液压控制系统复习资料(王春行版)
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1、液压控制系统组成输入元件 ;也称指令元件,它给出输入信号(指令信号)加于系统的输入端.该元件可以是机械的.电气的.气动的等.如靠模、指令电位器或计算机等,反馈测量元件; 测量系统的输出并转换为反馈信号。
这类元件也是多种形式的。
各种传感器常作为反馈测量元件。
比较元件;将反馈信号与输入信号进行比较,给出偏差信号放大转换放大转换元件;将偏差信号放大、转换成液压信号(流量或压力)如伺服放大器机液伺服阀、电液伺服阀等。
执行元件;产生调节动作加于控制对象上,实现调节任务.如液压缸和液压马达等。
控制对象;被控制的机器设备或物体,即负载。
2、液压伺服系统的优缺点优点:1)液压元件的功率-重量比和力矩-惯性比大2)液压动力元件快速性好,系统响应快3)液压伺服系统抗负载的刚度大缺点:1)液压元件,特别是精密的液压控制元件(如电液伺服阀)抗污染能力差.对工作油液的情结度要求高2)油液的体积弹性模量随油温和混入油中的空气含量而变化.油液的粘度世随油温变化而变化。
3)当液压元件的密封设计、制造和使用维护不当时,容易引起外漏,造成环境污染。
4)液压元件制造精度要求高,成木高。
5)液压能源的获得和运距离传输都不如电气系统方便。
二章:1、滑阀按照预开口可划分为哪几种,各自流量特性如何?零开口,正开口,负开口三种;零开口: 线性度好正开口:零位附近灵敏度=负开口 :零位附近有死区2、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 3、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4、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。
液压控制系统(王春行编)课后题答案资料(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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pL,阀位移xV 时,阀的负载流量为qL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qq =xLVK ∂∂,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。
流量-压力系数cq =-pLLK ∂∂,直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。
压力增益pp =xLVK ∂∂,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。
8、理想零开口阀具有线性流量增益,性能比较好,应用最广泛,但加工困难;因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。
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。
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 -⨯=。
一、简略设计应用电液比例阀控制的速度控制回路。
画出原理图并加以说明。
该液压控制系统由控制计算机、比例放大器、电液比例方向阀、液压泵、液压缸、基座、负载、位移传感器和,数据采集卡组成,如图1所示。
图1 电液比例阀控制的速度控制回路液压系统采用定量泵和溢流阀组成的定压供油单元,用电液比例方向阀在液压缸的进油回路上组成进油节流调速回路,控制活赛的运行速度。
位移传感器检测出液压缸活塞杆当前的位移值,经A/D 转换器转换为电压信号,将该电压信号与给定的预期位移电压信号比较得出偏差量,计算机控制系统根据偏差量计算得出控制电压值,再通过比例放大器转换成相应的电流信号,由其控制电液比例方向阀阀芯的运动,调节回路流量,从而通过离散的精确位移实现对负载速度的精确调节。
二、说明使用电液闭环控制系统的主要原因。
液压伺服系统体积小、重量轻,控制精度高、响应速度快,输出功率大,信号灵活处理,易于实现各种参量的反馈。
另外,伺服系统液压元件的润滑性好、寿命长;调速范围宽、低速稳定性好。
闭环误差信号控制则定位更加准确,精度更高。
三、在什么情况下电液伺服阀可以看成震荡环节、惯性环节、比例环节?在大多数的电液私服系统中,伺服阀的动态响应往往高于动力元件的动态响应。
为了简化系统的动态特性分析与设计,伺服阀的传递函数可以进一步简化,一般可以用二阶震荡环节表示。
如果伺服阀二阶震荡环节的固有频率高于动力元件的固有频率,伺服阀传递函数还可以用一阶惯性环节表示,当伺服阀的固有频率远远大于动力元件的固有频率,伺服阀可以看成比例环节。
四、在电液私服系统中为什么要增大电气部分的增益,减少液压部分的增益?在电液伺服控制系统中,开环增益选得越大,则调整误差越小,系统抗干扰能力就越强。
但系统增益超过临街回路增益,系统就会失稳。
在保持系统稳定性的条件下,得到最大增益。
从提高伺服系统位置精度和抗干扰刚度考虑,要求有较高的电气增益K P,因此,液压增益不必太高,只要达到所需要的数值就够了。
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 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。
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s m p w C K s d q /4.1870/107010814.362.02530=⨯⨯⨯⨯=⋅=-ρ()s p m r K a c c ⋅⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=----/104.4104.13210814.310514.33231223620μπ m p K K r p C K a c q c s dp /1018.332110020⨯==⋅=πρμ2. 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=s m q K cq /67.11005.060/1052330=⨯⨯==--ν s a s c c p m p q K ⋅--⨯=⨯⨯⨯==/1095.51070260/1052312530 m p K K K a c q p /1081.211000⨯==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:4.113105.010********.343.043.035300=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=--⋅m s s x p W F4. 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。
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。
液压控制系统复习资料1、液压控制系统是由哪些组成部分的?指令元件,比较元件,反馈元件,放大元件,执行元件,被控对象,能源装置及其他辅助装置2、液压控制系统工作的基本原理:以液压速度控制系统为例说明,当指令电位器给出一个指令信号ur时,通过比较器与反馈信号uf比较,输出偏差信号Δu,偏差信号经伺服放大器输出控制电流i,控制电液伺服阀运动,电液伺服阀输出流量、压力来控制液压伺服缸,推动工作台运动。
3、将偏差电压信号放大并转换为电流信号的放大器,称为伺服放大器。
4、液压控制系统的能量传递效率,是高还是低?(低)5、液压控制系统的主要优点和缺点是什么?优点:①加速性好,结构紧凑,质量小;②系统刚度大,定位准确,控制精度高;③控制系统频带宽,响应速度快;④散热性能好;⑤润滑性能好,系统寿命长。
缺点:控制系统的制造成本。
①抗污染性能差;②温升对系统稳定和密封性能有不利影响;③制造精度要求高,成本较高;④能源供给不方便,进一步提高了液压1、液压控制阀在液压控制系统中的作用是什么?液压控制阀是一个集能量转换、功率放大和系统控制的原件。
故作为能量转换器、功率放大器、控制器。
2、常用的液压控制阀有哪三种?(圆柱滑阀式,喷嘴挡板式,射流管式)3、正开口四通滑阀,与零开口阀相比较,在零位时各个阀系数有何不同之处?与零开口四通阀阀系数比较:正开口阀流量增益大一倍,正开口阀稳态特性曲线线性度好,正开口阀泄漏量大。
4、零开口四通滑阀,当处于零位工作时,各个阀系数(流量增益、压力增益、流量压力系数)以及阻尼比处于最大值还是最小值?零位工况点,是工况最好的点还是最差的点?(最差)流量增益最大,流量-压力系数最小,压力增益最高,系统阻尼比最小。
5、圆柱滑阀的边、通的概念是什么?从控制性能看,哪种圆柱滑阀最好,哪种最差?根据圆柱滑阀控制边(节流菱边)的数目不同,可分为单边、双边和四边滑阀。
从加工性能来看,单边阀加工工艺最简单,四边阀加工工艺最难。
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。
液压控制系统(电液控制系统)复习资料及试卷一、简略设计应用电液比例阀控制的速度控制回路。
画出原理图并加以说明。
该液压控制系统由控制计算机、比例放大器、电液比例方向阀、液压泵、液压缸、基座、负载、位移传感器和,数据采集卡组成,如图1所示。
图1 电液比例阀控制的速度控制回路液压系统采用定量泵和溢流阀组成的定压供油单元,用电液比例方向阀在液压缸的进油回路上组成进油节流调速回路,控制活赛的运行速度。
位移传感器检测出液压缸活塞杆当前的位移值,经A/D 转换器转换为电压信号,将该电压信号与给定的预期位移电压信号比较得出偏差量,计算机控制系统根据偏差量计算得出控制电压值,再通过比例放大器转换成相应的电流信号,由其控制电液比例方向阀阀芯的运动,调节回路流量,从而通过离散的精确位移实现对负载速度的精确调节。
二、说明使用电液闭环控制系统的主要原因。
液压伺服系统体积小、重量轻,控制精度高、响应速度快,输出功率大,信号灵活处理,易于实现各种参量的反馈。
另外,伺服系统液压元件的润滑性好、寿命长;调速范围宽、低速稳定性好。
闭环误差信号控制则定位更加准确,精度更高。
三、在什么情况下电液伺服阀可以看成震荡环节、惯性环节、比例环节?在大多数的电液私服系统中,伺服阀的动态响应往往高于动力元件的动态响应。
为了简化系统的动态特性分析与设计,伺服阀的传递函数可以进一步简化,一般可以用二阶震荡环节表示。
如果伺服阀二阶震荡环节的固有频率高于动力元件的固有频率,伺服阀传递函数还可以用一阶惯性环节表示,当伺服阀的固有频率远远大于动力元件的固有频率,伺服阀可以看成比例环节。
四、在电液私服系统中为什么要增大电气部分的增益,减少液压部分的增益?在电液伺服控制系统中,开环增益选得越大,则调整误差越小,系统抗干扰能力就越强。
但系统增益超过临街回路增益,系统就会失稳。
在保持系统稳定性的条件下,得到最大增益。
从提高伺服系统位置精度和抗干扰刚度考虑,要求有较高的电气增益K P,因此,液压增益不必太高,只要达到所需要的数值就够了。
同时,电气系统增益较液压增益也易于调节,同时成本低。
五、结合实际应用设计应用电液私服控制的位置控制系统。
画原理图并加以说明。
设计送料机械手移送机构液压伺服系统工作原理图如图2所示。
图2 送料机械手移送机构液压伺服系统工作原理图1—液压缸;2、3—液控单向阀;4、13、18—电磁换向阀;5—电液伺服阀;6、15—压力继电器;该回路设计具有以下几个特点:(1)伺服泵站由交流电机、轴向柱塞泵、溢流阀、单向阀、过滤器、蓄能器,压力继电器、压力表、加热器以及冷却回路等组成。
泵站同时具备温度、液位等信号的监测、报警功能,自动化程度较高。
液压系统的启动、停止、溢流阀的动作、报警、紧急情况处理等由计算机及PLC 协调控制,以保证向伺服系统提供压力稳定的一定流量的液压油。
(2)蓄能器一方面可以储存液压能,系统有多余压力油液时可以储入蓄能器,而当系统需要大流量时蓄能器再向系统放出压力油液;另一方面,可以减小系统的压力冲击。
其中,蓄能器7使系统供油稳定,同时更重要的作用是提高伺服阀的相应速度;蓄能器14作为系统的辅助油源,同时起到降低和吸收系统振动和油压脉动的作用。
同时蓄能器双截止阀设计也便于拆卸蓄能器。
(3)该液压回路中还应用液压锁,液压锁的作用是避免由于伺服阀零偏和零漂使得系统在未发出指令伺服阀口有微小打开,使得液压缸进行移动。
设计中采用两位三通电磁换向阀对液压锁进行操控,安全可靠。
(4)压力继电器通过检测蓄能器压力,向泵出口的远程控制电磁溢流阀发出信号,以控制泵站是否继续向系统提供压力油。
为了进一步减小压力脉动,吸收压力冲击,通常在伺服阀前设置惯性小,反应灵敏的蓄能器。
电液比例与伺服控制期末复习题初步整理(神话)第一章一、电液比例与伺服控制分类1、按液压控制元件分:1电液比例控制系统,2液压伺服控制系统。
2、按被控物理量分:1位置控制,2速度控制,3力控制系统,4压力控制系统,5其他控制系统3、按动力元件类型分:1阀控液压缸,2阀控液压马达,3泵控液压缸,4泵控液压马达阀控优点:响应速度快,控制精度高,结构简单。
缺点:效率低泵控优点;效率高。
缺点:响应速度慢,结构复杂4、按系统控制方式:开环和闭环系统二、电液比例与伺服控制分类:1指令输入元件,2检测反馈元件,3比较元件,4放大、转换、控制元件,5也压制性元件,6控制对象第二章液压放大元件定义:一种依据对液体的节流原理,已输入机械可控制信号(位移与转角)来控制液压信号输出的元件。
一、放大元件结构与分类(分类:滑阀、喷嘴挡板阀、射流式控制阀)1、圆柱滑阀分类(控制性能好)a、按进出口通道数分:四通阀、三通阀、二通阀。
b、按节流工作边数分:四边阀、双边阀、单边阀c、按阀预开口形式分:负开口(优点:密封性好,结构简单。
缺点:由于流量增益又死区,故影响系统稳态误差)、零开口(优:有线性流量增益,缺:加工制造困难)、正开口(开口范围内流量增益大,超出正开口范围,增益降低;灵位压力灵敏度低,泄漏量大,功率损耗大)d、按阀芯阀套节流窗口形状分:矩形(窗口面积与阀芯位移成正比,有线性流量增益)、圆形、三角形e、按阀芯凸肩数目分:二凸肩、三凸肩、四凸肩2、喷嘴挡板阀优:制造成本低,移动部件挡板的惯量小,响应速度高。
缺:零位泄漏大3、射流式控制阀优:清洁度要求不高,抗污能力强,可靠性强。
缺:压力过高容易震动,性能不易预测,容易产生故障二、阀的性化和阀系数1、阀流量增益Kq:表示负载压降一定时,单位负载压降增加引起负载流量的减少量。
(越大越灵敏)2、流量—压力系数Kc:表示阀开度一定时,单位负载压降引起的负载流量的减少量。
(影响稳定性)3、阀的压力增益Kp:指Q=0时单位阀位移引起的负载压力变化大小。
(阀对负载的控制能力)4、Kp=Kq/Kc5、线性化流量方程:Δql=Kq*ΔXv—Kc*Δpl (零位工作点稳定性最差,增益量最大)6、理想滑阀:径向间隙为零,工作边锐利的滑阀。
三、单喷嘴挡板阀工作原理:单喷嘴挡板阀实际是三通阀,只有一条负载通道,控制控制腔,有杆腔与控制腔比较,控制缸的双向运动。
当挡板与喷嘴的间隙间小时,由于可变液阻增大,使控制压力Pc增大,Pc*Ah > Ps*Ar时,液压缸向上运动。
当挡板与喷嘴间的间隙增大时,由于可变液阻增小,使控制压力Pc减小,Pc*Ah < Ps*Ar 时,液压缸向下运动。
第三章1、液压动力元件:由液压控制元件和也压执行元件组成。
分类:1阀控液压缸,2阀控液压马达,3泵控液压缸,4泵控液压马达2、提高固有频率Wh措施:a,增大液压缸作用面积Ap;b、减少总压缩容积Vt;c、提高油液等效体积弹性模量βe; d、减少活塞上的总等效质量Mt。
3、提高阻尼比措施:a、采用正开口阀;b、设置旁路泄露通道。
C、增大负载粘性阻尼。
4、负载匹配定义:根据负载轨迹来进行负载匹配时,只要使动力元件的输出持性曲线能够包围负载轨迹,同时使输出特性曲线与负载轨迹之间的区域尽量小,便认为液压动力元件与负载相匹配。
5、最佳负载匹配:元件最大输出功率点与负载最大功率点重合,功率得到充分利用,效率高,且阀的流量增益和系统赠增益下降不多。
这种匹配兼顾效率和性能各方面要求,认为是最佳匹配。
第四章一、电液伺服阀组成:电—机械转换元件、液压放大元件、反馈机构分类:1、按放大级数分:单级、二级、三级电液伺服阀。
2、按前置第一级结构:单喷嘴挡板式、双喷嘴挡板阀式、射流管阀式、射流偏转板式、滑阀式。
3、按主阀反馈量:滑阀位置反馈、负载流量反馈、负载压力反馈4、按电机械转换元件:动铁式力矩马达、动圈式力马达5、输出液压信号的不同:电液伺服阀电液流量控制伺服阀和比例流量阀和电液压力控制伺服阀两大类。
二、伺服放大器功能:1、将电压转换为电流;2、功率放大;3、信号隔离功能三、1、永磁动铁式力矩马达工作原理:当放大器有信号输入时,产生差动电流,进而产生控制磁通。
当1、3合成磁通大于2、4时,衔铁上产生顺时针方向I电磁力矩,使衔铁绕扭轴顺时针转动。
当扭轴的反转转矩、负载转矩与电磁转矩平衡时,衔铁停止转动。
如果信号电流反向,则电磁力矩也反向。
在转角不大时,产生的电磁力矩的大小与信号电流大小成正比,方向由信号电流方向决定。
2、永磁动圈式力马达原理:力马达的可动线圈悬置于作气隙中,永久磁铁在工作气隙中形成极化磁通,当控制电流加到线圈上时,线圈就会受到电磁力的作用而运动。
3、线圈接法a、单线圈接法:可以减小电感的影响;b、串联接法:额定电流和电控功率小,但易受电源电压变动的影响。
C、并联接法:电控功率小,工作可靠性高,但易受电源电压变动影响。
d、差动接法:不易受电子放大器和电源电压变动的影响,可靠性高。
第五章1、滞后校正作用:是通过提高低频段增益,减小系统的稳态误差,或者在保证系统稳态精度的条件下,通过降低系统高频段的增益,以保证系统的稳定性。
2、速度反馈校正作用:提高回路的刚度,减少速度反馈回路的内、外干扰和费线性的影响提高系统的静态精度。
3、速度和加速度反馈校正作用:同时提高系统的动态性能和静态性能。
4、压力反馈校正作用:提高系统的阻尼比,但会降低系统的静态刚度。
5、动压反馈校正作用:提高系统的阻尼比,且不会降低系统的静态刚度。
第六章一、基本内容1、电液比例控制阀分类:比例压力阀、比例流量阀、比例方向阀2、比例电磁铁基本结构:控制线圈、倒磁体、衔铁、推杆。
原理略3、比例电磁铁三种控制类型:力控制型、行程控制型、耐高压双向极化型比例电磁铁二、电液比例控制压力阀:1、功能:溢流阀(调压、作安全阀、卸荷);比例溢流阀(无极调压、卸荷)原理:输入一I,产生一电磁力,作用于阀芯上,得到一控制压力,其p∝I,I变化,p也变化。
三、电液比例流量阀分为位置直接反馈,位移—力反馈,位移—电反馈原理:通过电液比例技术控制阀芯的运动,根据输入信号的大小控制阀口的大小,从而控制流量的大小。
能实现连续控制,比普通流量阀性能有很大提升。
作用:调节流量。
题号一二三总分分数评卷人得分2010~2011学年第二学期期末考试卷B年级 09级专业机电一体化技术层次大专科目《机电液控制技术》一、名词解释( 4×5 = 20分)1、液压阻尼比ξh阻尼就是使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用。
通常用液压阻尼系数与液压临界阻尼系数之比,表达液压系统的阻尼大小。
2、负载特性负载运动时所需克服的阻力与负载本身的位置、速度及加速度之间的关系。
3、分辨率为使电液伺服阀产生流量变化所需的最小电流变化与额定电流之间的百分比。
4、流量-压力系数K c压力-流量曲线的切线斜率,影响系统的阻尼度和刚度。
5、颤振信号为了消除滞环附加的信号,频率是控制信号的3-5倍,幅值选择克服游隙大小即可。