液壓與氣壓傳動(dòng)專業(yè)期末試卷及答案

液壓與氣壓傳動(dòng)專業(yè)期末試卷及答案液壓傳動(dòng)與控制是液壓與氣壓傳動(dòng)專業(yè)的重要課程之一。以下是一些單選題：1.液壓系統(tǒng)中的壓力取決于壓力能，執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度取決于流速。2.油泵的工作壓力p必須小于等于額定壓力pr，且小于等于最高工作壓力pmax。3.外嚙合齒輪泵作馬達(dá)用，原進(jìn)油口改作出油口，原出油口改作進(jìn)油口，則馬達(dá)的轉(zhuǎn)向與作泵時(shí)轉(zhuǎn)向相反。4.圖1所示液壓系統(tǒng)，要使液壓缸能實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，換向閥應(yīng)選用Y型中位機(jī)能。5.圖2所示回路中，當(dāng)電磁鐵DT通電且負(fù)載壓力為2MPa時(shí)，壓力表G的讀數(shù)為2MPa。6.圖3所示回路中，當(dāng)調(diào)定壓力為10MPa的溢流閥處于溢流狀態(tài)時(shí)，回路的二次壓力p2為6MPa。7.圖4所示的調(diào)速回路，節(jié)流閥處于節(jié)流調(diào)速工況。不計(jì)系統(tǒng)泄漏及溢流閥的調(diào)壓偏差，當(dāng)負(fù)載F增大時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度v減小。8.在圖5所示的系統(tǒng)中，當(dāng)施加某一恒定負(fù)載MM時(shí)，其引起主油路的壓力未達(dá)到溢流閥調(diào)整壓力pY，則在進(jìn)行調(diào)速時(shí)，液壓馬達(dá)輸出扭矩隨液壓泵排量的增大而減小。9.回路如上題圖，當(dāng)施加的負(fù)載是不斷變化的（即MM為變量），但其最大值所引起的主油路壓力還未達(dá)到溢流閥調(diào)整壓力pY，在進(jìn)行調(diào)速時(shí)，液壓馬達(dá)輸出功率隨負(fù)載和液壓泵排量的增加而減小。10.在圖6的調(diào)速閥旁油路節(jié)流調(diào)速回路中，調(diào)速閥的節(jié)流開口一定，當(dāng)負(fù)載從F1降到F2時(shí)，液壓馬達(dá)輸出功率隨液壓泵排量的增大而減小。1.錯(cuò)誤。葉片泵和柱塞泵都可以通過改變偏心距或斜盤傾角來實(shí)現(xiàn)變量。2.正確。單活塞桿液壓缸只能在一側(cè)施加力，只有單向運(yùn)動(dòng)；雙活塞桿液壓缸可以在兩側(cè)施加力，實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)。3.正確。定值減壓閥可以將系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值以下，不受外部負(fù)載的影響。4.錯(cuò)誤。調(diào)速閥的輸出流量會(huì)隨著外部負(fù)載的變化而變化，但是相比節(jié)流閥，調(diào)速閥的輸出流量更加穩(wěn)定，可以在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)。5.錯(cuò)誤。雙泵供油的液壓系統(tǒng)可以根據(jù)需要靈活切換使用不同的泵，可以在高壓大流量和低壓小流量之間自由切換，因此效率并不一定比單泵供油系統(tǒng)低。定量泵和變量馬達(dá)組成的容積調(diào)速回路可以將液壓馬達(dá)的排量從零調(diào)至最大，從而將馬達(dá)的轉(zhuǎn)速從最大調(diào)至零。在進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，如果溢流閥的調(diào)壓偏差考慮在內(nèi)，當(dāng)負(fù)載恒定不變時(shí)，節(jié)流閥口開度減小會(huì)導(dǎo)致泵的工作壓力升高；而當(dāng)節(jié)流閥開口不變，負(fù)載減小時(shí)，泵的工作壓力會(huì)降低。在先定位后夾緊的順序動(dòng)作回路中，閥1、2、3之間的調(diào)定壓力關(guān)系為p1>p2>p3。當(dāng)1DT帶電，定位缸活塞桿在運(yùn)動(dòng)過程中（無負(fù)載）時(shí)，A點(diǎn)的壓力最高，B點(diǎn)次之，C點(diǎn)最低。定位缸到位后，夾緊缸開始動(dòng)作時(shí)，A點(diǎn)的壓力最高，B點(diǎn)次之，C點(diǎn)最低；夾緊缸夾緊工件后，A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力相等，C點(diǎn)的壓力最低。對(duì)于給定的液壓回路，當(dāng)負(fù)載從變化到30000N時(shí)，活塞向右運(yùn)動(dòng)的速度穩(wěn)定不變。需要求出溢流閥最小調(diào)整壓力pY、泵的工作壓力pp以及液壓缸回油腔壓力p2。根據(jù)液壓缸兩腔面積和調(diào)速閥最小壓差，可以得到負(fù)載F=30000N時(shí)的活塞運(yùn)動(dòng)速度。另外，已知液壓泵輸出流量、液壓缸面積、溢流閥調(diào)定壓力、負(fù)載和節(jié)流閥參數(shù)，可以計(jì)算出液壓泵的工作壓力、活塞的運(yùn)動(dòng)速度、溢流損失和回路效率。本文介紹了液壓系統(tǒng)中的一些計(jì)算和理論知識(shí)。首先，根據(jù)活塞速度公式，計(jì)算了液壓缸的速度。然后，通過進(jìn)油路流量公式計(jì)算了液壓系統(tǒng)的流量。接著，計(jì)算了溢流損失和回路效率，得出了回路效率為0.26的結(jié)果。在填空題中，根據(jù)題目所給的數(shù)據(jù)，填寫了相應(yīng)的數(shù)值。在判斷分析題中，對(duì)液壓系統(tǒng)中的一些概念和原理進(jìn)行了判斷和分析，其中有些答案正確，有些答案錯(cuò)誤。最后，在文章中沒有明顯的段落問題，但可以進(jìn)行小幅度的改寫，使得文章更加流暢易懂。1.不變2.徑向柱塞式4.2Q5.3MPa6.3.4MPa7.內(nèi)控外泄式，外控內(nèi)泄式8.減小9.增大，減小10.減小，可能增大也可能減小11.增大，減小12.可能下降1.在如圖所示的回路中，液壓缸B進(jìn)退所需壓力均為2MPa，各閥調(diào)定壓力如圖所示。試確定在下列工況時(shí)C缸的工作壓力。在圖示狀況下，C缸壓力是5MPa。當(dāng)B缸活塞頂上死擋塊時(shí)，C缸壓力是4MPa。當(dāng)閥A通電后，B缸活塞退回過程中，C缸壓力是2MPa。2.圖示液壓系統(tǒng)能使油缸活塞完成的動(dòng)作如下：快速右移→中速右移→慢速右移→左移回程→任意位置停留。試編制電磁鐵動(dòng)作順序表。電磁鐵動(dòng)作順序表如下：1DT+2DT+3DT-4DT-快速右移：1DT+中速右移：2DT+慢速右移：3DT-左移回程：4DT-3.判斷題1.定量泵是指輸出流量不隨泵的輸出壓力改變的泵?！e(cuò)誤。定量泵是指輸出流量隨泵的轉(zhuǎn)速和排量恒定的泵。2.在工作行程很長的情況下，使用柱塞液壓缸最合適。——正確。3.高壓、大流量液壓系統(tǒng)常采用電磁換向閥實(shí)現(xiàn)主油路換向。——錯(cuò)誤。高壓、大流量液壓系統(tǒng)常采用液控?fù)Q向閥實(shí)現(xiàn)主油路換向。4.由于遠(yuǎn)程調(diào)壓閥是直動(dòng)式溢流閥，因此遠(yuǎn)程調(diào)壓回路只適用于壓力不高的系統(tǒng)中。——錯(cuò)誤。遠(yuǎn)程調(diào)壓回路適用于各種壓力的系統(tǒng)。5.在節(jié)流調(diào)速回路中，大量油液由溢流閥流回油箱，是其能量損失大、溫升高、效率低的主要原因?！_。6.因液控單向閥關(guān)閉時(shí)密封性能好，故常用在保壓回路和鎖緊回路中?！_。4.簡答題1.讀懂圖示液壓系統(tǒng)，并回答：1）系統(tǒng)中采用了哪些速度控制回路？答：系統(tǒng)中采用了節(jié)流閥和減壓閥兩個(gè)速度控制回路。2）各標(biāo)號(hào)元件的名稱和功用。答：1-液壓泵，用于提供液壓能源。2-換向閥，用于控制液壓油的流向。3-節(jié)流閥，用于控制液壓油的流量，實(shí)現(xiàn)緩慢移動(dòng)。4-減壓閥，用于控制液壓系統(tǒng)的工作壓力。5-液壓缸，用于轉(zhuǎn)換液壓能為機(jī)械能，推動(dòng)工作負(fù)載。2.如圖所示液壓系統(tǒng)，兩液壓缸有效面積為Al=A2=100×10-4m2，缸I的負(fù)載Fl=3.5×104N，缸II運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載為零，溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)整壓力分別為4MPa、3MPa、2MPa。不計(jì)摩擦阻力、慣性力和管路損失，試問在下列三種情況下A、B和C點(diǎn)壓力各為多少？1）液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位；2）1YA通電，液壓缸I活塞移動(dòng)時(shí)及活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)；3）1YA斷電，2YA通電，液壓缸II活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)及活塞桿碰到固定擋鐵時(shí)。答：1）在此情況下，兩換向閥處于中位，液壓系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)，A、B和C點(diǎn)壓力均為0MPa。2）在此情況下，1YA通電，液壓缸I活塞移動(dòng)時(shí)，液壓系統(tǒng)的工作過程為：液壓泵提供液壓能源，換向閥使液壓油進(jìn)入液壓缸I的A腔，缸I的活塞受到液壓力推動(dòng)向右移動(dòng)，液壓油從液壓缸I的B腔經(jīng)過順序閥和減壓閥流回油箱，此時(shí)A點(diǎn)壓力為4MPa，B點(diǎn)壓力為2MPa，C點(diǎn)壓力為0MPa。當(dāng)液壓缸I活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)，A、B和C點(diǎn)壓力均為0MPa。3）在此情況下，1YA斷電，2YA通電，液壓缸II活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓系統(tǒng)的工作過程為：換向閥使液壓油進(jìn)入液壓缸II的B腔，缸II的活塞受到液壓力推動(dòng)向右移動(dòng)，液壓油從液壓缸II的A腔經(jīng)過順序閥和減壓閥流回油箱，此時(shí)A點(diǎn)壓力為0MPa，B點(diǎn)壓力為2MPa，C點(diǎn)壓力為4MPa。5.計(jì)算題無。如圖所示，液壓系統(tǒng)中液壓缸無桿腔的有效面積為50cm2，負(fù)載力為7.5×103N，液壓泵的輸出流量為10L/min，流經(jīng)節(jié)流閥的流量為Q=CdA√(2ρΔp)，其中節(jié)流口的通流面積A調(diào)節(jié)為0.02cm2，量系數(shù)Cd為0.62，油液密度ρ為900kg/m3，液壓泵出口壓力由溢流閥調(diào)定為40×105Pa。我們需要求解以下問題：1）活塞運(yùn)動(dòng)速度v；2）各閥上的損失功率是多少？3）當(dāng)液壓泵總效率為0.80時(shí)，系統(tǒng)的總效率ηos為多少？在另一個(gè)液壓系統(tǒng)中，泵的排量為40mL/r，轉(zhuǎn)速為1450r/min，機(jī)械效率和容積效率均為0.9；變量馬達(dá)的排量范圍為40~100mL/r，機(jī)械效率和容積效率為0.9，馬達(dá)的負(fù)載扭矩為40N·m；溢流閥的調(diào)定壓力為10MPa。我們需要求解以下問題：1）泵的輸出流量Qp；2）馬達(dá)最大進(jìn)口壓力pm；3）馬達(dá)轉(zhuǎn)速nm的范圍；4）液壓系統(tǒng)的最大輸入功率Ni。文章中沒有明顯的段落錯(cuò)誤，因此無需刪除任何段落。參考答案：1）活塞運(yùn)動(dòng)速度v=0.02m/s；2）節(jié)流閥和液壓缸的損失功率分別為1.57W和0.75W，溢流閥和液壓泵的損失功率均為0；3）系統(tǒng)的總效率ηos=0.64。1）泵的輸出流量Qp=58L/min；2）馬達(dá)最大進(jìn)口壓力pm=10MPa；3）馬達(dá)轉(zhuǎn)速nm的范圍為725~1813r/min；4）液壓系統(tǒng)的最大輸入功率Ni=14.6kW。答：1）系統(tǒng)中采用的速度控制回路有行程閥控制的快慢速度換接回路和回油路節(jié)流調(diào)速回路。2）各標(biāo)號(hào)元件的名稱和功用如下表所示：標(biāo)號(hào)元件名稱功用1直動(dòng)式溢流閥限制系統(tǒng)最高工作壓力，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、分流的作用。2三位四通電磁換向閥控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向與啟動(dòng)、停止3調(diào)速閥調(diào)節(jié)液壓缸的工進(jìn)速度4單向閥使液壓缸快速返回5行程閥實(shí)現(xiàn)液壓缸快、慢速度的自動(dòng)換接2解：1）液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位時(shí)，泵輸出的油液全部通過溢流閥溢流回油箱，此時(shí)有pA=pB=4MPa，減壓閥正常減壓，因此pC=2MPa。2）1YA通電，液壓缸I活塞移動(dòng)時(shí)，缸I大腔的壓力為：p=F1/A1=3.5×10^4/(100×10^-4)=3.5MPa由于順序閥的出口壓力大于其調(diào)整壓力，因此閥口全開，故pA=pB=p=3.5MPa。減壓閥正常減壓，pC=2MPa?；钊\(yùn)動(dòng)終點(diǎn)時(shí)，溢流閥溢流，pA=pB=4MPa，pC=2MPa。3）1YA斷電，2YA通電，液壓缸II活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于負(fù)載為零，因此pA=pB=pC=0。活塞桿碰到固定擋鐵時(shí)，溢流閥溢流，pA=pB=4MPa，pC=2MPa。3解：根據(jù)流量公式Q=Cd*A*sqrt(2gh)，可得：Q=0.62*0.02*10^-4*sqrt(2*7.5*10^3)=8.78×10^-5m^3/s由于負(fù)載壓力為50kPa，因此活塞的承受力為：F=pL*A=50×10^3*0.01=500N活塞運(yùn)動(dòng)速度為：v=Q/A=8.78×10^-5/0.01=8.78×10^-3m/s因此，液壓缸的功率為：P=F*v=500*8.78×10^-3=4.39W1）計(jì)算活塞運(yùn)動(dòng)速度根據(jù)公式，活塞運(yùn)動(dòng)速度v=Q/A，代入數(shù)據(jù)可得v=1.85cm/s。2）計(jì)算各閥上的損失功率溢流閥的溢流量為QY=Qp–Q=10–5.5=4.5L/min，壓差ΔpY=4–0=4MPa。因此，在溢流閥上損耗的能量為Py=QY×ΔpY=300W。流過節(jié)流閥的流量為Q=5.5L/min，節(jié)流口兩端的壓差Δp=2.5MPa，節(jié)流閥上損失的功率為P節(jié)=231W。3）計(jì)算液壓系統(tǒng)的總效率系統(tǒng)輸出功率為Po=F×v=7.5×103×1.85×10?2=138.6W。泵的驅(qū)動(dòng)功率即為系統(tǒng)輸入功率，由液壓泵總效率ηop＝0.80可得Pi=833.3W。因此，液壓系統(tǒng)的總效率為ηos=Po/Pi=138.6/833.3=16.6%。解析：1）根據(jù)給出的公式計(jì)算活塞運(yùn)動(dòng)速度，無需改寫。2）根據(jù)給出的公式計(jì)算各閥上的損失功率，無需改寫。3）在計(jì)算液壓系統(tǒng)的總效率時(shí)，將公式中的數(shù)據(jù)代入計(jì)算，無需改寫。Afterperformingcalculationsusingtheformula8.7×10-4×0.9÷(40×10-6)=19.575(r/s)=1174.5rpm,itcanbedeterminedthatthemotor'sspeedrangeisn_m=469.8~1174.5rpm.Furthermore,whenthehydraulicsystemisoperatingatmaximumpressure,