王春行《液壓放大元件》第二章課后思考題

1、1、 為什么把液壓控制閥成為液壓放大元件？（p8） 液壓控制閥是在液壓系統(tǒng)中把機(jī)械信號(hào)（位移或轉(zhuǎn)角）轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào)（流量、壓力）輸出，并進(jìn)行功率放大。移動(dòng)閥芯所需要的信號(hào)功率很小，而系統(tǒng)的輸出功率卻可以很大。2、 什么是理想滑閥？什么是實(shí)際滑閥？(p14)(p16) 理想滑閥是指徑向間隙為零，工作邊銳利的滑閥。（沒有圓角） 實(shí)際滑閥是指有徑向間隙，同時(shí)閥口工作邊也不可避免地存在小圓角（鑄件的毛邊，加工時(shí)的誤差）的滑閥。3、 什么是三通閥、四通閥？什么是雙邊滑閥、四邊滑閥？他們之間有什么關(guān)系？（p8）三通、四通是指閥的進(jìn)出口通道；按滑閥的工作邊數(shù)可分為四邊，雙邊，單邊。一般來說四通閥為四邊，三通

2、閥為雙邊，兩通閥必為單邊。4、 什么叫閥的工作點(diǎn)？零位工作點(diǎn)的條件是什么？（p14）閥的工作點(diǎn)是指壓力-流量曲線上的點(diǎn)，即穩(wěn)態(tài)情況下，負(fù)載壓力為pL，閥位移xV時(shí)，閥的負(fù)載流量為qL的位置。零位工作點(diǎn)曲線的原點(diǎn)，其條件是5、 在計(jì)算系統(tǒng)穩(wěn)定性、響應(yīng)特性和穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)應(yīng)如何選定閥的系數(shù)？為什么？流量增益定義為其值越大，閥對(duì)負(fù)載流量的控制就越靈敏；壓力流量系數(shù)其值越小，閥抵抗負(fù)載的變化能力越大，即閥的剛度越大。壓力增益，其值越大，閥對(duì)負(fù)載的壓力的控制靈敏度越高。流量增益直接影響系統(tǒng)的開環(huán)增益，因而對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)特性、穩(wěn)態(tài)誤差有直接影響。流量壓力系數(shù)直接影響閥控執(zhí)行元件(液壓動(dòng)力元件)的阻尼比和

3、速度剛度。壓力增益表示閥控執(zhí)行元件組合起動(dòng)大慣量或大摩擦力負(fù)載的能力。 當(dāng)各系數(shù)增大時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響如下表所示6、 比較零開口閥與正開口閥、三通閥與四通閥的三個(gè)閥系數(shù)有什么異同？為什么？) 正開口四邊滑閥的Kqo值是理想零開口四邊滑閥的兩倍，這是因?yàn)樨?fù)載流量同時(shí)受兩個(gè)節(jié)流窗口的控制，而且它們是差動(dòng)變化的，相同點(diǎn)是它們的Kco取決于面積梯度，而Kpo與面積梯度無關(guān)(p19)。 三通閥與四通閥的零位系數(shù)相比較，流量增益是一樣的，而壓力增益為四通閥的一半，因?yàn)樗耐ㄩy有兩個(gè)控制通道，且為差動(dòng)工作，而三通閥僅有一個(gè)控制通道。 （p22）7、 徑向間隙對(duì)零開口閥的靜態(tài)特性有什么影響？為什么要研究實(shí)際零開口閥

4、的泄漏特性？（p16）理想零開口四邊滑閥的閥系數(shù)為流量增益流量壓力系數(shù)壓力增益理想零開口四邊滑閥的零位閥閥系數(shù)為實(shí)際零開口四邊滑閥的零位閥閥系數(shù)為產(chǎn)生這樣結(jié)果的原因是實(shí)際零開口滑閥有徑向間隙，往往還有很小的正的或負(fù)的重疊量，同時(shí)閥口工作邊也不可避免地存在小圓角。因此在中位附近某個(gè)微小位移范圍內(nèi)(例如)，閥的泄漏不可忽賂，泄漏特性決定了閥的性能。而在此范圍以外，由于徑向間隙等影響可以忽略，理想的和實(shí)際的零開口滑閥的特性才相吻合。8、 為什么說零開口四邊滑閥性能最好，但最難加工？(p9) 1）按工作邊數(shù)四邊滑閥有四個(gè)可控的節(jié)流口，控制性能最好；雙邊滑閥有兩個(gè)可控的節(jié)流口，控制性能居中；單邊滑閥只有

5、一個(gè)可控的節(jié)流口、控制性能最差。為了保讓工作邊開口的準(zhǔn)確性，四邊滑閥需保證三個(gè)軸向配合尺寸，雙邊滑鬧需保證兩個(gè)軸向配合尺寸，單邊滑閥沒有抽向配合尺寸。因此，四邊滑閥結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜、成本高，單邊滑閥比較容易加工、成本低。2） 按開口類型 零開口具有線性流量增益，性能比較好；負(fù)開口閥由于流量增益具有死區(qū)，將引起問題誤差；正開口閥在開口區(qū)內(nèi)的流量增益變化大，壓力靈敏度低，零位泄漏量大。因此零開口閥性能最好。9、 什么是穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力？什么是瞬態(tài)液動(dòng)力？（p22）穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力是指，在閥口開度一定的穩(wěn)定流動(dòng)情況下，液流對(duì)閥芯的反作用力。方向總是指向使閥口關(guān)閉的方向。瞬態(tài)液動(dòng)力是指，在閥芯運(yùn)動(dòng)過程中，閥開口量變化

6、使通過閥口的流量發(fā)生變化，引起閥腔內(nèi)液流速度隨時(shí)間變化，其動(dòng)量變化對(duì)閥芯產(chǎn)生的反作用力。方向始終與閥腔內(nèi)液體的加速度方向相反。10、 滑閥流量飽和的含義是什么？他對(duì)閥的特性有什么影響？在設(shè)計(jì)時(shí)如何避免？為了確保節(jié)流窗口為可控的節(jié)流口以避免流量飽和現(xiàn)象，閥腔通道內(nèi)的流速不應(yīng)過大。為此應(yīng)使閥腔通道的面積為控制窗口最大面積的4倍以上，即為了保證閥芯的剛度，一般來說閥芯的頸部直徑，帶入上式對(duì)于全周開口閥則這是全周開口閥不發(fā)生流量飽和的條件11、 求出零開口雙邊滑閥的最大功率點(diǎn)和最大功率。閥芯左移時(shí)由得此時(shí)最大功率閥芯右移時(shí)時(shí)，取最大此時(shí)12、 如何表示閥的規(guī)格？零開口四邊滑閥的負(fù)載壓降為什么要限制到？

7、（p27） 根據(jù)負(fù)載的工作要求，可以確定閥的額定流量和供油壓力，在供油壓力一定時(shí)，閥的規(guī)格也可以用最大開口面積表示。對(duì)閥的輸出功率求一階導(dǎo)，得在PL=2/3PS時(shí)，整個(gè)液壓 伺服系統(tǒng)的效率最高，同時(shí)閥的輸出功率也最大，故通常取PL=2/3 PS作為閥的設(shè)計(jì)負(fù)載 壓力。限制PL值的另一個(gè)原因是在PL2/3PS的范圍內(nèi)，閥的流量增益和流量-壓力系數(shù)的變化也不大。流量增益降低和流量-壓力系數(shù)增大會(huì)影響系統(tǒng)的性能，所以一般都是將PL限制在2/3PS的范圍內(nèi)。13、 噴嘴擋板的零位壓力為什么取0.5左右？和對(duì)其性能有什么影響？因?yàn)樵诹阄粔毫`敏度最高，為了滿足這一要求，進(jìn)行公式推導(dǎo)，可得出零位的控制壓力為 = 0.5，此時(shí)，零位的壓力靈敏度最高；而且控制壓力能充分的調(diào)節(jié)，因此，取= 0.5作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 沒有影響，不管這兩個(gè)值如何變化，都能得出這一關(guān)系。（p30）14、 射流管閥有哪些特點(diǎn)？射流管閥的工作原理和滑閥、噴嘴擋板閥是否一樣？ 優(yōu)點(diǎn)：(1)射流管閥的最大優(yōu)點(diǎn)是抗污染能力強(qiáng)，對(duì)油液清潔度要求不高，從而提高了工作的可靠性和使用壽命。(2)壓力恢復(fù)系數(shù)和流量恢復(fù)系數(shù)高，一般均在70%以上，有時(shí)可達(dá)90%以上。 缺點(diǎn)：(1) 其特性不易預(yù)測(cè)，主要靠實(shí)驗(yàn)確定。(2)與噴嘴擋板閥的擋板相比，射流管的慣