2010~2011学年第一学期《液压与气压传动》试卷(A )班级_________ 学号__________ 姓名__________ 分数__________一、填空题(每空1分,共26分)1.液压系统由 动力装置 元件、 执行元件、 控制 元件和 辅助 元件四部分组成。
2.在液压传动中工作压力取决于 负载 ,而与流入的流体多少无关;运动速度取决于 流量 ,而与流体的压力无关;液体在流经过管路系统时,其总的压力损失等于系统中 沿程 压力损失和 局部 压力损失总和。
3.在液压系统中,当油路突然关闭或换向时,会产生急剧的压力升高,这种现象称为 液压冲击 。
在液流中,当某点压力低于液体所在温度下的空气分离压力时,原来溶于液体中的气体会分离出来而产生气泡,这叫 空穴现象 。
4.液压马达把 液压 能转换成 机械 能,输出的主要参数是 转速 和 转矩 。
5.液压阀的种类繁多,通常按其功能分为三类,它们是 方向控制阀 、流量控制阀 、压力控制阀 。
6.根据节流阀或调速阀在回路中的安装位置不同,节流调速回路可以分为三种,它们是 进油节流调速、 回油节流调速 、旁路节流调速。
7.溢流阀调定的是进口压力,而减压阀调定的是出口压力:8.气动三联件通常由 空气过滤器 、 减压阀 和 油雾器 。
9.一定质量的气体,在温度不变的情况下,将绝对压力为p 1=100kPa,体积V 1=1m 3的气体压缩到V 2=0.2m 3,那么气体的绝对压力p 2为 500 kPa 。
二、选择题(每题1分,共10分)1.液压缸差动连接工作时,缸的(A )。
A .运动速度增加了B .压力增加了C .运动速度减小了D .压力减小了2.液压缸差动连接工作时活塞杆的速度是(A )。
A .24d Q v π=B .)(222d D Q v -=πC .24DQ v π= D .)(422d D Q -π 3.液压缸差动连接工作时作用力是( D )。
A .)(222d D p F -=πB .22d p F π=C .)(422dD p F -=πD .42d p F π=4.空气压缩机是( B )。
A .执行元件B .动力元件C .控制元件D .辅助元件5、使三位四通换向阀在中位工作时泵能卸荷,应采用( C )(A)"P"型阀; (B)"Y"型阀; (C)"M"型阀。
6.液压系统的真空度应等于( B )。
A .绝对压力与大气压力之差B .大气压力与绝对压力之差C .相对压力与大气压力之差D .大气压力与相对压力之差7.调速阀是用( A )而成的。
A .节流阀和定差减压阀串联B .节流阀和顺序阀串联C .节流阀和定差减压阀并联D .节流阀和顺序阀并联8、下列三种三位四通换向阀的中位机能是O 型的是( B )9.采用卸荷回路是为了( C )。
A .减小流量损失B .减小压力损失C .减小功率损失D .提高系统发热10.设图中回路各阀的调整压力为1p >2p >3p ,那么回路能实现( C )调压。
A .一级B .二级C .三级D .四级三. 读图题(6分)叙述双泵供油快速运动回路的工作原理。
[答] 双泵供油快速运动回路工作原理:图中1高压小流量泵,用以实现工作进给运动。
2低压大流量泵,用以实现快速运动。
在快速运动时,液压泵2输出的油经单向阀4和液压泵1输出的油共同向系统供油。
在工作进给时,系统压力升高,打开液控顺序阀(卸荷阀)3使液压泵2卸荷,此时单向阀4关闭,由液压泵1单独向系统供油。
溢流阀5控制液压泵1的供油压力是根据系统所需最大工作压力来调节的,而卸荷阀3使液压泵2在快速运动时供油,在工作进给时则卸荷四.计算题1、夹紧回路如图1所示,若溢流阀的调整压力p1=3Mpa、减压阀的调整压力p2=2Mpa,试分析活塞空载运动时A、B两点的压力各为多少?减压阀的阀芯处于什么状态?工件夹紧活塞停止运动后,A、B两点的压力又各为多少?此时,减压阀芯又处于什么状态?(8分)[解]当回路中二位二通换向阀处于图示状态时,在活塞运动期间,由于活塞为空载运动,并忽略活塞运动时的摩擦力、惯性力和管路损失等,则B点的压力为零,A点的压力也为零(不考虑油液流过减压阀的压力损失)。
这时减压阀中的先导阀关闭,主阀芯处于开口最大位置。
当活塞停止运动后B点压力升高,一直升到减压阀的调整压力2Mpa,并保证此压力不变,这时减压阀中的先导阀打开,主阀芯的开口很小。
而液压泵输出的油液(由于活塞停止运动)全部从溢流阀溢流回油箱,A点的压力为溢流阀的调定压力3Mpa。
2、在如图2所示的回路中,溢流阀的调整压力为5.0Mpa,减压阀的调整压力为2.5Mpa,试分析下列各情况,并说明减压阀处于说明状态。
(1)当泵压力等于溢流阀调定压力时,夹紧缸使工件夹紧后,A、C点的压力各为多少?(2)当泵压力由于工作缸快进,压力降为1.5Mpa时(工件原先处于夹紧状态),A、C点的压力为多少?(3)夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时,A、B、C点的压力各为多少?(15分)[解](1)当泵压力等于溢流阀调定压力时,夹紧液压缸使工件夹紧后,泵的出口压力等于溢流阀调定压力(P B1=P y=5Mpa)时,C点压力P C1随着负载(夹紧力)压力上升,当A点的压力P A1等于减压阀的调整压力P j时,减压阀开始起作用稳定其出口压力,此时,P A1=P C1=P j=2.5Mpa。
(2)泵的出口压力由于工作缸快进,压力降为1.5Mpa时(工件原先处于夹紧状态),泵的出口压力由工作缸负载确定,P B2 =1.5Mpa< P y =5Mpa,溢流阀关闭。
由于单向阀的逆向截止作用,夹紧缸保压,P C2 =2.5Mpa 。
A 点压力P A2由2.5Mpa 下降到1.5Mpa 。
(3)夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时,由于夹紧缸的负载压力为零,减压阀全开,P B3=P A3=P C3=0Mpa 。
3、 图3所示液压系统,液压缸有效面积2212A ,A m m ⨯⨯-4-2=10010=10010,液压缸A 负载F L =35000N ,液压缸B 活塞运动时负载为零,摩擦损失、惯性力、管路损失忽略不计。
溢流阀、顺序阀、减压阀的调定压力分别为4Mpa 、3Mpa 、2Mpa 。
求下列情形下,C 、D 和E 处的压力。
(1) 泵运转后,两换向阀处于中间位置。
(2) A +线圈通电,液压缸A 活塞移动时及到终点时。
(3) A +线圈断电,B +线圈通电,液压缸B 活塞移动时及到终点时。
(15分)[解](1)液压泵启动后两换向阀处于中位时,泵的油液只能从溢流阀回油箱,所以P A =4Mpa ,因顺序阀调定压力小于P A ,顺序阀开启,但顺序阀出油口封闭,所以P B =P A =4Mpa ,由于减压阀出油口封闭,减压阀的先导阀打开,减压阀口关小,减压,所以P C =2Mpa.(2)换向阀电磁线圈1YA 通电,1) 液压缸1活塞移动时41C 35000 3.5()100103.5()=2MpaL B F p Mpa A p p Mpa p -===⨯==A B 负载压力取决于外负载此时,顺序阀开启,减压阀的先导阀打开,减压阀口关小。
不考虑油液流经顺序阀的压力损失2) 液压缸1活塞运动到终点时,B 、A 两点压力升高到溢流阀打开,这时 4,2A B C p p Mpa p Mpa ===(3)换向阀电磁线圈1YA 断电,2YA 通电1)液压缸2活塞移动时0()p p p ===c A B 由于外负载为零2)当液压缸2活塞碰到固定挡块时,减压阀的先导阀打开,减压阀口关小,顺序阀开启,溢流阀打开,则24p Mpa p p Mpa ===c A B ,4、图4所示为由复合泵驱动的液压系统,活塞快速前进时负荷F=0,满速前进时负荷F=20000N ,活塞有效面积为40x10-4m 2,左边溢流阀及右边卸荷阀调定压力分别是7Mpa 与3Mpa 。
大排量泵流量Q 大=20L/min ,小排量泵流量Q 小=5L/min ,摩擦阻力、管路损失、惯性力忽略不计。
求:(1)活塞快速前进时,复合泵的出口压力是多少?进入液压缸的流量是多少?活塞的前进速度是多少?(2)活塞慢速前进时,大排量泵出口压力是多少?复合泵的出口压力是多少?要改变活塞前进速度,需由哪个元件调整?(12分)[解]: (1)活塞快速前进时,复合泵的出口压力是零,此时流量为25L/Min ,活塞的前进速度是-4Q 25==6.25m/min A 4010Q v +=⨯小大(2) 活塞慢速前进时,大排量泵出口压力是零,(因为慢速前进时,大排量泵排出的油全部进油箱),复合泵的出口压力是3-4F 2010==5Mpa A 4010p ⨯=⨯工作压力 要改变活塞前进速度,需由节流阀和图中电磁换向阀调整。
5.减压回路如下图所示。
缸1和缸2分别进行纵向加工和横向加工。
现场观察发现,在缸2开始退回时,缸1工进立即停止,直至缸2退至终点,缸1才能继续工进。
试分析故障原因并提出解决办法。
(8分)[答] 造成该故障的原因是缸2开始退回时,缸2回油时阻力小使得减压阀4出口压力过低,造成整个系统压力低,从而使缸1工进停止。
可采取在缸2开始退回时的回油管路(缸2下腔出口至换向阀之间)上加装一单向节流阀(或平衡阀),以增大回油阻力,使减压阀4出口压力不致过低,而影响缸1工作。