(张奕版)液压系统分析复习题教学文案
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液压复习题库液压复习题库液压技术作为一门重要的工程技术,广泛应用于各个领域,如机械制造、航空航天、汽车工业等。
掌握液压技术的基本原理和应用是每个液压工程师的必备能力。
为了帮助大家巩固液压知识,下面将提供一些液压复习题,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是液压系统?液压系统是一种通过液体传递能量的系统,由液压泵、执行元件、控制元件和辅助元件组成。
液压系统通过调节液体的流量和压力来实现机械的运动和力的传递。
2. 液压系统的工作原理是什么?液压系统的工作原理是利用液体的压力传递力和能量。
液压泵将液体从低压区域抽入高压区域,形成压力差。
液压泵将液体压入液压缸或液压马达中,通过液体的压力来驱动执行元件的运动。
3. 液压系统中常用的液体是什么?液压系统中常用的液体是液压油,它具有良好的润滑性、密封性和耐高温性能。
常用的液压油有矿物油、合成油和水性液压油等。
4. 液压系统中的执行元件有哪些?液压系统中的执行元件包括液压缸和液压马达。
液压缸是一种能够将液体能量转化为机械能的装置,常用于推动、拉动和压紧等操作。
液压马达是一种能够将液体能量转化为旋转力矩的装置,常用于驱动旋转设备。
5. 液压系统中的控制元件有哪些?液压系统中的控制元件包括液压阀、液压控制器和液压传感器等。
液压阀用于控制液体的流量和压力,包括单向阀、溢流阀、节流阀等。
液压控制器用于控制液压系统的运行,如手动控制、自动控制和远程控制等。
液压传感器用于感知液压系统的状态和参数,如压力传感器、温度传感器和流量传感器等。
6. 液压系统中常见的故障有哪些?液压系统中常见的故障包括泄漏、堵塞、压力不稳定和运动不正常等。
泄漏是指液压系统中的液体通过密封件或管路漏出。
堵塞是指液压系统中的管路或阀门被杂质或沉积物堵塞,导致液体无法正常流动。
压力不稳定是指液压系统中的压力波动较大,影响系统的正常工作。
运动不正常是指液压系统中的执行元件运动不平稳、速度不均匀或位置不准确。
液压期末复习题及答案液压复习题1、液压缸的速度取决于进入液压缸的流量,对于双活塞杆液压缸,只要左右两缸的供油压力不变,则在活塞两边产生的推力总相等。
1、2、流量控制阀在系统中依靠改变阀口的流通面积来调节经过阀口的流量,以控制执行元件的速度;它分节流阀和调速阀两种,其符号分别是。
3、齿轮泵结构上主要有三方面存在的问题,分别是径向力不平衡;困油现象;泄露。
4、液体在管中流动时,存在层流和紊流两种流动状态。
液体的流动状态可用雷诺数来判定。
5、调速阀是由__定差减压________阀和节流阀串联而成的。
6.液压泵的排量是指______泵轴每转一转,由其密封容积的几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积__________________。
7.在进油路节流调速回路中,当节流阀的通流面积调定后,速度随负载的增大而_减小___。
8.快速排气阀一般应装在___换向阀和气缸之间_。
二、选择1.液体在圆管中作层流运动时,液体在圆管轴线上的流速与在圆管管壁附近的流速相比:AA 前者大B 后者大C 一样大D 无法判断2.为了使齿轮泵的齿轮平稳地啮合运转、吸压油腔严格地密封以及均匀连续地供油,必须使齿轮啮合的重叠系数r______A___1。
A大于B等于C小于 D A或B3.CB-B型齿轮泵中泄漏的途径有有三条,其中_____A____对容积效率影响最大。
A 齿轮端面间隙B 齿顶间隙C 齿顶间隙D A+B+C4.下列液压油泵可做成变量的是:BA 齿轮泵B 单作用叶片泵C 双作用叶片泵D B+C5.差动液压缸,若使其往返速度相等,则活塞直径应为活塞杆直径的_C___。
A 1倍B 2倍C 2D 46.右图所示三位四通换向阀中位机能是__B_____型。
A PB YC HD K7.如右图所示为二级调压回路,阀3调定值与阀1调定值相比:AA 前者大于后者B后者大于前者C 两个一样大D 无特殊要求7、在定量泵供油的系统中,用流量控制阀实现对定量执行元件的速度进行调节.这种回路称为 C 。
1. 学习指导与思考题1)学习要点1. 掌握液压传动的工作原理及组成。
2. 掌握气压传动系统的工作原理及组成。
3. 掌握液压传动和气压传动的特点。
4. 掌握液压元件的职能符号及规定。
5. 了解液压传动和气压传动的发展概况、应用情况及优、缺点。
6. 了解液压传动和气压传动的不同点。
2)填空题1.液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件四个主要组成部分。
2. 液压传动是以液压油为传动介质,依靠液体的压力能来传递动力。
3. 液压系统工作时外界负荷越大,所需油液的压力也越大,反之亦然,负载为零,系统压力为零。
4. 活塞或工作台的运动速度取决于单位时间通过节流阀进入液压缸中油液的体积,流量越大,系统的速度越大,反之亦然。
流量为零,系统速度为零。
5. 液压元件的职能符号只表示元件的职能、控制方式及外部接口,不表示元件的结构、参数及连接口的实际位置和元件的安装位置。
6. 液压传动系统的传动比比机械传动的大,传动效率比机械传动的低。
7. 液压传动系统可以实现无级调速,过载保护。
8. 液压传动系统单位质量输出功率大,传动均匀平稳。
9. 气压传动系统介质费用低廉,不会造成环境污染。
3)判断题1. 液压传动不易获得很大的力和转矩。
(×)2. 液压传动装置工作平稳,易于实现无级调速,但不能快速起动、制动和频繁换向。
(×)3.. 液压传动适宜在传动比要求严格的场合采用。
(×)4. 液压系统故障诊断方便、容易。
(×)5. 液压传动适宜于远距离传动。
(×)6. 气压传动能使气缸实现准确的速度控制和很高的定位精度。
(×)7. 液压与气压传动介质成本都很高。
(×)8. 液压传动可在高温下运行。
(×)9. 气压传动介质可以回收循环使用,故成本很低(×)4)选择题1. 液压系统的执行元件是( C )。
A.电动机 B.液压泵 C.液压缸或液压马达D.液压阀2. 液压系统中,液压泵属于( A )。
液压系统考试题库及答案一、单项选择题1. 液压系统中,用于将机械能转换为液体压力能的元件是()。
A. 泵B. 缸C. 马达D. 阀门答案:A2. 以下哪项不是液压泵的主要性能参数?()。
A. 排量B. 转速C. 流量D. 功率答案:D3. 在液压系统中,节流阀主要用于控制()。
A. 压力B. 流量C. 方向D. 温度答案:B4. 液压缸的类型中,以下哪种不是按照结构分类的?()。
A. 单杆缸B. 双杆缸C. 柱塞缸D. 变量缸答案:D5. 液压系统中,溢流阀的主要作用是()。
A. 控制流量B. 控制方向C. 控制压力D. 控制速度答案:C二、多项选择题6. 以下哪些元件属于液压系统中的基本元件?()。
A. 泵B. 马达C. 控制阀D. 油箱答案:ABC7. 液压系统中,哪些因素会影响液压泵的工作效率?()。
A. 泵的类型B. 泵的转速C. 系统压力D. 系统温度答案:ABCD8. 液压系统中,以下哪些元件可以用于控制油液的方向?()。
A. 单向阀B. 节流阀C. 换向阀D. 溢流阀答案:AC9. 液压缸的哪些参数会影响其工作性能?()。
A. 缸径B. 杆径C. 缸长D. 缸体材料答案:ABCD10. 液压系统中,哪些因素可能导致系统过热?()。
A. 油液粘度过高B. 系统压力过高C. 油液污染D. 散热不良答案:ABCD三、判断题11. 液压系统中,所有类型的泵都可以实现自吸。
()答案:错误12. 液压系统中的压力损失主要是由于油液的流动阻力造成的。
()答案:正确13. 液压缸的行程可以通过改变缸体的长度来调整。
()答案:正确14. 液压系统中的节流阀可以用于控制压力。
()答案:错误15. 液压系统中的溢流阀可以用于控制流量。
()答案:错误四、简答题16. 简述液压泵的主要功能。
答案:液压泵的主要功能是将机械能转换为液体的压力能,为液压系统提供压力油液。
17. 描述液压缸的基本工作原理。
答案:液压缸的基本工作原理是通过改变密封工作空间的体积来实现对活塞杆的直线运动,从而实现力和位移的转换。
液压复习题液压系统是一种利用液体作为工作介质来传递能量和控制力的系统,广泛应用于工业、航空、医疗等领域。
以下是一些液压系统的基本概念和复习题,帮助学生更好地理解和掌握液压系统的工作原理。
# 液压系统概述液压系统主要由动力元件(如泵)、执行元件(如液压缸)、控制元件(如阀门)、辅助元件(如油箱、管道)和工作介质(通常为液压油)组成。
液压泵将机械能转换为液体的压力能,通过管道输送至执行元件,执行元件将压力能转换为机械能,实现运动或力的输出。
# 液压系统的基本参数1. 压力:液体对容器壁的压力,通常用帕斯卡(Pa)表示。
2. 流量:单位时间内流过某一截面的液体体积,用升/秒(L/s)表示。
3. 功率:单位时间内完成的工作量,用瓦特(W)表示。
# 液压泵的类型1. 齿轮泵2. 柱塞泵3. 叶片泵# 液压缸的类型1. 单作用液压缸2. 双作用液压缸3. 旋转液压缸# 液压控制阀的功能1. 方向控制阀:控制液体流动的方向。
2. 流量控制阀:控制液体的流量。
3. 压力控制阀:控制系统中的压力。
# 液压系统的应用1. 工业机械:如注塑机、压力机等。
2. 重型机械:如挖掘机、起重机等。
3. 航空领域:如飞机起落架的收放。
# 复习题1. 简述液压系统的基本工作原理。
2. 列举液压系统中的五种基本组件,并简述其功能。
3. 解释液压系统中压力、流量和功率的概念及其相互关系。
4. 比较齿轮泵、柱塞泵和叶片泵的特点和适用场合。
5. 描述液压缸的工作原理,并举例说明其在实际中的应用。
6. 解释液压控制阀的分类及其各自的作用。
7. 讨论液压系统在现代工业中的重要性和应用范围。
# 结语液压系统作为一种高效、可靠的能量传递方式,在许多领域发挥着重要作用。
通过深入理解液压系统的工作原理和组件功能,可以更好地设计和维护液压系统,以满足不同应用场景的需求。
希望以上复习题能够帮助学生巩固液压系统的相关知识。
液压复习题答案一、选择题1. 液压系统中,压力油的流动是由什么产生的?A. 重力B. 泵C. 阀门D. 油缸答案:B2. 液压泵的主要功能是什么?A. 提供压力B. 储存油液C. 转换能量D. 控制流量答案:C3. 在液压系统中,下列哪个元件用于控制油液的流动方向?A. 泵B. 阀门C. 油缸D. 过滤器答案:B4. 液压系统的压力损失主要由哪几个因素造成?A. 油液粘度B. 管道长度C. 管道直径D. 所有以上因素答案:D5. 液压缸的工作原理是什么?A. 将电能转换为机械能B. 将液体的压力能转换为机械能C. 将机械能转换为液体的压力能D. 储存能量答案:B二、填空题6. 液压系统中的_______元件可以将液体的压力能转换为机械能。
答案:油缸7. 液压系统中的_______元件用于调节油液的流量。
答案:流量控制阀8. 液压系统中的_______元件用于储存油液。
答案:油箱9. 液压系统中的_______元件用于过滤油液中的杂质。
答案:过滤器10. 液压系统中的_______元件用于防止油液回流。
答案:单向阀三、简答题11. 简述液压系统的基本组成。
答案:液压系统主要由液压泵、执行元件(如油缸)、控制元件(如阀门)、辅助元件(如油箱、过滤器)和管道等组成。
12. 液压系统相比其他传动方式有哪些优点?答案:液压系统具有结构紧凑、功率密度高、响应速度快、控制精度高、易于实现自动化等优点。
四、计算题13. 已知一个液压缸的活塞直径为200mm,系统压力为10MPa,求活塞受到的力。
答案:活塞受到的力可以通过公式 F = P × A 计算,其中 P 为压力,A 为活塞面积。
活塞面积 A = π × (d/2)^2,d 为活塞直径。
将数值代入公式,可得F = 10 × 10^6 × π × (0.2/2)^2 = 3.14 × 10^6 N。
第一章液压伺服控制系统工作原理液压泵为系统能源,以恒压向系统供油,液压动力元件为四边滑阀和液压缸,滑阀为转换放大元件,液压缸是执行元件,构成负反馈闭环控制系统。
当滑阀阀芯处于阀套中间位置时,阀的四个窗口均关闭,阀无流量输出,液压缸不动;若给阀一个输入位移(例如右移xi),则窗口a,b便有一个相应开口量xv=vi,压力油经窗口a进入液压缸右腔,推动缸体右移,液压缸左腔油液经窗口b回油。
在缸体右移同时,带动阀体右移,使阀的开口量减小,即xv=xi-xp。
当xp=xi,开口量xv=0,阀的输出流量为零,液压缸停止运动,处在一个新的平衡位置上。
液压伺服控制系统的组成:输入元件给出输入信号加于系统的输入端。
反馈测量元件测量系统的输出并转换为反馈信号。
比较元件将反馈信号与输入信号进行比较,给出偏差信号。
放大转换元件将偏差信号放大,转换成液压信号。
执行元件产生调节动作加于控制对象上,实现调节任务。
控制对象负载。
此外还有各种校正装置。
液压伺服系统分类:按系统输入信号变化规律:定值控制系统,程序控制系统,伺服控制系统。
按被控物理量名称:位置伺服控制系统,速度伺服控制系统,力控制系统和其他物理量控制系统。
按液压控制元件控制方式:节流式控制(阀控制)系统和容积式(变量泵或变量马达)控制系统。
按信号传递介质形式:机械液压伺服系统,电气液压伺服系统,气动液压伺服系统等。
液压伺服控制的优缺点:优点:1液压元件的功率-重量比和力矩-惯量比大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刚度大缺点:1液压元件抗污染能力差,对工作油液清洁度要求高2油液体积弹性模量随油温和混入油中空气含量而变化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,成本高5液压能源的获得和远距离传输都不如电气系统方便。
第二章液压放大元件特点:液压放大元件结构简单,单位体积输出功率大,工作可靠性和动态性能好。
液压期末复习题液压期末复习题液压技术是一门应用广泛的工程技术,涉及到机械、自动化、能源等多个领域。
对于液压技术的学习和掌握,期末复习是非常重要的一环。
下面,我们将从液压系统、液压元件和液压控制三个方面,为大家整理一些期末复习题。
液压系统1. 什么是液压系统?简要描述其工作原理。
2. 液压系统中常用的液压传动介质有哪些?它们的特点和应用领域分别是什么?3. 液压系统的主要组成部分有哪些?请简要描述其功能和作用。
4. 液压系统中常用的能量转换元件有哪些?请分别介绍它们的工作原理。
5. 液压系统中常用的控制元件有哪些?请分别介绍它们的工作原理。
液压元件1. 液压缸是液压系统中常用的执行元件,请简要描述其结构和工作原理。
2. 液压泵是液压系统中常用的能量转换元件,请简要描述其结构和工作原理。
3. 液压阀是液压系统中常用的控制元件,请简要描述其结构和工作原理。
4. 液压马达是液压系统中常用的能量转换元件,请简要描述其结构和工作原理。
5. 液压过滤器是液压系统中常用的辅助元件,请简要描述其结构和工作原理。
液压控制1. 液压系统中常用的压力控制方式有哪些?请分别介绍它们的工作原理。
2. 液压系统中常用的流量控制方式有哪些?请分别介绍它们的工作原理。
3. 液压系统中常用的方向控制方式有哪些?请分别介绍它们的工作原理。
4. 液压系统中常用的速度控制方式有哪些?请分别介绍它们的工作原理。
5. 液压系统中常用的位置控制方式有哪些?请分别介绍它们的工作原理。
以上是液压期末复习题的一部分,通过对这些问题的思考和回答,可以帮助我们加深对液压技术的理解和掌握。
在复习过程中,可以结合教材、课堂笔记和实验经验,进行综合性的学习和巩固。
此外,还可以通过解答一些液压系统设计和故障排除的实际问题,提高自己的应用能力和解决问题的能力。
液压技术在工程领域中具有广泛的应用,熟练掌握液压技术不仅可以提高工作效率,还可以降低能源消耗和环境污染。
液压复习题(附参考答案)一、填空题1.液压系统中的压力取决于(),执行元件的运动速度取决于()。
(负载;流量)2.液压传动装置由()、()、()和()四部分组成,其中()和()为能量转换装置。
(动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件;动力元件、执行元件)3.液体在管道中存在两种流动状态,()时粘性力起主导作用,()时惯性力起主导作用,液体的流动状态可用()来判断。
(层流;紊流;雷诺数)4.由于流体具有(),液流在管道中流动需要损耗一部分能量,它由()损失和()损失两部分组成。
(粘性;沿程压力;局部压力)5.通过固定平行平板缝隙的流量与()一次方成正比,与()的三次方成正比,这说明液压元件内的()的大小对其泄漏量的影响非常大。
(压力差;缝隙值;间隙)6.变量泵是指()可以改变的液压泵,常见的变量泵有( )、( )、( )其中()和()是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量,()是通过改变斜盘倾角来实现变量。
(排量;单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵;单作用叶片泵、径向柱塞泵;轴向柱塞泵)7.液压泵的实际流量比理论流量();而液压马达实际流量比理论流量()。
(大;小)8.斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为(与)、(与)、(与)。
(柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘)9.外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是()腔,位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是()腔。
(吸油;压油)10.为了消除齿轮泵的困油现象,通常在两侧盖板上开(),使闭死容积由大变少时与()腔相通,闭死容积由小变大时与()腔相通。
(卸荷槽;压油;吸油)11.齿轮泵产生泄漏的间隙为()间隙和()间隙,此外还存在()间隙,其中()泄漏占总泄漏量的80%~85%。
(端面、径向;啮合;端面)12.双作用叶片泵的定子曲线由两段()、两段()及四段()组成,吸、压油窗口位于()段。
(大半径圆弧、小半径圆弧、过渡曲线;过渡曲线)13.调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉,可以改变泵的压力流量特性曲线上()的大小,调节最大流量调节螺钉,可以改变()。
液压期末考试复习题液压系统是机械工程领域中的重要组成部分,广泛应用于各种工业设备和机械中。
为了帮助同学们更好地复习液压期末考试,以下是一些关键的复习要点和练习题。
# 液压系统基础1. 定义与组成:液压系统是由哪些基本部分组成的?2. 工作原理:简述液压系统的基本工作原理。
3. 流体力学基础:描述流体在液压系统中的基本运动规律。
# 液压泵1. 类型:液压泵有哪些常见类型?2. 工作原理:以齿轮泵为例,解释其工作原理。
3. 性能参数:描述液压泵的主要性能参数及其意义。
# 液压缸1. 类型:列举液压缸的几种类型。
2. 工作原理:简述单作用液压缸的工作原理。
3. 设计考虑:在设计液压缸时,需要考虑哪些因素?# 液压阀1. 分类:液压阀主要分为哪些类型?2. 控制功能:方向控制阀和压力控制阀分别控制什么?3. 流量控制阀:解释节流阀的工作原理及其在系统中的作用。
# 液压系统设计1. 系统需求分析:在设计液压系统时,需要分析哪些需求?2. 元件选择:如何选择适合系统需求的液压元件?3. 系统布局:描述液压系统布局的基本原则。
# 液压系统的维护与故障排除1. 维护要点:列举液压系统维护的基本要点。
2. 常见故障:液压系统中常见的故障有哪些?3. 故障排除方法:简述故障排除的基本步骤。
# 练习题1. 计算题:给定一个液压缸的工作压力和活塞面积,计算其输出力。
2. 分析题:分析液压系统中使用节流阀对系统性能的影响。
3. 设计题:设计一个简单的液压提升系统,并说明其工作原理和元件选择。
# 结束语液压系统的设计、应用和维护是一个综合性很强的领域,需要同学们掌握扎实的理论基础和实践技能。
通过本次复习,希望能够加深大家对液压系统的理解,提高解决实际问题的能力。
在期末考试中,希望同学们能够发挥出色,取得优异的成绩。
祝同学们考试顺利!。
(张奕版)液压系统分析复习题第一章液压伺服控制系统工作原理液压泵为系统能源,以恒压向系统供油,液压动力元件为四边滑阀和液压缸,滑阀为转换放大元件,液压缸是执行元件,构成负反馈闭环控制系统。
当滑阀阀芯处于阀套中间位置时,阀的四个窗口均关闭,阀无流量输出,液压缸不动;若给阀一个输入位移(例如右移xi),则窗口a,b便有一个相应开口量xv=vi,压力油经窗口a进入液压缸右腔,推动缸体右移,液压缸左腔油液经窗口b回油。
在缸体右移同时,带动阀体右移,使阀的开口量减小,即xv=xi-xp。
当xp=xi,开口量xv=0,阀的输出流量为零,液压缸停止运动,处在一个新的平衡位置上。
液压伺服控制系统的组成:输入元件给出输入信号加于系统的输入端。
反馈测量元件测量系统的输出并转换为反馈信号。
比较元件将反馈信号与输入信号进行比较,给出偏差信号。
放大转换元件将偏差信号放大,转换成液压信号。
执行元件产生调节动作加于控制对象上,实现调节任务。
控制对象负载。
此外还有各种校正装置。
液压伺服系统分类:按系统输入信号变化规律:定值控制系统,程序控制系统,伺服控制系统。
按被控物理量名称:位置伺服控制系统,速度伺服控制系统,力控制系统和其他物理量控制系统。
按液压控制元件控制方式:节流式控制(阀控制)系统和容积式(变量泵或变量马达)控制系统。
按信号传递介质形式:机械液压伺服系统,电气液压伺服系统,气动液压伺服系统等。
液压伺服控制的优缺点:优点:1液压元件的功率-重量比和力矩-惯量比大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刚度大缺点:1液压元件抗污染能力差,对工作油液清洁度要求高2油液体积弹性模量随油温和混入油中空气含量而变化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,成本高5液压能源的获得和远距离传输都不如电气系统方便。
第二章液压放大元件特点:液压放大元件结构简单,单位体积输出功率大,工作可靠性和动态性能好。
圆柱滑阀工作原理:靠节流原理工作,借助于阀芯与阀套间的相对运动改变节流口面积大小,对流体流量进行控制。
分类及特点:按进出滑阀通道数:三通阀,四通阀和二通阀。
四通阀有两个控制口,三通阀只有一个控制口,二通阀只有一个可控节流口,必须和固定节流口配合使用;按滑阀工作边数:四边滑阀,双边滑阀和单边滑阀。
四边滑阀有四个可控节流口,控制性能最好,双边滑阀有两个可控节流口,控制性能剧中,单边滑阀只有一个可控节流口,控制性能最差。
按滑阀预开口型式:正开口(负重叠)零开口(零重叠)负开口(正重叠)。
负开口阀流量增益有死区,引起稳态误差,零开口阀有流量线性增益,性能比较好,正开口阀在开口区流量增益变化大,零位泄漏量大。
按阀套窗口形状:矩形,圆形,三角形。
矩形的开口面积与阀芯位移成比例可获得较大的线性流量增益;圆形窗口工艺性好,流量增益非线性;按阀芯凸肩数目:二凸肩,三凸肩,四凸肩。
二凸肩四通阀结构简单,阀芯轴向移动时导向性能差,三凸肩和四凸肩四通阀导向性密封性好。
静态特性一般分析滑阀的静态特性即压力-流量特性,指稳态情况下,阀的负载流量ql负载压力pl 和阀芯位移xv之间的关系,ql=f(pl,xv).滑阀静态特性曲线流量特性曲线:负载压降等于常数时,负载流量与阀芯位移之间的关系。
压力特性曲线:负载流量等于常数时,负载压降与阀芯位移之间的关系。
压力-流量特性曲线:阀芯位移一定时,负载流量与负载压降之间的关系,非线性。
阀的系数K q=∂q L流量增益,流量特性曲线在某点的切线斜率。
表示负载压降一定时,阀∂X v单位输入位移引起的负载流量的变化大小。
其值越大,阀对负载流量的控制就越灵敏。
直接影响系统的开环增益,系统的稳定性,响应特性和稳态误差。
K c=-∂q L流量-压力系数,压力-流量曲线的切线斜率的负值。
表示阀开度一定∂p L时,负载压降变化所引起的负载流量变化大小。
其值越小,阀抵抗负载变化的能力即刚度越大。
直接影响控制执行元件的阻尼比和速度刚度。
K p=∂p L压力增益,压力特性曲线的切线斜率。
表示ql=0时阀单位输入位移所引∂x v起的负载压力变化的大小。
其值越大。
阀对负载压力的控制灵敏度越高。
表示执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力。
K p=K q。
K c滑阀受力分析阀芯质量惯性力,阀芯与阀套间摩擦力,阀芯所受液动力,弹性力和任意外负载力等。
液流流经滑阀时,液流速度大小和方向发生变化,其动量变化对阀芯产生的反作用力即为液动力。
稳态液动力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,不仅使阀芯运动的操纵力增加,并能引起非线性问题,与滑阀开口量成正比;瞬态液动力:阀开口量变化使通过阀口流量变化,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,在阀运动过程中,在一定条件下引起滑阀不稳定,与滑阀开口量变化率成正比。
滑阀的输出功率及效率采用变量泵供油时,阀在最大输出功率时的最高效率为0.677,采用定量泵+溢流阀做液压能源时,阀在最大输出功率时的系统最高效率为0.385。
单喷嘴挡板阀由固定节流孔,喷嘴和挡板组成,三通阀,只能控制差动液压缸。
当挡板与喷嘴端面之间的间隙减小时,由于可变液阻增大,使通过固定节流孔的流量减小,在固定节流孔处压降也减小,控制压力增大,推动负载运动,反之亦然。
特点:结构简单,易加工,运动部件质量小,对油液污染不太敏感。
但零位泄漏量大,适用于小功率系统。
双喷嘴挡板阀:由两个结构相同的单喷嘴挡板阀组合在一起按差动原理工作的,是四通阀,可用来控制双作用液压缸。
压力特性:双喷嘴挡板阀在挡板偏离零位时一个喷嘴腔压力升高另一个喷嘴腔压力降低。
作用在挡板的液流力:一部分是喷嘴孔处的静压力对挡板产生的液压力,另一部分是射流动量的变化对挡板产生的反作用力。
射流管阀结构:由射流管和接收器组成。
原理:射流管可以绕支撑中心转动,接收器上有两个圆形接收孔,分别与液压缸两腔相连。
无信号输入时,射流管由对中弹簧保持在两接收孔中间位置,两个接受孔所受射流动能相同,恢复压力力也相等,液压缸活塞不动。
有信号输入时,射流管偏离中位,两个接受孔接收的射流动能不再相等,一个增加另一个减少,恢复压力不等,其压差使液压缸活塞运动。
射流管阀优点:1抗污染能力强,对油液清洁度要求不高,提高了工作可靠性和使用寿命2压力恢复系数和流量恢复系数高。
缺点:1特性不易预测,主要靠实验确定2与喷嘴挡板阀挡板相比,惯量较大,动态响应特性不如喷嘴挡板阀3零位泄漏流量大4当油液粘度变化时低温特性较差。
第三章液压动力元件液压动力元件主要由液压放大元件和液压执行元件组成,四种基本形式为:阀控液压缸,阀控液压马达,泵控液压缸和泵控液压马达。
前两种构成阀控(节流控制)系统,后两种构成泵控(容积控制)系统。
四通阀控液压缸结构:零开口四边滑阀和对称液压缸组成。
对指令输入X v的传递函数X pX v =K qA ps(s2ωh2+2εhωhs+1)对干扰输入F L的传递函数X pF L =−K ceA p2s(1+V t4βe K ccs)(s2ωh2+2ξhωhs+1)无弹性负载时的频率响应分析:由比例,积分和二阶震荡环节组成,主要性能参数为速度放大系数K q/A p,固有频率ωh,液压阻尼比ξh。
K q/A p越大,对液压缸活塞控制灵敏度越高,直接影响系统的稳定性,响应速度和精度。
ωh=√4βe A p2V t m t表示液压动力元件响应速度。
提高ωh的方法有↑A p↓V t↓m t。
ξh=K ceA p √βe m tv t表示系统相对稳定性。
提高ξh的方法有1设置旁路泄漏通道2采用正开口阀3增加负载粘性阻尼。
阀控液压马达传递函数:转角对阀芯位移θmX v =K qDms(s2ωh2+hωhs+1)转角对外负载力矩θmT L =−K ceDm2s(1+V t4βe K ccs)(s2ωh2+2ξhωhs+1)泵控液压马达结构:由变量泵和定量马达组成。
转角对变量泵摆角的传递函数θmγ=K qpDms(s2ωh2+2εhωhs+1)转角对任意外负载力矩θmT L =−CtDm2s(1+V tβe Cts)(s2ωh2+2ξhωhs+1)泵控液压马达与阀控液压马达的比较1泵控液压马达固有频率较低2泵控液压马达阻尼比较小,但较恒定3泵控液压马达增益K qp/D m和静态速度刚度D m2/C t比较恒定4动态速度刚度不如阀控液压马达好,但静态速度刚度很好。
第五章电液伺服阀1、力矩马达分类①可动件运动形式:直线位移式(力马达)、角位移式(力矩马达);②可动件结构形式:动铁式(衔铁)、动圈式(控制线圈);③极化磁场产生的方式:非激磁式、固定电流激磁、永磁式2、电液伺服阀的主要功能是:信号转换、功率放大、伺服控制3、单级电液伺服阀分为:动铁式单级伺服阀、动圈式单级伺服阀4、多级电液伺服阀的前置级通常是单(双)喷嘴挡板阀、滑阀、射流管阀、射流元件,功率放大级是滑阀。
电液伺服阀的组成:力矩马达(力马达),液压放大器,反馈机构。
分类:按液压放大器级数:单级,两级和三级;按第一级阀的结构形式:滑阀,但喷嘴挡板阀,双喷嘴挡板阀,射流管阀和偏转板射流阀;按反馈形式:滑阀位置反馈,负载流量反馈和负载压力反馈;按力矩马达是否浸泡在油中:干式和湿式。
1,永磁动铁式力矩马达工作原理:它由永久磁铁、上下导磁体、衔铁、控制线圈、弹簧管等组成。
衔铁固定在弹簧管上端,由弹簧管支撑在上、下导磁体中间的位置,可绕弹簧管的转动中心作微小的转动。
永久磁铁将上,下导磁体磁化。
衔铁与上下导磁体形成4个工作气隙①②③④。
无信号电流时,即i1=i2,由于力矩马达结构对称,使衔铁两端所受的电磁吸力相同,力矩马达无力矩输出。
当有信号电流通过线圈时,控制线圈产生控制磁通,其大小和方向取决于信号电流的大小和方向。
假设i1>i2,在①③中控制磁通与极化磁通方向相同,②④中方向相反,在①③中的合成磁通大于②④中的合成磁通,于是在衔铁中产生顺时针电磁力矩,使衔铁绕弹簧管转动中心顺时针转动。
当弹簧管变形产生的反力矩与电磁力矩平衡时,衔铁停止转动。
2.力反馈两级电液伺服阀工作原理:无工作电流时,衔铁由弹簧管支撑在上下导磁体的中间位置,挡板也处于两个喷嘴的中间位置,滑阀阀芯在反馈杆小球的约束下处于中位,无液压输出。
当有差动控制电流△i= i1-i2输入时,在衔铁上产生逆时针方向的电磁力矩,使衔铁挡板组件绕弹簧转动中心逆时针偏转,弹簧管和反馈杆产生变形,挡板偏离中位。
这时喷嘴挡板阀右间隙减小而左间隙增大,引起滑阀右腔控制压力增大,左腔控制压力减小,推动阀芯左移。
同时带动反馈杆端部小球左移,使反馈杆进一步变形。
当反馈杆和弹簧管变形产生的反力矩与电磁力矩平衡时,衔铁挡板组件便处于一个平衡位置。