11级电液比例控制技术+标准答案修改

注：1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分，若考生须在试题图上作解答，请另附该试题图。3、请在试卷类型、考试方式后打勾注明。（第1页）试题2013年~2014年第2学期课程名称：电液比例控制技术专业年级：机电2011级考生学号：考生姓名：试卷类型：A卷□√B卷□考试方式:开卷□闭卷□√……………………………………………………………………………………………………………………（本试卷卷面满分为100分）一选择填空题（每题3分，共24分）（抄题回答，不抄题目不给分）1比例电磁铁根据参数的调节方式和所驱动的阀芯的连接形式可分为三种基本的类型不包括（D）。A力控制型比例电磁铁B行程控制型比例电磁铁C位置调节型比例电磁铁D速度调节型比例电磁铁2下列哪个不是常见的比例放大器分类方式（C）。A单通路和双通路B开环控制和闭环控制C直流式和交流式D数字式和模拟式3当比例溢流阀工作在阀口常开状态时，其所起的作用为（C）。A安全阀B背压阀C稳压D卸荷4以下哪种方式不能解决阀口流量不受△P干扰的问题（B）A压差补偿B节流控制C压力反馈D流量反馈5比例调速阀是液压系统中控制流量的元件，它适用于（A）系统中。A执行元件负载变化大B执行元件负载变化小C执行元件负载恒定D以上三种6为了减小比例电磁铁的滞环，通常在控制信号中叠加一定频率的交流信号作为颤振信号。颤振信号的频率要（B）比例阀的最大频宽。A远小于B远大于C近似于D不确定7消除比例阀死区的快跳电路属于以下哪种电路。（B）A稳压电源电路B信号发生电路C信号处理电路D功率放大电路8排量控制泵的反馈方式不包括（D）A直接位置反馈B位移力反馈C位移电反馈D间接位置反馈二、判断题（每题2分，共16分）（抄题目回答，不抄题目不给分）1液流通过三通比例减压阀口时，其出口压力由比例减压阀调定，且与负载无关。（×）2双通路开环比例放大器工作时，两个比例电磁铁同时起控制作用。（×）3比例调速阀阀带有阀口的压差控制或者流量的开环控制两种结构。（×）4比例溢流阀的作用是降压稳压的作用。（√）5常见的二级比例方向阀有插装式位移-电反馈型和位移-流量反馈两种。（×）6压差补偿器的目的是负载压力大幅度变化时，保持节流器前后压差不变，使通过流量阀的流量基本保持不变。（√）7比例节流阀是通过改变阀口开度来改变通过流量的大小，其流量大小不受负载影响。（×）8主阀口常闭的减压阀可避免突然通油瞬间在减压阀出口产生的压力冲击，保护（工件）。（√）注：1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分，若考生须在试题图上作解答，请另附该试题图。3、请在试卷类型、考试方式后打勾注明。（第2页）三、计算题（30分）1（10分）有一比例溢流阀，输出压力范围为1～30MPa，输入信号范围为0～1600mA，其死区为20%，假定与定量泵并联使用，且输出压力与输入电信号为线性关系（可以考虑死区10%）（1600mA对应给定值100%）。试确定：（1）画出该比例溢流阀的控制特性曲线；（4分）（2）输入信号为200A时，其压力约为多少？（2分）（3）输入信号为800mA时，其压力约为多少?（4分）解：（1）该比例溢流阀的控制特性曲线如图2下：（4分）（2）该比例溢流阀的死区电流为：Am320%201600i0当输入信号为320mA时，小于阀死区电流0i，故此时输出压力为0（2分）（3）当输入信号为800mA时，设输出压力为1P，则有（式中25为30）：1-251-203-1600203-8001P，1P=10MPa即此时输出压力为10MPa。2（20分）有一液压系统如图1所示，通过调节比例节流阀和方向阀来调节液压缸活塞杆的来回运动方向和速度，设定活塞杆向右运动的速度是smV/11，向左运动的速度是smV/5.12。选定的液压缸的参数为：活塞直径mmD100，活塞杆径mmd60。假定系统压力恒定P=12MPa，活塞杆向右运动时，无杆腔压力MPaP31；活塞杆向左运动时，无杆腔压力MPaP81。求比例节流阀对应阀压降1MPa时的额定流量至少应为多少？注：1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分，若考生须在试题图上作解答，请另附该试题图。3、请在试卷类型、考试方式后打勾注明。（第3页）图1解：根据已知条件可得：无杆腔有效面积：23211085.74mDA（2分）无杆腔有效面积：232221002.54)(mdDA（2分）活塞杆向右运动时：阀压降MPaPPP911（2分）所需流量（7.83=7.85？）min4711083.733111LsmAVQ（2分）活塞杆向左运动时：阀压降MPaPPP422（2分）所需流量（7.53=5.02？）min8.4511053.733222LsmAVQ（2分）由公式LnLnPPQQ可求：min157471911LQn（3分）min9.225418.4512LQn（3分）故比例节流阀的额定流量应大于225.9L/min。（2分）注：1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分，若考生须在试题图上作解答，请另附该试题图。3、请在试卷类型、考试方式后打勾注明。（第4页）四、综合应用题（30分）1（16分）图2所示系统中，各溢流阀的调定压力分别为PaPy5110140、PaPy521090、PaPy531040；当系统的外负载趋于无穷大时，在电磁铁1DT、2DT分别通断电和同时通电、断电的4种情况（用表格列出）下，泵的出口压力各为多少？绘出采用比例溢流阀调压方案的原理图，并说明比例调压的优点。此题与以前的考题相同，尽量不用。y1P1DTsP2DTPy2Py3图2答：1DT通电，2DT通电时，泵的出口压力为9MPa,（2分）1DT通电，2DT断电时，泵的出口压力为14MPa,（2分）1DT、2DT同时断电时，泵的出口压力为4MPa。（2分）1DT断电、2DT通电时，泵的出口压力为14MPa。（2分）至系统Ps注：1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分，若考生须在试题图上作解答，请另附该试题图。3、请在试卷类型、考试方式后打勾注明。（第5页）比例溢流阀调压方案原理图（5分）比例调压的优点是可以实现泵的出口压力与输入的电信号在一定范围内（死区以外）成线性关系（3分）2（14分）图3为二通进口压力补偿器工作原理图，图中，减压阀芯的左端作用有比例方向阀进口压力P1，右端（弹簧腔）作用有梭阀检测到的比例方向阀A腔和B腔中的较高压力P2。设P为减压阀口正常工作时形成的压差（通常要求1MPa），AC为减压阀芯端面积（此处假设阀芯两端面积相等）；K为定压差弹簧刚度，X0V和XV分别为定压差弹簧装配时的预压缩量及定压差弹簧起减压作用时的位移量。FS为减压阀口上的稳态液动力。BAAcpsAcp1p2132定压差弹簧减压阀口图3二通进口压力补偿器工作原理图1画出图2的职能符号图（4分）2流量在通过定差减压阀时，需要满足什么条件，定差减压阀才能起到定差减压的作用？。（2分）3当执行元件上出现负载荷时（液压缸向右运动时存在拉力），会出现什么问题？有哪几种解决办法？（8分）答:1比例方向阀画法与图3不一致注：1、教师命题时题目之间不留空白；2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分，若考生须在试题图上作解答，请另附该试题图。3、请在试卷类型、考试方式后打勾注明。（第6页）PTAB压力补偿器2减压阀芯的受力平衡方程为：最好给数值，可以假定数值)(210vvsCXXKFAPP）（(2分)3（1）（当执行元件出现负负载荷时（如液压缸向右运动时存在拉力），则有杆腔压力大于无杆腔压力，梭阀取出有杆腔压力引到压力补偿器的弹簧腔，压力补偿器控制控制BPPPP,这与液压缸向右运动需要控制APPPP的要求不相符合，因此，压力补偿器这时取到的压力BP是错误的。（2分）（2）解决这一问题有三种方法：①采用带附加油口C1和C2的比例方向阀（画图）②采用起支撑作用的制动阀（如FD型平衡阀）或压力阀串联在回油路上③采用出口压力补偿器（6分）（1条办法2分）