09级电液比例控制B卷答案

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。

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_2011_年~_2012_年第 2学期

课程名称：电液比例控制技术 专业年级：机电2009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 □√

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（本试卷卷面满分为100分）

一 选择填空题（每题2分，共20分）（抄题回答，不抄题目不给分）

1比例减压阀一般用在低压、小流量场合，（B）在泵与（D）之间。

A 并联 B串联

C 油箱 D负载

2 在先导式液压控制阀中，广泛采用液压桥路，其中应用最广的（B）

A A型液压半桥 B B型液压半桥 C C型液压半桥 D D型液压半桥

3 当比例溢流阀工作在阀口常开状态时，其所起的作用为（A）。

A稳压 B安全阀 C产生背压 D卸荷

4以下几种途径中，不能将节流型流量控制阀转变为调速型流量控制阀的是（B）

A压差补偿 B节流控制

C 压力反馈 D流量反馈

5 调速阀是由（A）和节流阀（D）而成的复合阀。

A 定差减压阀 B并联 C定值减压阀 D串联

6 工程上增大液压阻尼的方法不包括（C）

A设置旁路泄露通道 B 负载压力反馈 C速度反馈 D加速度反馈

7消除死区的快跳电路属于以下哪种电路（A）

A 信号发生电路 B功率放大电路

C 信号处理电路 D 稳压电源电路

8下列哪一项不是不带阀芯位移反馈闭环的比例方向阀的特点（D）

A滞环比较大 B流量分辨率低

C 阀口死区大 D流量调节范围较大

9比例减压阀采用（B）负反馈， 比例溢流阀采用（A ）负反馈，

A进口压力 B出口压力 C进出口压力 D进出口压差

10比例流量控制泵不能称为（B）

A 功率适应泵 B 比例排量泵

C功率匹配泵 D负载敏感泵

二、判断题（每题2分，共20分）（抄题回答，不抄题目不给分）

1比例电磁铁一般为湿式直流电磁铁，不耐高压的比例电磁铁一般只能承受溢流阀、方向阀等的回油压力。

（√）

2 当负载变化较大时，需要选择合适的压力补偿器器与方向阀配合使用，稳定阀的进、出口压力进而达到稳定流量的目的。 （√）

3 为减小滞环，常常要加入颤振信号，颤振信号的频率与幅值越大越好。 （×）

4 比例溢流阀可以方便地构成压力负反馈系统，或者与其它控制元件构成复合控制系统。 （√）

5 双通路比例放大器工作时，两个比例电磁铁都能起作用。 （×）

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6采用流量反馈原理的比例流量阀，可以采用变增益流量传感器来检测流量，以减小液动力、摩擦力对流量控制精度的影响。 （√）

7带行程控制型比例电磁铁的单级比例方向阀阀芯位移和阀的功率域分别受到比例电磁铁的有效行程及稳态液动力的影响。 （×）

8采用比例方向阀的控制回路本质上是一个串联式进、出油同时节流的调速回路。

（√）

9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。

（×）

10 恒流控制泵的输出流量与输入信号成比例。 （√）

三 计算题（22分）

1（8分） 有一比例方向阀的额定流量为100L/min，给定信号范围为±10mA, 其死区为25%，假定输出流量与输入电信号为线性关系。试确定：在额定压差下，（1）该方向阀的输入信号为1mA时，其流量为约为多少？（2）输入信号为8mA时，其流量为多少？（写出分析过程）

答：（1）因为给定输入信号为1mA，小于死区2.5mA，故输出流量等于0。 （4分）

（2）输入信号为8mA时，设其流量为q，则有，1005.2-105.2-8qq=73.3(L/min) （4分）

2 （14分）液压系统图如图1所示，系统参数如下：液压缸1，2的有效面积为A1=A2=80cm2,泵的输出流量qp=20L/min,溢流阀的调定压力Py1=3MPa,减压阀的调定压力Py2=2MPa。液压缸2无负载，设液压缸1的负载分别为F=0、20kN 。若不计其它损失，试分别确定两缸中活塞向右运动时及运动到终点停止时各缸左腔的压力及活塞杆的运动速度。

III12FA1A21YA2YA3YAPY2PY1

图1

解：

（1） 液压缸1的负载F=0。

由于两液压缸都是负载，当电磁铁1YA通电时，两缸同时向右运动，P1=P2=0，溢流阀关闭，液压泵的

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（第 3 页） 供油同时供给两个负载相同、有效面积相同的液压缸。两液压缸运动速度相等，即

smAqvvp0167.0101006010205.05.043121 （1分）

若液压缸1先到达， 021PP,01v，smv033.02（泵的压力油全部供给缸2）（2分）

若液压缸2先到达终点，021PP,02v，smv033.01（泵的压力油全部供给缸1）（2分）

当两缸同时到达终点，MPaPPy311MPaPPy222 , 021vv （2分）

（2） 液压缸的负载. kNF20

运动时，由于液压缸2空载，02P，所以液压缸2先运动， smAqvp25.022。（2分）

此时， 01P,01v。当缸2到达终点后，系统压力上升，当

MPaAFPPL5.2)1080(20000411 （1分）

时，缸1开始运动，其运动速度为smAqvp25.011。 （2分）

当两液压缸都达到终点时，MPaPPy311MPaPPy222 , 021vv （2分）

三 分析综合题（共38分）

1（20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分别通电、断电和同时通电、断电的情况下，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。

y1P1DTsP2DTPy2Py3

图2

答：1DT通电，2DT通电时，泵的出口压力为9MPa, （3分）

1DT通电，2DT断电时，泵的出口压力为14MPa, （3分）

1DT、2DT同时断电时，泵的出口压力为4MPa。 （3分）

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（第 4 页） 1DT断电、2DT通电时，泵的出口压力为14MPa。 （3分）

至系统Ps

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（18分）图2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，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。

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） 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写出减压阀芯的受力平衡方程（2分）

3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）

4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？

试将该压力补偿器改进为压差可调整的进口压力补偿回路。（10分）

答:1

PTAB压力补偿器

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（第 6 页） 2减压阀芯的受力平衡方程为：)(210vvsCXXKFAPP）（(2分)

3流量在通过定差减压阀时，定差减压阀正常工作时需要一个最低的控制压差minP，且满足

minPCA+sF≥K X0V时，定差减压阀才能起到定差减压的作用。

4（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