09級電液比例控制B卷答案剖析

1、2011年2012年第2學(xué)期注：1、教師命題時題目之間不留空白；2、考生不得在試題紙上答題，教師只批閱答題冊正面部分，若考生須在試題圖上作解答，請另附該試題圖。3、請在試卷類型、考試方式后打勾注明。（第6頁）課稈名稱：電液比例控制技術(shù)考生學(xué)號：試卷類型：A卷口B卷V專業(yè)年級：機(jī)電2009級考生姓名：考試方式：開卷口閉卷（本試卷卷面滿分為100分）一選擇填空題（每題2分，共20分）（抄題回答，不抄題目不給分）1比例減壓閥一般用在低壓、小流量場合，（B）在泵與（D）之間。A并聯(lián)B串聯(lián)C油箱D負(fù)載2在先導(dǎo)式液壓控制閥中，廣泛采用液壓橋路，其中應(yīng)用最廣的（B）AA型液壓半橋BB型液壓半橋CC型液壓半橋

2、DD型液壓半橋3當(dāng)比例溢流閥工作在閥口常開狀態(tài)時，其所起的作用為（A）。A穩(wěn)壓B安全閥C產(chǎn)生背壓D卸荷4以下幾種途徑中，不能將節(jié)流型流量控制閥轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)速型流量控制閥的是（B）A壓差補(bǔ)償B節(jié)流控制C壓力反饋D流量反饋5調(diào)速閥是由（A）和節(jié)流閥（D）而成的復(fù)合閥。A定差減壓閥B并聯(lián)C定值減壓閥D串聯(lián)6工程上增大液壓阻尼的方法不包括（C）A設(shè)置旁路泄露通道B負(fù)載壓力反饋C速度反饋D加速度反饋7消除死區(qū)的快跳電路屬于以下哪種電路（A）A信號發(fā)生電路B功率放大電路C信號處理電路D穩(wěn)壓電源電路8下列哪一項不是不帶閥芯位移反饋閉環(huán)的比例方向閥的特點(diǎn)（D）A滯環(huán)比較大B流量分辨率低C閥口死區(qū)大D流量調(diào)節(jié)范圍較

3、大9比例減壓閥采用（B）負(fù)反饋，比例溢流閥采用（A）負(fù)反饋，A進(jìn)口壓力B出口壓力C進(jìn)出口壓力D進(jìn)出口壓差10比例流量控制泵不能稱為（B）A功率適應(yīng)泵B比例排量泵C功率匹配泵D負(fù)載敏感泵二、判斷題（每題2分，共20分）（抄題回答，不抄題目不給分）1比例電磁鐵一般為濕式直流電磁鐵，不耐高壓的比例電磁鐵一般只能承受溢流閥、方向閥等的回油壓力。（V）2當(dāng)負(fù)載變化較大時，需要選擇合適的壓力補(bǔ)償器器與方向閥配合使用，穩(wěn)定閥的進(jìn)、出口壓力進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定流量的目的。（V）3為減小滯環(huán)，常常要加入顫振信號，顫振信號的頻率與幅值越大越好。（X）4比例溢流閥可以方便地構(gòu)成壓力負(fù)反饋系統(tǒng)，或者與其它控制元件構(gòu)成復(fù)合控制

4、系統(tǒng)。（V）5雙通路比例放大器工作時，兩個比例電磁鐵都能起作用。（X）6采用流量反饋原理的比例流量閥，可以采用變增益流量傳感器來檢測流量，以減小液動力、摩擦力對流量控制精度的影響。（V）7帶行程控制型比例電磁鐵的單級比例方向閥閥芯位移和閥的功率域分別受到比例電磁鐵的有效行程及穩(wěn)態(tài)液動力的影響。（X）8采用比例方向閥的控制回路本質(zhì)上是一個串聯(lián)式進(jìn)、出油同時節(jié)流的調(diào)速回路。（V）9液流通過三通比例減壓閥口時，其出口壓力由比例減壓閥調(diào)定，且與負(fù)載無關(guān)。（X）10恒流控制泵的輸出流量與輸入信號成比例。（V）三計算題（22分）1（8分）有一比例方向閥的額定流量為100L/min,給定信號范圍為土10mA

5、,其死區(qū)為25%，假定輸出流量與輸入電信號為線性關(guān)系。試確定：在額定壓差下，（1）該方向閥的輸入信號為1mA時，其流量為約為多少？（2）輸入信號為8mA時，其流量為多少？（寫出分析過程）答：（1）因為給定輸入信號為1mA,小于死區(qū)2.5mA，故輸出流量等于0。（4分）8-2.5q（2）輸入信號為8mA時，設(shè)其流量為q,則有，而q=73.3（L/min）（4分）10-2.5100A22（14分）液壓系統(tǒng)圖如圖1所示，系統(tǒng)參數(shù)如下：液壓缸1，2的有效面積為A=A2=80cm2，泵的輸出流量qp=20L/min,溢流閥的調(diào)定壓力Py1=3MPa，減壓閥的調(diào)定壓力Py2=2MPa。液壓缸2無負(fù)載，設(shè)液

6、壓缸1的負(fù)載分別為F=0、20kN。若不計其它損失，試分別確定兩缸中活塞向右運(yùn)動時及運(yùn)動到終點(diǎn)停止時各缸左腔的壓力及活塞桿的運(yùn)動速度。A11YA山2YA1I1NX牛3YALL/I、2/III1哲PY2PY1解：（1）液壓缸1的負(fù)載F=0。由于兩液壓缸都是負(fù)載，當(dāng)電磁鐵1YA通電時，兩缸同時向右運(yùn)動，P1=P2=0，溢流閥關(guān)閉，液壓泵的供油同時供給兩個負(fù)載相同、有效面積相同的液壓缸。兩液壓缸運(yùn)動速度相等，即v=v=0.5qA=0.5x20x1O-3：Cox100x10-4）=0.016m7；s（1分）12p:1若液壓缸1先到達(dá)，P=P=0,v=0，v=0.033m：s（泵的壓力油全部供給缸2）（

7、2分）1212若液壓缸2先到達(dá)終點(diǎn)，P=P=0,v=0，v=0.033ms（泵的壓力油全部供給缸1）（2分）1221當(dāng)兩缸同時到達(dá)終點(diǎn)，P1=Py1=3MPaP2=Py2=2MPa，v1（2）液壓缸的負(fù)載.F=20kN（2分）運(yùn)動時，由于液壓缸2空載，P2=0，所以液壓缸2先運(yùn)動，篤=q/A2=0.25m.s。（2分）此時,P1=0,v1=0。當(dāng)缸2到達(dá)終點(diǎn)后，系統(tǒng)壓力上升，當(dāng)P=P=FA=20000（80x10-4）=2.5MPa（1分）時，缸1開始運(yùn)動，其運(yùn)動速度為=q/A1=0.25m；s。（2分）當(dāng)兩液壓缸都達(dá)到終點(diǎn)時，P1=P1=3MPaP2=Py2=2MPav1=v2=0（2分）三

8、分析綜合題（共38分）1（20分）.圖2所示系統(tǒng)中，各溢流閥的調(diào)定壓力分別為P=140x105Pa、P=90x105Pa、y1y2P=40x105Pa；當(dāng)系統(tǒng)的外負(fù)載趨于無窮大時，在電磁鐵1DT、2DT分別通電、斷電和同時通電、斷y3電的情況下，泵的出口壓力各為多少？繪出采用比例溢流閥調(diào)壓方案的原理圖，并說明比例調(diào)壓的優(yōu)點(diǎn)。圖2答：1DT通電，2DT通電時，泵的出口壓力為9MPa,（3分）1DT通電，2DT斷電時，泵的出口壓力為14MPa,（3分）1DT、2DT同時斷電時，泵的出口壓力為4MPa。（3分）比例溢流閥調(diào)壓方案原理圖（5分）比例調(diào)壓的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)泵的出口壓力與輸入的電信號在一定范

9、圍內(nèi)（死區(qū)以外）成線性關(guān)系。（3分）2（18分）圖2為二通進(jìn)口壓力補(bǔ)償器工作原理圖，圖中，減壓閥芯的左端作用有比例方向閥進(jìn)口壓力P1,右端（彈簧腔）作用有梭閥檢測到的比例方向閥A腔和B腔中的較高壓力P2。設(shè)P為減壓閥口正常工作時形成的壓差，A為減壓閥芯端面積（此處假設(shè)閥芯兩端面積相等）；K為定壓差彈簧剛度，X和X分CV0V別為定壓差彈簧裝配時的預(yù)壓縮量及定壓差彈簧起減壓作用時的位移量。F為減壓閥口上的穩(wěn)態(tài)液動力。S圖3二通進(jìn)口壓力補(bǔ)償器工作原理圖1畫出圖2的職能符號圖（4分）2寫出減壓閥芯的受力平衡方程（2分）3流量在通過定差減壓閥時，需要滿足什么條件，定差減壓閥才能起到定差減壓的作用。（2分

10、）4當(dāng)執(zhí)行元件上出現(xiàn)負(fù)載荷時（液壓缸向右運(yùn)動時存在拉力），會出現(xiàn)什么問題，有哪幾種解決辦法?試將該壓力補(bǔ)償器改進(jìn)為壓差可調(diào)整的進(jìn)口壓力補(bǔ)償回路。（10分）答：12減壓閥芯的受力平衡方程為：（plP2）A+F=K（X+X）（2分）Csv0v3流量在通過定差減壓閥時，定差減壓閥正常工作時需要一個最低的控制壓差A(yù)P，且滿足minAPA+F三KX時，定差減壓閥才能起到定差減壓的作用。minCsV04（1）（當(dāng)執(zhí)行元件出現(xiàn)負(fù)負(fù)載荷時（如液壓缸向右運(yùn)動時存在拉力），則有桿腔壓力大于無桿腔壓力，梭閥取出有桿腔壓力引到壓力補(bǔ)償器的彈簧腔，壓力補(bǔ)償器控制控制AP=P-P，這與液壓缸向右運(yùn)動需要控PB制AP=P-P的要求不相符合，因此，壓力補(bǔ)償器這時取到的壓力P是錯誤的。（2分）PAB（2）解決這一問題有三種方法：采用帶附加油口C1和C2的比例方向閥 采用起支撐作用的制動閥（