液气压传动与控制复习题

一、选择题1.常用的电磁换向阀是控制油液的（B）。A.流量B.方向C.压力D.速度2.伯努利方程是（A）在流体力学中的表达形式。A.能量守恒定律B.动量定理C.质量守恒定律D.其他2.液压系统的最大工作压力为10MPa，安全阀的调定压力应为（A）。A.大于10MPaB.小于10MPaC.等于10MPaD.无法确定3.流量连续性方程是（C）在流体力学中的表达形式。A.能量守恒定律B.动量定理C.质量守恒定律D.其他4.有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（A）。A.5MPaB.10MPaC.15MPaD.20MPa5.下面哪一种状态是层流（）。A.ReRe临界B.Re=Re临界C.Re〉Re临界D.以上都不对5.液压泵是将（D）。A.液压能转换成机械能B.电能转换为液压能C.电磁能转换为液压能D.机械能转换成液压能6.一水平放置的双杆液压缸，采用三位四通电磁换向阀，要求阀处于中位时，液压泵卸荷，液压缸锁紧，其中位机能应选用（B）。A.O型B.M型C.Y型D.H型7.当液压缸的截面积一定时，液压缸（或活塞）的运动速度取决于进入液压缸液体的（B）。A.流速B.压力C.功率D.流量8.泵-马达容积调速回路有（）形式。A.一种B.两种C.三种D.四种9.能形成差动连接的液压缸是（A）。A.单杆液压缸B.双杆液压缸C.柱塞式液压缸D.摆动式液压缸11.变量泵节流调速系统中溢流阀的作用为（）。A.安全保护B.背压C.溢流稳压D.使泵卸荷12.液压泵能实现吸油和压油，是由于泵的（）变化。A.动能B.压力能C.密封容积D.流动方向13在调速回路中，采用（A）回路的系统效率高。A.容积调速B.节流阀的节流调速C.容积节流调速D.调速阀的节流调速二、判断题（√1.作用于活塞上的推力越大，活塞运动速度越快。（╳）2.绝对压力是以绝对真空为基准的压力，用压力表测得的压力数值就是绝对压力。(╳)3.液压泵的实际输出流量小于理论流量。(╳)4.液压缸差动连接时，液压缸产生的作用力比非差动连接时的作用力大。(╳)5.背压阀的作用是使液压缸的回油腔具有一定的压力，保证运动部件工作平稳。（√）6.换向阀是通过改变阀芯在阀体内的相对位置来实现换向作用的。（√）7.通过节流阀的流量与节流阀的通流截面积成正比，与阀两端的压力差大小无关。（╳）9.在液压传动系统中，为了实现机床工作台的往复运动速度一样，采用双杆活塞式液液压缸。(√)10定量泵与变量马达组成的容积调速回路中，其转矩恒定不变。(√)11.通过节流阀的流量与节流阀的通流截面积成正比，与阀两端的压力差大小无关。(╳)12.平衡回路的作用是防止竖直放置的液压缸在自重的作用下自行下滑。（√）13.节流调速回路是采用变量泵或变量马达来调节执行元件速度的。（╳）14.减压阀的主要作用是使出口压力低于进口压力且保证出口压力稳定。(╳)15.与机械传动相比，液压传动的优点是可以得到严格的传动比(╳)16.齿轮泵多用于高压系统，柱塞泵多用于中压系统。()三简答题1.简述气压传动的优点？（1）工作介质来源方便。空气可以从大气中取之不尽，将用过的气体排人大气处理方便，不会污染环境。（2）宜于远距离传动和控制。由于空气的黏性很小，在管路中传动的阻力损失远远小于液压传动系统，因此与液压传动相比气压传动更宜于远距离传动和控制。（3）使用维护方便。由于气压传动工作压力低，元件的材料性能和制造精度低，结构简单，因此价格较低。同时维护简单，使用安全。（4）传动与控制响应快。（5）适应工作环境能力强。气动元件可以根据不同场合，选用相应材料，使元件能够在恶劣的环境下（易燃、易爆、强磁、粉尘、强震动、强腐蚀等）进行正常工作。2.简述液压传动的优点？液压传动的主要优点：1）功率密度大，能够输出大的力和力矩。2）易于实现大范围的无级调速。3）易于实现过载保护。4）容易和电器结合，实现自动控制。5）标准化程度高，执行元件布置灵活，已与设计和制造。3.流体传动有哪几部分组成？（1）动力元件，指液压泵。他是把原动机的机械能转变成油液的压力能，给液压系统提供压力油，是液压系统的动力源；（2）执行元件，指各类型液压缸、液压马达。它是将油液压力能转变成机械能，输出一定的力和速度，以驱动负载。（3）控制调节元件，指各种类型的液压控制阀，如溢流阀、节流阀、换向阀等。他们是控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向，从而保证执行元件能驱动负载，并按规定的方向运动，获得规定的运动速度。（4）辅助元件，指油箱、过滤器、蓄能器、油管、管接头、压力表等。他们对保证液压系统可靠、稳定、持久地工作，具有重要作用。（5）工作介质，指各种类型的液压油。4.液压油的牌号如何表示？5.液体静压力具有两个基本特性是什么？答：（1）液体静压力的方向垂直于受压面，沿着液体作用面的内法线方向：（2）静止液体内任一点所受到的静压力在各个方向上都相等。6.何谓气穴现象？它有哪些危害？通常采取哪些措施防止气穴及气蚀？在液压系统中（或液压元件中）因局部压力降低而有气泡形成的现象称为气穴现象。危害：引起气蚀，产生振动噪声；形成气塞破坏系统正常工作。措施：尽力减少油液中空气的含量，防止气体混入系统；防止系统局部压力过低；在易发生气穴部位采用耐蚀材料及保护镀层。7.液压缸为什么要设排气装置？答：液压系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动、噪声及工作部件爬行和前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作。因此设计液压缸时必须考虑排除空气。在液压系统安装时或停止工作后又重新启动时，必须把液压系统中的空气排出去。对于要求不高的液压缸往往不设专门的排气装置，而是将油口布置在缸筒两端的最高处，通过回油使缸内的空气排往油箱，再从油面逸出，对于速度稳定性要求较高的液压缸或大型液压缸，常在液压缸两侧的最高位置处(该处往往是空气聚积的地方)设置专门的排气装置。8.液压缸为什么要设缓冲装置？答：当液压缸拖动质量较大的部件作快速往复运动时，运动部件具有很大的动能，这样，当活塞运动到液压缸的终端时，会与端盖发生机械碰撞，产生很大的冲击和噪声，引起液压缸的损坏。故一般应在液压缸内设置缓冲装置，或在液压系统中设置缓冲回路。9.与溢流阀、顺序阀相比较，减压阀的主要特点是什么？（1）阀口常开；（2）从出口引压力油去控制阀口的开度，使出口压力恒定（3）泄油单独接入油箱。10.简述蓄能器的作用。答：蓄能器的作用是将液压系统中的压力油存起来，在需要的时候又重新放出。具体如下：1）作辅助动力源；2）作紧急动力源；3）补充泄漏和保持恒压；4）吸收液压冲击；5）吸收脉动、降低噪声。11.简述油箱的功用？1）储存足够油液；2）散掉系统累计的热量；3）促进油液中空气的分离；4）沉淀油液中的污垢；5)对中小型液压系统，泵及一些液压元件还安装在油箱顶板上。12.油箱设计应考虑哪些因素？13.试述气动三大件的作用，连接次序如何？答：分水滤气器、减压阀和油雾器一起被称为气动三大件。分别的功能是：分水滤气器用于过滤进来压缩空气的水份和杂质微粒等；调压阀是用来调整气压的大小，可以根据你自身的需求去调节；油雾器是用来装一些比较稀的润滑油，当空气进入油杯时会带走一点油，到达工具时起润滑、冷却的作用。安装次序依进气方向为空气过滤器、减压阀和油雾器。三大件应安装在用气设备的近处。14.什么是液压基本回路？常见的液压基本回路有几类？液压基本回路是由元件组成，能实现某种特定功能的油路典型结构。1、方向控制回路2、压力控制回路3、速度控制回路15.试述采用节流阀的进油路节流调速与回油路节流调速回路的不同之处？答：（1）回油节流调速回路能承受一定的负值负载，并提高了缸的速度稳定性；（2）进油节流调速回路较易实现压力控制；（3）若回路使用单杠缸，进油截流调速回路能获得更低的稳定速度。四分析题1.下列回路中三个溢流阀的调定压力分别为pY1=4MPa，pY2=3MPa，pY3=6MPa，问外负载无穷大时，泵的出口压力各为多少？（a）p=pY2=3MPa（b）p=pY1+pY2+pY3=13Mpa（c）p=pY1+pY3=10MPa2.说明下图所示双泵双速回路的工作原理，如何正确调整阀3、4的调定压力？1.低压大流量，1、2同时供油高压小流量，1供油，2卸荷2、阀3的调定压力大于阀4的调定压力3．图示回路中，溢流阀的调整压力PY=5MPa，减压阀的调整压力PJ=2.5MPa。试分析下列各情况。（改变PY、PJ数字，类似题目会做）（1）当泵压力PB=PY，夹紧缸使工件夹紧后，A、C点的压力为多少？解：MPa5.2PPCA（2）当泵压力由于工作缸快进，压力降到PB=1.5MPa（工件原先处于夹紧状态），A、C点的压力为多少？解：AP1.5MpaCP2.5MPa（3）夹紧缸在未夹紧工件前作空载运动时，A、B、C三点的压力各为多少？（不考虑损失）解：AP0MPaBP0MPaCP0MPa5.某机床进给回路如下图所示，它可以实现快进→工进→快退的工作循环。根据此回路的工作原理，填写电磁铁动作表。（电磁铁通电时，在空格中记“＋”号；反之，断电记“－”号）电磁铁工作环节1YA2YA3YA快进＋－＋工进＋－－快退－＋－6.下图所示回路可实行“快进——工进——快退——原位停止和液压泵卸荷”工作循环。完成电磁铁动作顺序表（通电“＋”，断电“－”）。五.计算题（考试一定要写公式，然后代入数据，最后出结果）1.已知液压泵转速为1000r/min,排量为160ml/r，额定压力为30MPa，实际输出流量为150L/min,泵的总效率为0.87，求：⑴泵的理论流量；⑵泵的容积效率和机械效率；⑶驱动液压泵所需的电动机功率。解：1）泵的理论流量：qp=n×V=1000×160=160,000ml/min=160(L/min)2)泵的容积效率：9375.0160150pvqq=93.75％机械效率：928.09375.087.0vm3)驱动液压泵所需的电动机功率等于液压泵的输入功率：电磁铁工作循环1DT2DT3DT4DT快进－－－＋工进＋－+－快退－＋－－原位停止，泵卸荷－－－－)(108060/101601030336WqpPt=80kW2.叶片泵转速n＝1500r/min，输出压力6.3MPa时输出流量为53L/min，测得泵轴消耗功率为7kW，当泵空载时，输出流量为56L/min，求该泵的容积效率和总效率。解：叶片泵空载时可认为无泄漏，空载时的输出流量即为理论流量Qt=56L/min，实际流量Q=53L/min。3、如图所示，两串联双杆活塞杆液压缸的有效作用面积A1=50c㎡,A2=20c㎡,液压泵的流量q=3L/min,负载F1=5kN，F2=4kN,不计损失，求两缸工作压力p1、p2及两活塞运动速度v1、v2解：1）V1=qp/A1=3×10-3/50×10-4=0.6m/min2）V2=qp/A2=1.5m/min3）P2=F2/A2=4000/20×10-4=2MPa4）P1A1=P2A1+F1P1=(F1+P2A1)/A1=3MPa4.液压泵安装如图，已知泵的输出流量q=25L/min，吸油管为金属管，直径d=25mm，泵的吸油口距油箱液面的高度H=0.4m。设油的运动粘度υ=20mm2/s，密度ρ=900kg/m3。若仅考虑吸油管中的沿程损失，试计算液压泵吸油口处的真空度。.解：截面及基准面的设定如图。23205.1062Re)/(85.042dsmdq是层流据实际液体的伯努利方程其中：00h0111psmhp/85.04.0?222将上述值代入方程，并整理得：p2=－4.5×103Pa即真空度。pghpghp22222211112121Padlp2.36722221基准2211基准2211