液压控制系统王春行版课后题答案精编版

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液压控制系统王春行版

课后题答案精编版

MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】

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 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

7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。

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 。工作,流量系数d C =0.62,求阀的零位系数。

解:零开口四边滑阀的零位系数为:

零位流量增益

q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W

K πμ

=

零位压力增益

p0c

K =

将数据代入得

2、已知一正开口量-3=0.0510m U ⨯的四边滑阀,在供油压力5s p =7010a P ⨯下测得零位泄露流量c q =5min

L

,求阀的三个零位系数。

解:正开口四边滑阀的零位系数为:

零位流量增益 c q0q

K U

=

零位流量-压力系数 c

c0s

q 2p K =

零位压力增益 q0s

p0c0

2p K K K U

==

将数据代入得

第三章

思考题

1、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。

4、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。 习题

1、有一阀控液压马达系统,已知:液压马达排量为3

-6m m

=610rad

D ⨯,马达容积效

率为95%,额定流量为3-4

n m q =6.6610

s

⨯,额定压力5n p =14010a P ⨯,高低压腔总容

积-43t V =310m ⨯。拖动纯惯性负载,负载转动惯量为2t =0.2kg m J ⋅,阀的流量增益

2

q m

=4s

K ,流量-压力系数3

-16c m

=1.510s Pa

K ⨯⋅,液体等效体积弹性模量

8e =710a P β⨯。试求出以阀芯位移v x 为输入,液压马达转角m θ为输出的传递函数。 解:由阀控液压马达的三个基本方程

可得

()q

m

m

32

t c tm t t 22

e m m

s s s 4V

K D J K C X V J D D θβ=

+++

马达的容积效率 n v n

q q

q η-∆=

且 tm n q p C ∆= 得 ()

n v 123tm n

q 1 2.3810m s a p C P η--=

=⨯⋅ 代入数据得 ()

5

m

4226.6710s 5.9510s 1.3210s 1V X θ--⨯=⨯+⨯+ 2、阀控液压缸系统,液压缸面积-42p =15010m A ⨯,活塞行程L=0.6m ,阀至液压缸的连接管路长度l=1m ,管路截面积-42a=1.7710m ⨯,负载质量t m =2000kg ,阀的流量-压力系数3

-12

c m =5.210

s Pa

K ⨯⋅。求液压固有频率h ω和液压阻尼比h ζ。计算时,

取8e =710a P β⨯,3

kg

=870m ρ。

解:总压缩体积 33t p al 9.17710m V A L -=+=⨯

管道中油液的等效质量 2p

02

m a l 1106kg a

A ρ

=⋅⋅=

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