缺点:结构复杂,造价高。
应用:在凿岩、冶金机械等领域获得广泛应用。
• 2.4 齿轮泵的模数m=4 mm,齿数z=9,齿宽B=18mm,在额定压力下,转速n=2000 r/min时,泵的实际输出流量Q=30 L/min,求泵的容积效率。
•解答:ηv=q/qt=q/(6.6~7)zm2bn =30/(6.6×9×42×18×2000 ×10-6)=0.87•• 2.5 YB63型叶片泵的最高压力pmax=6.3MPa,叶片宽度B=24mm,叶片厚度δ=2.25mm,叶片数z =12,叶片倾角θ=13°,定子曲线长径R=49mm,短径r=43mm,泵的容积效率ηv=0.90,机械效率ηm=0.90,泵轴转速n=960r/min,试求:(1) 叶片泵的实际流量是多少?(2)叶片泵的输出功率是多少?解答:• 2.6 斜盘式轴向柱塞泵的斜盘倾角β=20°,柱塞直径d=22mm,柱塞分布圆直径D=68mm,柱塞数z=7,机械效率ηm=0.90,容积效率ηV=0.97,泵转速n=1450r/min,泵输出压力p=28MPa,试计算:(1)平均理论流量;(2)实际输出的平均流量;(3)泵的输入功率。
液压传动与控制 课后题及详解答案
《液压传动与控制》习题集液压传动课程组兰州工专内部使用前言《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写,于1994年6月由重庆大学出版社出版。
阅历十余年,液压传动的内容发展很快,所以修订后再出版。
为有利于教学,编了该教材的思考题与习题集,仅供参考。
编者2005年月目录绪论 (4)第一章工作介质及液压流体力学基础 (4)第二章液压泵及液压马达 (7)第三章液压缸 (9)第四章控制阀 (10)第五章液压辅件 (13)第六章液压基本回路 (14)第七章典型液压系统分析 (19)第八章液压系统的设计与计算 (20)第九章液压伺服控制系统 (20)第十章液压系统(设备)的安装、调试、使用及维护 (21)第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)绪论0-1 何谓液压传动?其基本工作原理是怎样的?0-2 结合图0-2所示的液压系统图,说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较,有哪些优缺点?第一章 工作介质及液压流体力学基础1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种,并分别叙述其粘度单位。
1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么? 1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时,其活塞运动速度由什么来决定?1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别?1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态,为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?1-8有200cm 3的液压油,在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ;同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2=51s 。
该油的恩氏粘度o E 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么?解:3511532150==t t E =()c s t E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ;新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt ,其密度ρ = 900kg /m 3,求其动力粘度和恩氏粘度各为多少?解:()cp v 1810900102036=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ 由 t t E E v/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E()1626204264.88420202±=⨯-⨯⨯-±=t E875.21=t E375.02-=t E (舍去)1-10如图所示直径为d ,重量为G 的柱塞浸没在液体中,并在F 力作用下处于静止状态。
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第二 章思考题1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件?答:因为液压控制阀将输入的机械信号(位移)转换为液压信号(压力、流量)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?答: 理想滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。
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的滑阀。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?答: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p L ,阀位移 x V 时,阀的负载流量为 q L 的位置。
零位工作点的条件是q L =p L =x V =0 。
5、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?答:流量增益K q =q L,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
x V流量 - 压力系数K c =-q L,直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
p L压力增益K p =p L,表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力x V当各系数增大时对系统的影响如下表所示。
稳定性响应特性稳态误差7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响?为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性?答:理想零开口滑阀K c0 =0 , K p0 = ,而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响,存在泄漏流量p sK c0 =r c2W,K p0 =32 C d,两者相差很大。
32r c 2理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角,存在泄漏, 泄漏特性决定了阀 的性能, 用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小, 用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。
9、什么是稳态液动力?什么是瞬态液动力?答:稳态液动力是指,在阀口开度一定的稳定流动情况下,液流对阀芯的反作用力。
瞬态液动力是指,在阀芯运动过程中,阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化,引起阀腔内液流速度随时间变化,其动量变化对阀芯产生的反作用力。
液压习题答案
一,判断题1、由于存在泄漏,所以液压泵的实际流量大于它的理论流量。
()2、2、油液的粘温特性显示,油液的黏度与温度无关。
()3、液体质点没有横向脉动,互不干扰作定向而不混杂的有层次运动,称为紊流运动。
()4、齿轮泵存在三个可能泄漏的部位,其中对泄漏影响最大的是齿轮端面与端盖间的轴向间隙。
()5、利用液压缸差动连接实现快速运动的回路,一般用于空载。
()6、液压缸输出推力的大小与进入液压缸油液的流量大小有关。
()7、双作用叶片泵是变量泵。
()8、柱塞泵的柱塞数越多,其流量脉动就越小;且柱塞数为偶数比为奇数时要小。
()9、压力阀的特点是利用作用在阀芯上油液的压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。
()10、气动马达是将压缩空气的压力能转换成直线运动的机械能的装置。
()二、填空题1.液压执行元件的运动速度取决于___________,液压系统的压力大小取决于___________,这是液压系统的工作特性。
2.液体流动中的压力损失可分为_________压力损失和_________压力损失两种。
3.液压泵的容积效率是该泵___________流量与___________流量的比值。
4.液压马达把转换成,输出的主要参数是和。
5.直动式溢流阀是利用阀芯上端的___________直接与下端面的___________相平衡来控制溢流压力的,通常直动式溢流阀只用于___________系统。
6.在减压回路中可使用___________来防止主油路压力低于支路时油液倒流。
7.旁路节流调速回路只有节流功率损失,而无_______功率损失。
8.在气体的各种状态变化中,过程气体对外不作功,而过程气体与外界无热量交换。
9.绝对湿度是指单位体积(m3)的湿空气所含有水蒸气的。
10.为保证气动系统正常工作,需要在压缩机出口处安装以析出水蒸气,并在储气罐出口处安装,进一步清除空气中的水分。
三、选择题1.液压泵或液压马达的排量决定于()。
液压传动与控制课后题及详解答案
《液压传动与控制》习题集液压传动课程组兰州工专内部使用前言《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写,于1994年6月由重庆大学出版社出版。
阅历十余年,液压传动的内容发展很快,所以修订后再出版。
为有利于教学,编了该教材的思考题与习题集,仅供参考。
编者2005年月目录绪论 (4)第一章工作介质及液压流体力学基础 (4)第二章液压泵及液压马达 (7)第三章液压缸 (9)第四章控制阀 (10)第五章液压辅件 (13)第六章液压基本回路 (14)第七章典型液压系统分析 (19)第八章液压系统的设计与计算 (20)第九章液压伺服控制系统 (20)第十章液压系统(设备)的安装、调试、使用及维护 (21)第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)绪论0-1 何谓液压传动?其基本工作原理是怎样的?0-2 结合图0-2所示的液压系统图,说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较,有哪些优缺点?第一章 工作介质及液压流体力学基础1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种,并分别叙述其粘度单位。
1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么?1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时,其活塞运动速度由什么来决定?1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别?1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态,为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?1-8有200cm 3的液压油,在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ;同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2=51s 。
该油的恩氏粘度oE 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么?解:3511532150==t t E =()cst E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ;新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt ,其密度ρ = 900kg /m 3,求其动力粘度和恩氏粘度各为多少?解:()cp v 1810900102036=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ由 t t E E v/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E()1626204264.88420202±=⨯-⨯⨯-±=t E 875.21=t E 375.02-=t E(舍去)1-10如图所示直径为d ,重量为G 的柱塞浸没在液体中,并在F 力作用下处于静止状态。
哈工大-液压控制系统习题答案
1.阀控缸动力机构,纯弹性负载m N k /104.46⨯=,供油压力)/107(726m N MP P a s ⨯=,活塞运动规律)10sin(01.0t y =(m ),求满足最佳匹配时A 、0Q 。
解:对于弹性负载,v=dy/dt, F=ky, 则V m =0.1m/s, F m =4.4*106*0.01=4.4*104N46-32=22.阀控缸动力机构,纯质量负载kg m 4000=,供油压力26/1044m N MP P a s ⨯==,活塞运动规律)10sin(16.0t v=,求满足最佳匹配时A 、0Q 。
解:对于质量负载, F=m*dv/dt则V m =0.16m/s, F m =4000*1.6=6400N故A=1.06F m /P s =1.06*6400/4000000=1.696*10-3 m 2=16.96cm 2 Q 0=√3/2A*V m =3.32*10-4m 3/s=19.94 L/min.3、设计某动力机构。
Ps=210bar ,所求出的活塞有效面积为A ,伺服阀空载流量为Qo 。
如果降低供油压力重新设计动力机构,Ps=105bar ,负载条件不变,这时新活塞有效面积为多大?伺服阀空载流量为多少?比原伺服阀空载流量大多少倍?(提示:应计算新阀在Ps=210bar 时的空载流量,然后与旧阀比较。
)解:因为负载条件不变,所以F m 和v m 均不变因为已知P S =210bar 下活塞有效面积A 和伺服阀空载流量Q 0 所以P S1=105bar 下活塞有效面积A 1和伺服阀空载流量为在同一压力下比较,符合静态方程:105bar 下的静态方程:210bar 下的静态方程:所以新阀在P S =210bar 下空载流量即同样条件下比原伺服阀空载流量大 4、P160, 2题。
解:由已知参数的:dvF=m=-4000x sin10t dt ,v=0.1cos10t则最大负载力Fm=4000N ,负载轨迹为正椭圆最大功率点力,速度 则液压缸面积为:-3251.06Fm 1.06*4000A===1.06*10m Ps 40*10则伺服阀空载流量为-30m L Q 1.06100.1=7.79min ⨯⨯ 二、 阀计算1.已知电液伺服阀供油压力bar P s 70=时空载额定流量min/800L Q =,求供油压力bar P s 35=、负载压力bar P L 5.17=时的负载流量L Q 。
液压控制系统(王春行编)课后题答案
第二章思考题1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件答:因为液压控制阀将输入的机械信号(位移)转换为液压信号(压力、流量)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答: 理想滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。
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的滑阀。
4、什么叫阀的工作点零位工作点的条件是什么答: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p L ,阀位移x V 时,阀的负载流量为q L 的位置。
零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。
5、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 答:流量增益q q =x LVK ∂∂,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
流量-压力系数c q =-p LLK ∂∂,直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
压力增益p p =x LVK ∂∂,表示阀控执行元件组合启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。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性 答:理想零开口滑阀c0=0K ,p0=K ∞,而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响,存在泄漏流量2cc0r =32WK πμ,p0c K ,两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角,存在泄漏,泄漏特性决定了阀的性能,用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小,用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。
8、理想零开口阀具有线性流量增益,性能比较好,应用最广泛,但加工困难;因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。
9、什么是稳态液动力什么是瞬态液动力答:稳态液动力是指,在阀口开度一定的稳定流动情况下,液流对阀芯的反作用力。
瞬态液动力是指,在阀芯运动过程中,阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化,引起阀腔内液流速度随时间变化,其动量变化对阀芯产生的反作用力。
液压传动与控制课后题及详解答案
《液压传动与控制》习题集液压传动课程组兰州工专内部使用前言《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写,于1994年6月由重庆大学出版社出版。
阅历十余年,液压传动的内容发展很快,所以修订后再出版。
为有利于教学,编了该教材的思考题与习题集,仅供参考。
编者2005年月目录绪论 (4)第一章工作介质及液压流体力学基础 (4)第二章液压泵及液压马达 (7)第三章液压缸 (9)第四章控制阀 (10)第五章液压辅件 (13)第六章液压基本回路 (14)第七章典型液压系统分析 (19)第八章液压系统的设计与计算 (20)第九章液压伺服控制系统 (20)第十章液压系统(设备)的安装、调试、使用及维护 (21)第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)绪论0-1 何谓液压传动其基本工作原理是怎样的0-2 结合图0-2所示的液压系统图,说明液压系统由哪几部分组成各起什么作用 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较,有哪些优缺点第一章 工作介质及液压流体力学基础1-1什么是液体的粘性常用的粘度表示方法有哪几种,并分别叙述其粘度单位。
1-2压力的定义是什么静压力有哪些特性压力是如何传递的1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度它们之间的关系是什么1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载液压缸有效面积一定时,其活塞运动速度由什么来决定1-5伯努利方程的物理意义是什么该方程的理论式与实际式有何区别 1-6什么是层流什么是紊流液压系统中液体的流动希望保持层流状态,为什么 1-7管路中的压力损失有哪几种分别受哪些因素影响1-8有200cm 3的液压油,在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ;同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2=51s 。
该油的恩氏粘度oE 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 油液的新、旧牌号各为什么解:3511532150==t t E =()cst E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ;新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt ,其密度ρ = 900kg /m 3,求其动力粘度和恩氏粘度各为多少解:()cp v 1810900102036=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ由 t t E E v/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E()1626204264.88420202±=⨯-⨯⨯-±=t E875.21=t E 375.02-=t E(舍去)1-10如图所示直径为d ,重量为G 的柱塞浸没在液体中,并在F 力作用下处于静止状态。
液压传动与控制习题库及参考答案
液压传动与控制习题库及参考答案一、填空题1、液压传动的工作原理是()定律。
即密封容积中的液体既可以传递(),又可以传递()。
(帕斯卡、力、运动)2、液压管路中的压力损失可分为两种,一种是(),一种是()。
(沿程压力损失、局部压力损失)3、液体的流态分为()和(),判别流态的准则是()。
(层流、紊流、雷诺数)4、我国采用的相对粘度是(),它是用()测量的。
(恩氏粘度、恩氏粘度计)5、在液压系统中,由于某些原因使液体压力突然急剧上升,形成很高的压力峰值,这种现象称为()。
(液压冲击)6、齿轮泵存在径向力不平衡,减小它的措施为()。
(缩小压力油出口)7、单作用叶片泵的特点是改变()就可以改变输油量,改变()就可以改变输油方向。
(偏心距e、偏心方向)8、径向柱塞泵的配流方式为(),其装置名称为();叶片泵的配流方式为(),其装置名称为()。
(径向配流、配流轴、端面配流、配流盘)9、V型密封圈由形状不同的()环()环和()环组成。
(支承环、密封环、压环)10、滑阀式换向阀的外圆柱面常开若干个环形槽,其作用是()和()。
(均压、密封)11、当油液压力达到预定值时便发出电信号的液-电信号转换元件是()。
(压力继电器12、根据液压泵与执行元件的组合方式不同,容积调速回路有四种形式,即()容积调速回路()容积调速回路、()容积调速回路、()容积调速回路。
(变量泵-液压缸、变量泵-定量马达、定量泵-变量马达、变量泵-变量马达)13、液体的粘性是由分子间的相互运动而产生的一种()引起的,其大小可用粘度来度量。
温度越高,液体的粘度越();液体所受的压力越大,其粘度越()。
(内摩擦力,小,大)14、绝对压力等于大气压力(),真空度等于大气压力()。
(+相对压力,-绝对压力)15、液体的流态分为()和()两种,判断两种流态的准则是()。
(层流,紊流,雷诺数)16、液压泵将()转换成(),为系统提供();液压马达将()转换成(),输出()和()。
1-7章课后习题答案-图文
1-7章课后习题答案-图文1.学习指导与思考题1)学习要点1.掌握液压传动的工作原理及组成。
2.掌握气压传动系统的工作原理及组成。
3.掌握液压传动和气压传动的特点。
4.掌握液压元件的职能符号及规定。
5.了解液压传动和气压传动的发展概况、应用情况及优、缺点。
6.了解液压传动和气压传动的不同点。
2)填空题1.液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件四个主要组成部分。
2.液压传动是以液压油为传动介质,依靠液体的压力能来传递动力。
3.液压系统工作时外界负荷越大,所需油液的压力也越大,反之亦然,负载为零,系统压力为零4.活塞或工作台的运动速度取决于单位时间通过节流阀进入液压缸中油液的体积,流量越大,系统的速度越大,反之亦然。
流量为零,系统速度为零5.液压元件的职能符号只表示元件的职能、控制方式及外部接口,不表示元件的结构、参数及连接口的实际位置和元件的安装位置6.液压传动系统的传动比比机械传动的大,传动效率比机械传动的低7.液压传动系统可以实现无级调速,过载保护。
8.液压传动系统单位质量输出功率大,传动均匀平稳。
9.气压传动系统介质费用低廉,不会造成环境污染1.液压传动不易获得很大的力和转矩。
(某)2.液压传动装置工作平稳,易于实现无级调速,但不能快速起动、制动和频繁换向。
(某)3..液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。
(某)4.液压系统故障诊断方便、容易。
(某)5.液压传动适宜于远距离传动。
(某)6.气压传动能使气缸实现准确的速度控制和很高的定位精度。
(某)7.液压与气压传动介质成本都很高。
(某)8.液压传动可在高温下运行。
(某)9.气压传动介质可以回收循环使用,故成本很低(某)4)选择题1.液压系统的执行元件是(C)。
A.电动机B.液压泵C.液压缸或液压马达D.液压阀2.液压系统中,液压泵属于(A)。
A.动力部分B.执行部分C.控制部分D.辅助部分3.液压传动的特点有(B)A.易于实现远距离操纵和自动控制;B.可在较大速度范围内实现无级变速;C.转向迅速、变速、传动准确;D.体积小重量轻,自润滑,且诊断、维护、保养和排放方便。
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1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件?
答:因为液压控制阀将输入的机械信号(位移)转换为液压信号(压力、流量)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?
答:理想滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。
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的滑阀。
3、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?
答: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p
L
,
阀位移x
V 时,阀的负载流量为q
L
的位置。
零位工作点的条件是
q=p=x=0
L L V。
4、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?
答:流量增益
q
q =
x
L
V
K ∂
∂
,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
流量-压力系
数
c
q =-
p
L
L
K ∂
∂
,直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
压力增益
p
p =
x
L
V
K ∂
∂
,表示阀控执行元件组合启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。
5、什么是稳态液动力?什么是瞬态液动力?
答:稳态液动力是指,在阀口开度一定的稳定流动情况下,液流对阀芯的反作用力。
瞬态液动力是指,在阀芯运动过程中,阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化,引起阀腔内液流速度随时间变化,其动量变化对阀芯产生的反作用力。
6、什么叫液压动力元件?有哪些控制方式?有几种基本组成类型?
答:液压动力元件(或称为液压动力机构)是由液压放大元件(液压控制元件)和液压执行元件组成的。
控制方式可以是液压控制阀,也可以是伺服变量泵。
有四种基本形式的液压动力元件:阀控液压缸、阀控液压马达、泵控液压缸和泵控液压马达。
7、何谓液压弹簧刚度?为什么要把液压弹簧刚度理解为动态刚度?
答:液压弹簧刚度
2
e p
h
t
4A
K
V
β
=,它是液压缸两腔完全封闭由于液体的压缩性所
形成的液压弹簧的刚度。
因为液压弹簧刚度是在液压缸两腔完全封闭的情况下推导出来的,实际上由于阀的开度和液压缸的泄露的影响,液压缸不可能完全封闭,因此在稳态下这个弹簧刚度是不存在的。
但在动态时,在一定的频率范围内泄露来不及起作用,相当于一种封闭状态,因此液压弹簧刚度应理解为动态刚度。
8、为什么说液压阻尼比是一个软量?提高阻尼比的简单方法有哪几种?它们各有什么优缺点?
答:Kc 随工作点不同会有很大的变化。
其变化范围达20~30倍,所以是一个难以准确估计的软量。
提高阻尼比方法,及其优缺点入下:(1)设置旁路泄露通道。
缺点是增大了功率损失,降低了系统的总压力增益和系统刚度,增加外负载力引起的误差。
另外,系统性能受温度变化影响较大。
(2)采用正开口阀。
可以增加阻尼,但也要使系统刚度降低,而且零位泄露量引起的功率损失比第一种办法还打,并且会带来非线性流量增益,稳态液动变化等问题。
(3)增加负载的粘性阻尼。
需要另外设置阻尼器,增加了结构的复杂性。
9、何谓负载匹配?满足什么条件才算最佳匹配?
答:根据负载轨迹来进行负载匹配时,只要使动力元件的输出特性曲线能够包围负载轨迹,同时使输出特性曲线与负载轨迹之间的区域尽量小,便认为液压动力元件与负载相匹配。
如果动力元件的输出特性曲线不但包围负载轨迹,而且动力元件的最大输出功率点与负载的最大功率点相重合,就认为动力元件与负载时最佳匹配。
10、什么是机液伺服系统?机液伺服系统有什么优缺点?
答:由机械反馈装置和液压动力元件所组成的反馈控制系统称为机械液压伺服系统。
机液伺服系统结构简单、工作可靠、容易维护。
11、为什么在机液位置伺服系统中,阀流量增益的确定很重要?
答:开环放大系数越大,系统的响应速度越快,系统的控制精度也越高,而v K 取决于f q p K K A 、、,在单位反馈系统中,v K 仅由q K 和p A 所确定,而p A 主要由负载的要求确定的,因此v K 主要取决于q K ,所以在机液位置伺服系统中,阀流量增益的确定很重要。
12、低阻尼对液压伺服系统的动态特性有什么影响?如何提高系统的阻尼?这些方法各有什么优缺点?
答:低阻尼是影响系统的稳定性和限制系统频宽的主要因素之一。
提高系统的阻尼的方法有以下几种:(1)设置旁路泄露通道。
在液压缸两个工作腔之间设置旁路通道增加泄露系数tp C 。
缺点是增大了功率损失,降低了系统的总压力增益和系统的刚度,增加外负载力引起的误差。
另外,系统性能受温度变化的影响较大。
(2)采用正开口阀,正开口阀的c0K 值大,可以增加阻尼,但也要使系统刚度降低,而且零位泄漏量引起的功率损失比第一种办法还要大。
另外正开口阀还要带来非线性流量增益、稳态液动力变化等问题。
(3)增加负载的粘性阻尼。
需要另外设置阻尼器,增加了结构的复杂性。
(4)在液压缸两腔之间连接一个机-液瞬态压力反馈网络,或采用压力反馈或动压反馈伺服阀。
13、电液伺服阀由哪几个部分组成?各部分的作用是什么?
答:电液伺服阀通常由力矩马达(或力马达)、液压放大器、反馈机构(或平衡机构)三部分组成。
力矩马达或力马达的作用是输入的电气控制信号转换为力矩或力,控制液压放大器运动。
液压放大器的运动去控制液压油源流向执行机构的
流量或者压力。
液压放大器将力矩达或力马达的输出加以放大。
反馈机构或平衡机构的作用是使伺服阀的输出流量或输出压力获得与输入电气信号成比例的特性。
14、在什么情况下电液伺服阀可以看成震荡环节、惯性环节、比例环节? 答:在大多数的电液私服系统中,伺服阀的动态响应往往高于动力元件的动态响应。
为了简化系统的动态特性分析与设计,伺服阀的传递函数可以进一步简化,一般可以用二阶震荡环节表示。
如果伺服阀二阶震荡环节的固有频率高于动力元件的固有频率,伺服阀传递函数还可以用一阶惯性环节表示,当伺服阀的固有频率远远大于动力元件的固有频率,伺服阀可以看成比例环节。
15、在电业伺服系统中为什么要增大电气部分的增益,减少液压部分的增益? 答:在电业伺服控制中,开环增益越大,则调整误差越小,系统抗干扰能力越强。
但系统增益超过临街回路增益,系统就会失衡。
在保持系统稳定的条件下,得到最大增益。
从提高伺服系统位置精度和抗干扰刚度考虑,要求有较高的电气增益KP,因此,液压增益不必太高,只要达到最需要的数值就够了,同时,电气系统增益较液压增益也易于调整,同时成本低。
16、电液速度控制系统为什么一定要加校正?加滞后校正和加积分校正有什么不同?
答:系统在穿越频率c ω处的斜率为40d 10oct B -,因此相位裕量很小,特别是在阻尼比n ζ较小时更是如此。
这个系统虽属稳定,但是在简化的情况下得出的。
如果在c ω和h ω之间有其它被忽略的环节,这时穿越频率处的斜率将变为60d 10dec B -或80d 10dec B -,系统将不稳定。
即使开环增益01K =,系统也不易稳定,因此速度控制系统必须加校正才能稳定工作。
加滞后校正的系统仍然是零型系统,加积分校正的系统为I 型无差系统。
17、在力控制系统中负载刚度对系统特性有何影响?影响了哪些参数?
答:1)h K K >>,即负载刚度远大于液压弹簧刚度。
此时ce h r 2P
K K A ω≈
,0m ωω≈=液体压缩性形成的惯性环节决定。
2)h K K <<,即负载刚度远小于液压弹簧刚度。
此时,ce r 2P K K A ω≈
,0h m ωωω≈==。
随着K 降低,r ω、m ω、0ω都要降低,但r ω和m ω降低要多,使m ω和0ω之间的距离增大,0ω处的谐振峰值抬高。