王春行-《液压放大元件》第二章课后思考题
- 格式:doc
- 大小:168.50 KB
- 文档页数:5
第二章 液压放大元件 习题1. 有一零开口全周通油的四边滑阀,其直径m d 3108-⨯=,径向间隙m r c 6105-⨯=,供油压力Pa p s 51070⨯=,采用10号航空液压油在40C ︒工作,流量系数62.0=d C ,求阀的零位系数。
s pa ⋅⨯=-2104.1μ3/870m kg =ρ 解:对于全开口的阀,d W π=由零开口四边滑阀零位系数2. 已知一正开口量m U 31005.0-⨯=的四边滑阀,在供油压力Pa p s 51070⨯=下测得零位泄漏流量min /5L q c =,求阀的三个零位系数。
解:正开口四边滑阀零位系数ρsd q p wc k 20= ssd co p p wuc k ρ=ρsd c p wuc q 2=3. 一零开口全周通油的四边滑阀,其直径m d 3108-⨯=,供油压力Pa p s 510210⨯=,最大开口量m x m 30105.0-⨯=,求最大空载稳态液动力。
解:全开口的阀d W π= 最大空载液动力:4. 有一阀控系统,阀为零开口四边滑阀,供油压力Pa p s 510210⨯=,系统稳定性要求阀的流量增益s m K q /072.220=,试设计计算滑阀的直径d 的最大开口量m x 0。
计算时取流量系数62.0=d C ,油液密度3/870m kg =ρ。
解:零开口四边滑阀的流量增益:故m d 31085.6-⨯=全周开口滑阀不产生流量饱和条件5. 已知一双喷嘴挡板阀,供油压力Pa p s 510210⨯=,零位泄漏流量s m q c /105.736-⨯=,设计计算N D 、0f x 、0D ,并求出零位系数。
计算时取8.00d =C ,64.0df =C ,3/870m kg =ρ。
解:由零位泄漏量ρπs f N df c p X D C q 02⋅⋅⋅= 即160Nf D X =得: mm p C q D s df cN 438.0216=⋅⋅=ρπ 则:若:8.00=d df C C ,1610=Nf D X 则mm D D N 193.044.00== 第三章 液压动力元件 习题1. 有一阀控液压马达系统,已知:液压马达排量为rad m D m /10636-⨯=,马达容积效率为95%,额定流量为s m q n /1066.634-⨯=,额定压力Pa p n 510140⨯=,高低压腔总容积34103m V t -⨯=。
液压控制系统课后思考题绝对全(王春行版)第二章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?理想滑阀:径向间隙为零,节流工作边锐利的滑阀实际滑阀:存在径向间隙,节流工作边有圆角的滑阀3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?它们之间有什么关系?“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口,不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。
“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换向阀有两个、四个可控的节流口。
一般情况下,三通阀是双边滑阀,四通阀是四通阀。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?阀的工作点是阀的压力—流量曲线上的点。
零位工作点即曲线的原点,又称零位阀系数。
零位工作点的条件是0===v L L x p q 。
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?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 LK ∂∂,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当各系数增大时对系统的影响如下表所示。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响,为什么要研究实际实际零开口滑阀的泄漏特性?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。
第二章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?理想滑阀:径向间隙为零,节流工作边锐利的滑阀 实际滑阀:存在径向间隙,节流工作边有圆角的滑阀3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?它们之间有什么关系?“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口,不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。
“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换向阀有两个、四个可控的节流口。
一般情况下,三通阀是双边滑阀,四通阀是四通阀。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?阀的工作点是阀的压力—流量曲线上的点。
零位工作点即曲线的原点,又称零位阀系数。
零位工作点的条件是0===v L L x p q 。
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? 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 LK ∂∂,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 LVK ∂∂,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当各系数增大时对系统的影响如下表所示。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响,为什么要研究实际实际零开口滑阀的泄漏特性?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2cc0r =32WK πμ,p0cK ,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。
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 LVK ∂∂,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 LLK ∂∂,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 LVK ∂∂,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 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响?为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性?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2cc0r =32WK 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 。
1、‘为什么把液压控制阀成为液压放大元件?(p8)液压控制阀是在液压系统中把机械信号(位移或转角)转换为液压信号(流量、压力)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?(p14)(p16)理想滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。
(没有圆角)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(铸件的毛边,加工时的误差)的滑阀。
3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?他们之间有什么关系?(p8) 三通、四通是指阀的进出口通道;按滑阀的工作边数可分为四边,双边,单边。
一般来说四通阀为四边,三通阀为双边,两通阀必为单边。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?(p14)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pL ,阀位移xV 时,阀的负载流量为qL 的位置。
零位工作点曲线的原点,其条件是0===v l l x p q5、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? 流量增益定义为vl q x q K ∂∂=其值越大,阀对负载流量的控制就越灵敏;压力—流量系数ll c p q K ∂∂-=其值越小,阀抵抗负载的变化能力越大,即阀的刚度越大。
压力增益v l x p Kp ∂∂=,其值越大,阀对负载的压力的控制灵敏度越高。
流量增益直接影响系统的开环增益,因而对系统的稳定性、响应特性、稳态误差有直接影响。
流量—压力系数直接影响阀控执行元件(液压动力元件)的阻尼比和速度刚度。
压力增益表示阀控执行元件组合起动大惯量或大摩擦力负载的能力。
当各系数增大时对系统的影响如下表所示6、比较零开口阀与正开口阀、三通阀与四通阀的三个阀系数有什么异同?为什么?)正开口四边滑阀的Kqo 值是理想零开口四边滑阀的两倍,这是因为负载流量同时受两个节流窗口的控制,而且它们是差动变化的,相同点是它们的Kco 取决于面积梯度,而Kpo 与面积梯度无关(p19)。
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 L =p L =x V =0 。
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K q =q L,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
x V流量 - 压力系数K c =-q L,直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
p L压力增益K p =p L,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x V当各系数增大时对系统的影响如下表所示。
稳定性响应特性稳态误差7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响?为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性?答:理想零开口滑阀K c0 =0 , K p0 = ,而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响,存在泄漏流量p sK c0 =r c2W,K p0 =32 C d,两者相差很大。
32r c 2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。
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,阀位移时,p L x V 阀的负载流量为的位置。
q L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,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
q q =x LVK ∂∂流量-压力系数,直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
c q =-p LLK ∂∂压力增益,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p p =x LVK ∂∂当各系数增大时对系统的影响如下表所示。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响?为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性?答:理想零开口滑阀,,而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响,存在泄c0=0K p0=K ∞漏流量,,两者相差很大。
2cc0r =32WK πμp0K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,径向间隙,供油-3d=810m ⨯-6c r =510m ⨯压力,采用10号航空液压油在40工作,流量系数,求阀的零5s p =7010a P ⨯C 。
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 LVK ∂∂,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 LLK ∂∂,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 LVK ∂∂,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 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响?为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性?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2cc0r =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 。
液压控制系统课后思考题绝对全(王春行版)精品文档第二章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? 理想滑阀:径向间隙为零,节流工作边锐利的滑阀 实际滑阀:存在径向间隙,节流工作边有圆角的滑阀3、什么是三通阀、四通阀 ?什么是双边滑阀、四边滑阀 ?它们之间有什么关系 ? “二通阀”、“三通阀 ”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通 且可与系统中不同油管相连的油道接口,不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关 来沟通。
“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换向阀有两个、四个可控的节流口。
一般情况下,三通阀是双边滑阀,四通阀是四通阀。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么 ?阀的工作点是阀的压力 —流量曲线上的点。
零位工作点即曲线的原点,又称零位 阀系数。
零位工作点的条件是 q L p L x v 0 。
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?直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
压力增益 K p = p L ,表示阀控执行元件组合启 xV动大惯量或大摩擦力负载的能力当各系数增大时对系统的影响如下表所示收集于网络,如有侵权请联系管理员删除流量增益 K q = qL ,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
流量 xV-压力系数K c =- q LpL精品文档稳定性响应特 性 稳态误 差K qK cK p7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响,为什么要研究实际实际零开口滑阀的 泄漏特性 ?答:理想零开口滑阀 K c0=0, K p0= ,而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响,存在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。
第二章液压放大元件习题1. 有一零开口全周通油的四边滑阀,其直径,径向间隙,供油压力,采用10号航空液压油在40工作,流量系数,求阀的零位系数。
解:对于全开口的阀,由零开口四边滑阀零位系数2. 已知一正开口量的四边滑阀,在供油压力下测得零位泄漏流量,求阀的三个零位系数。
解:正开口四边滑阀零位系数3. 一零开口全周通油的四边滑阀,其直径,供油压力,最大开口量,求最大空载稳态液动力。
解:全开口的阀最大空载液动力:4. 有一阀控系统,阀为零开口四边滑阀,供油压力,系统稳定性要求阀的流量增益,试设计计算滑阀的直径的最大开口量。
计算时取流量系数,油液密度。
解:零开口四边滑阀的流量增益:故全周开口滑阀不产生流量饱和条件5. 已知一双喷嘴挡板阀,供油压力,零位泄漏流量,设计计算、、,并求出零位系数。
计算时取,,。
解:由零位泄漏量即得:则:若:,则第三章液压动力元件习题1.有一阀控液压马达系统,已知:液压马达排量为,马达容积效率为95%,额定流量为,额定压力,高低压腔总容积。
拖动纯惯性负载,负载转动惯量为,阀的流量增益,流量-压力系数。
液体等效体积弹性模量。
试求出以阀芯位移为输入,液压马达转角为输出的传递函数。
解:解:由阀控液压马达的三个基本方程由阀控液压马达的三个基本方程可得马达的容积效率且得2. 阀控液压缸系统,液压缸面积,活塞行程,阀至液压缸的连接管路长度,管路截面积,负载质量,阀的流量-压力系数。
求液压固有频率和液压阻尼比。
计算时,取,。
解:总压缩容积:则液压固有频率:由于较小可忽略不计,则3. 变量泵控制定量马达的惯性负载为,高压侧油液总容积,泵及马达的总泄漏系数,液体等效体积弹性模量,马达排量,马达机械效率,泵转速。
略去泵与马达间的沿程阻力损失,求此装置以马达转速为输出,以泵排量为输入的传递函数。
解:变量泵的排量:变量泵流量方程拉氏变换为:力矩平衡:液压马达高压腔流量方程拉氏变换:4. 有一四边滑阀控制的双作用液压缸,直接拖动负载作简谐运动。
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 VK ∂∂,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 LK ∂∂,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 VK ∂∂,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当各系数增大时对系统的影响如下表所示。
7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响?为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性?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2cc0r =32W K πμ,p0c=rK π,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。
1、‘为什么把液压控制阀成为液压放大元件?(p8)
液压控制阀是在液压系统中把机械信号(位移或转角)转换为液压信号(流量、压力)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?(p14)(p 16)
理想滑阀是指径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。
(没有圆角)
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(铸件的毛边,加工时的误差)的滑阀。
3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?他们之间有什么关系?(p8) 三通、四通是指阀的进出口通道;按滑阀的工作边数可分为四边,双边,单边。
一般来说四通阀为四边,三通阀为双边,两通阀必为单边。
4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?(p14)
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pL ,阀位移xV 时,阀的负载流量为qL 的位置。
零位工作点曲线的原点,其条件是0===v l l x p q
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? 流量增益定义为v
l q x q K ∂∂=其值越大,阀对负载流量的控制就越灵敏;压力—流量系数
l l c
p q K ∂∂-=其值越小,阀抵抗负载的变化能力越大,即阀的刚度越大。
压力增益v l x p Kp ∂∂=,其值越大,阀对负载的压力的控制灵敏度越高。
流量增益直接影响系统的开环增益,因而对系统的稳定性、响应特性、稳态误差有直接影响。
流量—压力系数直接影响阀控执行元件(液压动力元件)的阻尼比和速度刚度。
压力增益表示阀控执行元件组合起动大惯量或大摩擦力负载的能力。
当各系数增大时对系统的影响如下表所示
6、比较零开口阀与正开口阀、三通阀与四通阀的三个阀系数有什么异同?为什么?) 正开口四边滑阀的Kq o值是理想零开口四边滑阀的两倍,这是因为负载流量同时受两个节流窗口的控制,而且它们是差动变化的,相同点是它们的K co 取决于面积梯度,而Kp o与面积梯度无关(p 19)。
三通阀与四通阀的零位系数相比较,流量增益是一样的,而压力增益为四通阀的一半,因为四通阀有两个控制通道,且为差动工作,而三通阀仅有一个控制通道。
(p 22)
7、径向间隙对零开口阀的静态特性有什么影响?为什么要研究实际零开口阀的泄漏特性?(p 16)
理想零开口四边滑阀的阀系数为
流量增益ρ
L s d v l q p p W C x q K -=∂∂= 流量压力系数)(2L s L
s v d l l c p p p p Wx C p q K --=∂∂-=ρ
压力增益v
l s v l x p p x p Kp )(2-=∂∂= 理想零开口四边滑阀的零位阀阀系数为
ρs d q p W
C K =0
00=c K
∞=0p K
实际零开口四边滑阀的零位阀阀系数为 ρs d q p W C K =0 μ
π3220W r q q K c
s c c == 2
032c s d p r p C K πρμ= 产生这样结果的原因是实际零开口滑阀有径向间隙,往往还有很小的正的或负的重叠量,同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角。
因此在中位附近某个微小位移范围内 (例如025mm .0=v x ),阀的泄漏不可忽赂,泄漏特性决定了阀的性能。
而在此范围以外,由于径向间隙等影响可以忽略,理想的和实际的零开口滑阀的特性才相吻合。
8、为什么说零开口四边滑阀性能最好,但最难加工?(p9)
1)按工作边数
四边滑阀有四个可控的节流口,控制性能最好;双边滑阀有两个可控的节流口,控制性能居中;单边滑阀只有一个可控的节流口、控制性能最差。
为了保让工作边开口的准确性,四边滑阀需保证三个轴向配合尺寸,双边滑闹需保证两个轴向配合尺寸,单边滑阀没有抽向配合尺寸。
因此,四边滑阀结构工艺复杂、成本高,单边滑阀比较容易加工、成本低。
2)按开口类型
零开口具有线性流量增益,性能比较好;负开口阀由于流量增益具有死区,将引起问题误差;正开口阀在开口区内的流量增益变化大,压力灵敏度低,零位泄漏量大。
因此零开口阀性能最好。
9、什么是稳态液动力?什么是瞬态液动力?(p22)
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。
方向总是指向使阀口关闭的方向。
θρcos qv F s =
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。
方向始终与阀腔内液体的加速度方向相反。
dt dq l dt mv d F t ρ==)( 10、滑阀流量饱和的含义是什么?他对阀的特性有什么影响?在设计时如何避免?
为了确保节流窗口为可控的节流口以避免流量饱和现象,阀腔通道内的流速不应过大。
为此应使阀腔通道的面积为控制窗口最大面积的4倍以上,即
max 224)(4v r Wx d d >-π
为了保证阀芯的刚度,一般来说阀芯的颈部直径d d r 21=
,带入上式 max 264
3v Wx d >π 对于全周开口阀d W π=则
67max
>v x W 这是全周开口阀不发生流量饱和的条件 11、求出零开口双边滑阀的最大功率点和最大功率。
阀芯左移时
)(2c s v d c l c p p Wx C p q p N -==ρ
由0=c l dp dN 得s c p p 3
1=
此时最大功率s v d S p Wx C P N ρ1332=
阀芯右移时 c v
d c l c p Wx C p q p N ρ2== s c p p =时,取最大 此时s v d s p Wx C p N ρ2=
12、如何表示阀的规格?零开口四边滑阀的负载压降l p 为什么要限制到
s p 32?(p27) 根据负载的工作要求,可以确定阀的额定流量和供油压力,在供油压力一定时,阀的规格也可以用最大开口面积表示。
对阀的输出功率求一阶导,得在P L=2/3PS 时,整个液压 伺服系统的效率最高,同时阀的输出功率也最大,故通常取PL=2/3 PS 作为阀的设计负载 压力。
限制PL 值的另一个原因是在PL ≤2/3PS 的范围内,阀的流量增益和流量-压力系数的变化也不大。
流量增益降低和流量-压力系数增大会影响系统的性能,所以一般都是将PL 限制在2/3PS 的范围内。
13、喷嘴挡板的零位压力为什么取0.5s p 左右?N D 和0f x 对其性能有什么影响?
因为在零位压力灵敏度最高,为了满足这一要求,进行公式推导,可得出零位的控制压力为 c p = 0.5s p ,此时,零位的压力灵敏度最高;而且控制压力c p 能充分的调节,因此,取c p = 0.5s p 作为设计准则。
没有影响,不管这两个值如何变化,都能得出这一关系。
(p30)
14、射流管阀有哪些特点?射流管阀的工作原理和滑阀、喷嘴挡板阀是否一样?
优点:(1)射流管阀的最大优点是抗污染能力强,对油液清洁度要求不高,从而提高了工作的可靠性和使用寿命。
(2)压力恢复系数和流量恢复系数高,一般均在70%以上,有时可达90%以上。
缺点:(1) 其特性不易预测,主要靠实验确定。
(2)与喷嘴挡板阀的挡板相比,射流管的惯量较大,因此其动态响应特性不如喷嘴挡板阀。
(3)零位泄漏流量大。
(4)当油液粘度变化时,对特性影响较大,低温特性较低。
工作原理不一样。
滑阀是节流原理,射流管阀:压力油的压力能通过射流管的喷嘴转换为液流的动能,液流被接收后,又将动能转换为压力能。
--。