最新電液比例控制技術(shù)A卷+標(biāo)準(zhǔn)答案

1、 試 題 2012 年 2013 年第 2 學(xué)期課程名稱：電液比例控制技術(shù) 專業(yè)年級(jí)： 機(jī)電2010級(jí) 考生學(xué)號(hào)： 考生姓名： 試卷類型： A卷 B卷 考試方式: 開卷 閉卷 一、選擇填空題（每題2分，共20分）（抄題目回答，不抄題目不給分）1下列選項(xiàng)中不是比例電磁鐵的特點(diǎn)的是（C）。 A 感性負(fù)載大 B 電流大 C 電阻大 D 驅(qū)動(dòng)力大2比例放大器能接受控制源的標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流控制信號(hào)，以下不是常用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的是（C）。 A 010V B 020mA C 024V D 420mA3當(dāng)比例溢流閥工作在閥口常開狀態(tài)時(shí)，其所起的作用為（C）。 A 安全閥 B 背壓閥 C 穩(wěn)壓 D 卸荷4以下哪種類型的

2、比例電磁鐵不需用顫振信號(hào)來減小滯環(huán)。（C） A 力控制型比例電磁鐵 B 行程控制型比例電磁鐵 C 位置調(diào)節(jié)型比例電磁鐵 D 以上三種均可5（C）具有很高的定位精度，剛度大，抗干擾能力強(qiáng)。A力控制型比例電磁鐵 B行程控制型比例電磁鐵C位置調(diào)節(jié)型比例電磁鐵 D耐高壓雙向極化式比例電磁鐵6為了減小比例電磁鐵的滯環(huán)，通常在控制信號(hào)中疊加一定頻率的交流信號(hào)作為顫振信號(hào)。顫振信號(hào)的頻率要（B）比例閥的最大頻寬。 A 遠(yuǎn)小于 B遠(yuǎn)大于 C 近似于 D 不確定7以下哪個(gè)選項(xiàng)不是先導(dǎo)式三通比例減壓閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（A） A 主閥采用減壓閥體的結(jié)構(gòu) B 主閥口常開 C 配置先導(dǎo)流量穩(wěn)定器 D 配置位置調(diào)節(jié)型比例電磁

3、鐵8消除比例閥死區(qū)的快跳電路屬于以下哪種電路。（B） A 穩(wěn)壓電源電路 B 信號(hào)發(fā)生電路 C 信號(hào)處理電路 D 功率放大電路9以下哪個(gè)選項(xiàng)不是比例排量控制泵的反饋方式。（B） A 位移直接反饋 B 流量壓差反饋 C 位移力反饋 D 位移電反饋10以下哪種途徑不能將節(jié)流型流量控制閥轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)速型流量控制閥。（C） A 壓差補(bǔ)償 B 壓力適應(yīng) C 節(jié)流控制 D 流量反饋二、判斷題（每題2分，共20分）（抄題目回答，不抄題目不給分）1 比例閥顫振信號(hào)的波形一般采用正弦波或三角波，也可采用矩形波。 （）2 液流通過三通比例減壓閥口時(shí)，其出口壓力由比例減壓閥調(diào)定，且與負(fù)載無關(guān)。 （）3 雙通路開環(huán)比例放大

4、器工作時(shí)，兩個(gè)比例電磁鐵同時(shí)起控制作用。 （）4 比例減壓閥的進(jìn)口為恒流源，比例溢流閥的進(jìn)口為恒壓源。 （）5為克服比例電磁鐵線圈電感反電動(dòng)勢(shì)對(duì)頻寬的影響，比例放大器中通常采用帶深度電流負(fù)反饋的恒流源作為功率放大級(jí)。 （）6當(dāng)采用二級(jí)比例方向閥時(shí)，如果進(jìn)油口的壓力波動(dòng)較大，先導(dǎo)閥應(yīng)采用內(nèi)控式。 （）7二通比例調(diào)速閥既可構(gòu)成進(jìn)油調(diào)速回路，也可構(gòu)成旁路或回油調(diào)速回路，三通比例調(diào)速閥只能并聯(lián)于泵的出口。 （）8比例節(jié)流閥是通過改變閥口開度來改變通過流量的大小，其流量大小受負(fù)載影響不大。 （）9 三通比例流量閥采用定差溢流閥與比例節(jié)流閥串聯(lián)的工作原理。 （）10排量控制泵中，變量缸位移與指令信號(hào)采用直

5、接位置反饋時(shí)，控制閥芯的最大行程不小于變量缸活塞的最大位移。 （） 三、計(jì)算題（35分）1（10分）現(xiàn)有一比例方向閥，額定流量為100L/min(閥壓降為1MPa)，給定信號(hào)范圍為010V，閥死區(qū)為20%，假定輸出流量與輸入電信號(hào)為線性關(guān)系，且10V對(duì)應(yīng)給定信號(hào)100%，試確定：（1）畫出該比例方向閥的控制特性曲線；（2分）（2）給定信號(hào)為1.5V時(shí)，輸出流量約為多少？（4分）（3）給定信號(hào)為8V時(shí)，輸出流量約為多少？（4分）解：（1）控制特性曲線見圖3: 圖3 控制特性曲線 （2分）（2）閥的死區(qū)電壓V0=1020%=2V大于當(dāng)給定信號(hào)1.5V，故輸出流量等于0。 （4分）（3）當(dāng)給定信號(hào)為

6、8V時(shí)，設(shè)其輸出流量為q，則有， （4分）2 （25分）有一液壓系統(tǒng)如圖1所示，已知液壓缸活塞直徑D=100mm，活塞桿直徑d=63mm，比例節(jié)流閥單個(gè)閥口的額定流量為120L/min(閥壓降為1MPa)，其死區(qū)為25%，給定信號(hào)范圍為010V，假定輸出流量與給定電信號(hào)為線性關(guān)系且10V對(duì)應(yīng)給定值100%。工藝要求液壓缸以V1=0.2m/s勻速向右運(yùn)動(dòng)，假定閥的工作壓降為1MPa，試確定：（1）比例閥的給定信號(hào)是多少？（10分）（2）要求液壓缸退回時(shí)最大速度為0.6m/s，試分析下圖所示系統(tǒng)是否能滿足要求。若不能，在不更換比例流量閥的情況下應(yīng)進(jìn)行如何改進(jìn)？畫出改進(jìn)后系統(tǒng)原理圖。（10分）（3）

7、若液壓缸負(fù)載質(zhì)量m=20噸，活塞啟動(dòng)壓力為=2MPa，負(fù)載與導(dǎo)軌之間的摩擦系數(shù)，比例溢流閥的輸出壓力范圍為120MPa，給定信號(hào)為010V，閥死區(qū)為10%，假定輸出壓力與給定電信號(hào)為線性關(guān)系且10V對(duì)應(yīng)給定值100%。分別求出液壓缸向右運(yùn)動(dòng)（忽略流動(dòng)過程的壓力損失）和碰到擋板后且要求保壓壓力為10MPa時(shí)比例溢流閥的給定信號(hào)是多少？（5分）圖1解：（1）根據(jù)已知條件可得： 液壓缸無桿腔有效面積： （2分） 環(huán)形腔有效面積： （2分） 液壓缸向右運(yùn)動(dòng)時(shí)所需流量： （2分）反比例節(jié)流閥的死區(qū)電壓為 （1分） 設(shè)給定信號(hào)為，因?yàn)殚y的額定壓降與閥的工作壓降相等，故得 ， 解得： （3分） 即給定信號(hào)為

8、4.1V或給定值為41% （2）當(dāng)液壓缸退回時(shí)速度為0.6m/s 所需流量： （1分） 所需流量大于比例節(jié)流閥單個(gè)閥口的額定流量，故現(xiàn)有系統(tǒng)不能滿足要求； （1分） 改進(jìn)方法：將比例節(jié)流閥PB和AT的兩個(gè)節(jié)流口同時(shí)并聯(lián)使用，當(dāng)比例節(jié)流閥的輸入信號(hào)一定時(shí)，通過2個(gè)閥口的流量是通過1個(gè)閥口流量的兩倍。 （4分）改進(jìn)后系統(tǒng)原理圖如圖4：圖4 （4分）（3）液壓缸向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞與缸之間的摩擦力 無桿腔的壓力： 溢流閥的調(diào)定壓力= （1分）死區(qū)電壓V 設(shè)此時(shí)比例溢流閥的給定信號(hào)為，則有：，解得： 即當(dāng)液壓缸向右運(yùn)動(dòng)時(shí)給定信號(hào)為5.57V（或給定值為55.7% ） （2分） 當(dāng)活塞桿碰到擋板且保壓壓力為

9、10MPa時(shí)，設(shè)此時(shí)給定信號(hào)為 則有： 解得：即當(dāng)液壓缸保壓時(shí)給定信號(hào)為5.26V（或給定值為52.6% ） （2分）四、綜合應(yīng)用題（25分）有一垂直放置的液壓缸如圖2所示，活塞直徑D=200mm，活塞桿直徑d=100mm，負(fù)載質(zhì)量m=12噸，要求液壓缸可在任意位置停留，且液壓缸活塞勻速上升和下降，其速度分別為（要求采用進(jìn)口壓力補(bǔ)償器使壓差P恒定為3MPa），試確定：（1）設(shè)計(jì)該液壓系統(tǒng)原理圖（要求：含液壓動(dòng)力源）；（10分）（2）比例方向閥的額定流量(對(duì)應(yīng)閥壓降1MPa)至少應(yīng)達(dá)到多大？ （12分）（3）估算液壓動(dòng)力源的壓力為多少？（3分）圖2解：（1）該系統(tǒng)原理圖如下：（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：平衡閥、比例方向閥、壓力補(bǔ)償器每錯(cuò)一個(gè)扣1分，其余元件符號(hào)每錯(cuò)一個(gè)扣0.5分，系統(tǒng)連線錯(cuò)誤酌情扣分。）圖5 （10分） （2）根據(jù)已知條件可得： 無桿腔面積 （1分） 環(huán)形腔面積 （1分）液壓缸上升時(shí)所需流量：（1分）下降時(shí)所需流量： （1分）比例方向閥的額定壓降 比例方向閥的單個(gè)閥口壓降 （2分）根據(jù)的關(guān)系得到： （1分） （2分） （2分）比例方向閥的額定流量應(yīng)大于308L/min （1分）（3）液壓缸的負(fù)載： 由于液壓