液压控制系统试卷B2010

共页第1页南京工程学院试卷(B)2010/2011学年第1学期课程所属部门：机械工程学院课程名称：液压控制系统考试方式：闭卷使用班级：流体071命题人：夏庆章教研室主任审核：主管领导批准：题号一二三四五六七八九十总分得分一、基本概念题（本题共4小题,每小题5分,共计20分）1、液压控制系统与液压传动系统的区别液压控制系统是以液压动力元件作驱动装置所组成的反馈控制系统（闭环控制系统），实现被控制量按输入信号的给定规律变化的控制目的。而液压传动系统对被控制量不进行检测，没有反馈作用，当控制结果与希望值不一致时无修正能力，是开环控制系统。2、液压控制阀因何被称为液压放大元件，它把什么放大了？它与液压传动中的一般阀之区别。液压控制阀是将输入机械信号（位移或者转角）转换为液压信号（流量、压力）输出，能根据输入信号连续地或按比例地控制阀口开度，进而控制执行元件的工作。它输出功率大，而输入功率很小，因此它也是一种功率放大装置，所以通常称为液压放大元件。它把功率放大了。而液压传动中的一般阀各阀口只有开和关两个工作状态，控制后只能在某一状态下工作。3、射流管阀、滑阀和喷嘴挡板阀的工作原理射流管阀是根据压力能与速度能转换原理工作的，滑阀、喷嘴挡板阀是根据节流原理工作的4、负载匹配、最佳匹配。5、本题得分本题得分班级学号姓名南京工程学院试卷共页第2页二、简答题：（25分）1、液压伺服系统中液压阻尼比ξh影响因素有哪些？低阻尼对液压系统的动态特性有什么影响？提高液压阻尼比的简单方法有哪几种？（10分）影响液压阻尼比ξhceethptKmAV因素很多，但除了Kce以外其他量已由别的因素确定，ξh值主要取决于Kce，在Kce中液压缸总泄漏系数Ctp又较阀压力-流量系数Kc小得多，ξh值主要由Kc决定。液压阻尼比ξh随着工况的改变会发生很大变化。零位区域时ξh≈0.1～0.2，当速度和负载较大时可使ξh大于1，其变化幅度达20～30倍。为了使得伺服系统得到满意的瞬态响应特性，总是希望ξh大些而且恒定。提高液压阻尼比的简单方法有采用正开口阀，加大阀预开口量，提高零位阀系数Kco值，减少Kc变化范围，从而使得ξh值大，而变化范围小；采用旁路泄漏，在液压缸两个腔之间认为设置辅助泄漏通道，并且用可变节流阀调节阻尼，加大Ctc，提高Kce；增大负载的粘性阻尼，在负载结构上设置粘性阻尼器，增大Bp。2、为什么有些滑阀的阀口开方孔，而又有些开圆孔？为什么这些节流窗口都必须对称分布？。（7分）滑阀阀口形状决定于系统要求，开圆孔加工方便，但是流量增益是非线性的，零位附件增益较低，而偏离零位时增益提高，这种特性很不理想。，而开方孔的阀，其开口面积与阀位移成比例，可以获得线性的流量增益。为了避免流量饱和，确保阀口为可控节流口，节流窗口都必须对称分布，这样既能避免流量饱和又能采用全周开口条件。3、5、理想滑阀、实际滑阀。如果滑阀阀芯与阀套的径向间隙为零，并且所有节流棱边的圆角半径为零，这样的滑阀叫理想滑阀。实际上滑阀的径向间隙和节流棱边的圆角半径尽管极小，但是都不可能为零，这样的滑阀为实际滑阀。6、零开口2、为什么有些滑阀的阀口开方孔，而又有些开圆孔？为什么这些节流窗口都必须对称分布？。（7分）3、在确定执行元件的规格尺寸时，对位置和速度控制系统为什么要限定PL(负载压力)≤32PS(供油压力)？在力控制系统中是否受此限制？为什么？（8分）本题得分南京工程学院试卷共页第2页三、推导题：（本题共2小题，共10+5=15分）1、推导理想零开口四边滑阀静态特性。要求：（15分）（1）、推导出负载流量表达式，依据负载流量表达式求出滑阀的三个阀系数。（2）、推导说明为什么可以用中位泄漏流量曲线来确定阀的零位流量-压力系数Kc。2、试推导零开口四边滑阀的最大功率点？（本题5分）四、回答下列问题：(本题共2小题，共15分)本题得分1、（10分）2、（5分）3、在确定执行元件的规格尺寸时，对位置和速度控制系统为什么要限定PL(负载压力)≤32PS(供油压力)？在力控制系统中是否受此限制？为什么？（8分）在舵机舵面控制系统中机械输入量为杠杆上某点位移Xi，机械反馈量为舵机位移Xp，偏差量为阀芯位移Xv；当输入信号加在杠杆上以后，阀芯立刻移动而有阀开口，负载流量便流入液压缸而使得活塞立即运动，因为活塞杆与阀芯之间有杠杆连接，所以活塞的运动又反过来影响阀芯运动，即形成负反馈。、如何实现机械负反馈量。弹簧刚度定义，如何理解液压弹簧刚度是一种动态刚度。5、稳态液动力、图示说明负阻尼长度4、画出不同开口形式滑阀的流量曲线五、分析计算题问答题(本题共2小题，共25分)1、控制双出杆油缸的零开口四通滑阀，全周开口，阀芯直径d＝12mm，供油压力Ps＝4MPa，动力粘度spa.104.12，径向间隙mr6105，流量系数Cd＝0.62，油液密度＝900kg/m3。（1）计算阀的三个零位阀系数（其中压力增益Kp0和压力流量系数Kc0按经验公式计算）；（2）如果负载压力PL＝2.6MPa，负载流量QL＝16L/min，计算三个阀系数。（10分）2、试判断如下图所示速度控制系统的稳定性，并选定适当的校正方法使本系统正常工作？（15分）-输入信号伺服阀液压马达工作台测速机放大器