国际班2012

南京工业大学《液压与气压传动》试题（A）卷（闭）2011-2012学年第二学期使用班级机械（国）0901、0902班级学号姓名题号123456789总分得分所有答案写在答题纸上1、如图所示，活塞下方充满油液（ρ=900kg/m3,运动黏度30X10-6m2/s）,活塞上方通大气。活塞杆上端的重物W=16X103N，活塞直径为D=32cm，不考虑活塞的自重及运动副之间的摩擦力，分别计算下面三种情况的活塞运动速度。1）、活塞开薄壁小孔，d=5mm，活塞与缸筒间无泄漏；（Cd=0.62）2）、活塞开细长孔，d=1mm，l=10mm，活塞与缸筒间无泄漏；（Re75）3）、活塞上无孔，活塞和缸筒之间的间隙为0.2mm，活塞宽度为B=30mm；（忽略剪切运动）（15分）WBDpd2、如图所示，两个相同的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A1=100cm2，A2=80cm2，输入的压力p1＝18×105Pa，输入的流量q=16l/min，所有损失均不考虑，试求：1）当两缸的负载相等时，可能承担的最大负载L为多少；(N)2）当两缸的负载不相等时，计算L1max和L2max的数值；(N)3）两缸的活塞运动速度各是多少?（m/min）（15分）A1A2A1A2L1L2p1V1V23、试比较先导型溢流阀和先导型减压阀的异同点。（10分）4、如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2＝100×10-4m2，缸I的负载F=3.5X104N，缸II运动时负载为零，不计摩擦阻力．惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa，3.0MPa和2.0MPa。求下列三种情况下A、B和C点的压力．1)液压泵启动后，两换向阀处于中位；2)1YA通电液压缸I活塞移动时及活塞运动到终点时；3)1YA断电，2YA通电，液压缸II活塞运动时及活塞杆碰到固定挡铁时。（15分）5、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止（卸荷）”的工作循环。（1）指出液压元件1～4的名称。（2）试列出电磁铁动作表（通电“＋”，失电“－”）。（15分）6、简述冲击气缸的工作过程及工作原理。（10分）7、有人设计一双手控制气缸往复运动回路如图所示。问此回路能否工作？为什么？如不能工作需要更换哪个阀？（10分）8、试用一个单电控二位五通阀、一个单向节流阀和一个快速排气阀，设计出一个可使双作用气缸快速返回的控制回路。（10分）南京工业大学《液压与气压传动》试题（B）卷（闭）2011-2012学年第二学期使用班级机械（国）0901、0902班级学号姓名题号123456789总分得分所有答案写在答题纸上1、如图所示，活塞下方充满油液（ρ=900kg/m3,运动黏度30X10-6m2/s）,活塞上方通大气。活塞杆上端的重物W=16X103N，活塞直径为D=32cm，不考虑活塞的自重及运动副之间的摩擦力，分别计算下面三种情况的活塞运动速度。1）、活塞开薄壁小孔，d=5mm，活塞与缸筒间无泄漏；（Cd=0.62）2）、活塞开细长孔，d=1mm，l=10mm，活塞与缸筒间无泄漏；（Re75）3）、活塞上无孔，活塞和缸筒之间的间隙为0.2mm，活塞宽度为B=30mm；（忽略剪切运动）（15分）WBDpd2、如图所示，两个相同的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A1=100cm2，A2=80cm2，输入的压力p1＝18×105Pa，输入的流量q=16l/min，所有损失均不考虑，试求：1）当两缸的负载相等时，可能承担的最大负载L为多少；(N)2）当两缸的负载不相等时，计算L1max和L2max的数值；(N)3）两缸的活塞运动速度各是多少?（m/min）（15分）A1A2A1A2L1L2p1V1V23、某齿轮泵节圆直径d=28mm，齿数Z=10，齿宽B=16mm，在其进口压差为Δp=10MPa，转速为n=3000r/min，齿轮泵的容积效率为ηpv=0.9。求：泵的排量和实际输出流量。若已知泵的机械效率ηpm为0.88，计算泵的输入功率。（10分）4、如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2＝100×10-4m2，缸I的负载F=3.5X104N，缸II运动时负载为零，不计摩擦阻力．惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa，3.0MPa和2.0MPa。求下列三种情况下A、B和C点的压力．1)液压泵启动后，两换向阀处于中位；2)1YA通电液压缸I活塞移动时及活塞运动到终点时；3)1YA断电，2YA通电，液压缸II活塞运动时及活塞杆碰到固定挡铁时。（15分）5、如图所示，已知两液压缸的活塞面积相同，液压缸无杆腔面积A1=20×10-4m2，但负载分别为F1＝8000N，F2＝4000N，如溢流阀的调整压力为Py＝4.5MPa，试分析减压阀压力调整值分别为1MPa、2MPa、4MPa时，两液压缸的动作情况．（15分）6、简述冲击气缸的工作过程及工作原理。（10分）7、有人设计一双手控制气缸往复运动回路如图所示。问此回路能否工作？为什么？如不能工作需要更换哪个阀？（10分）8、当外负载变化不大时，采用排气节流调速方式比进气节流调速效果要好，其原因是什么？（10分）南京工业大学《液压与气压传动》试题（A）卷试题标准答案2011—2012学年第二学期使用班级机械（国）0901、09021、如图所示，活塞下方充满油液（ρ=900kg/m3,运动黏度30X10-6m2/s）,活塞上方通大气。活塞杆上端的重物W=16X103N，活塞直径为D=32cm，不考虑活塞的自重及运动副之间的摩擦力，分别计算下面三种情况的活塞运动速度。1）、活塞开薄壁小孔，d=5mm，活塞与缸筒间无泄漏；（Cd=0.62）2）、活塞开细长孔，d=1mm，l=10mm，活塞与缸筒间无泄漏；（Re75）3）、活塞上无孔，活塞和缸筒之间的间隙为0.2mm，活塞宽度为B=30mm；（忽略剪切运动）（15分）WBDpd解：活塞面积：22208.0432.014.34mDA下腔压力：PaAWp510208.016000压差：Papp510201）流量smpACqd/1057.223401smAqv/102.31312）流量smlpdq/1055.11503542smAqv/1094.14223）流量smBpDq/1065.1123433smAqv/1006.23332、如图所示，两个相同的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A1=100cm2，A2=80cm2，输入的压力p1＝18×105Pa，输入的流量q=16l/min，所有损失均不考虑，试求：1）当两缸的负载相等时，可能承担的最大负载L为多少；(N)2）当两缸的负载不相等时，计算L1max和L2max的数值；(N)3）两缸的活塞运动速度各是多少?（m/min）（15分）A1A2A1A2L1L2p1V1V2解：1）、设两缸负载分别为F1，F2，则：2112222111FLApLApApL代入后得：L1=L2=10000N2）、当L2=0N时：L1max=p1*A1=18000N当L1=0N时；NAAApL225001211max23）、min/6.111mAqv3、试比较先导型溢流阀和先导型减压阀的异同点。（10分）答：相同点：溢流阀与减压阀同属压力控制阀，都是由液压力与弹簧力进行比较来控制阀口动作；两阀都可以在先导阀的遥控口接远程调压阀实现远控或多级调压。差别：1）溢流阀阀口常闭，进出油口不通；减压阀阀口常开，进出油口相通。2）溢流阀为进口压力控制，阀口开启后保证进口压力稳定；减压阀为出口压力控制，阀口关小后保证出口压力稳定。3）溢流阀出口接油箱，先导阀弹簧min/28.11122mAAqAv腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口；减压阀出口压力油去工作，压力不为零，先导阀弹簧腔的泄漏油有单独的油口引回油箱。4、如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2＝100×10-4m2，缸I的负载F=3.5X104N，缸II运动时负载为零，不计摩擦阻力．惯性力和管路损失。溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa，3.0MPa和2.0MPa。求下列三种情况下A、B和C点的压力．1)液压泵启动后，两换向阀处于中位．2)1YA通电液压缸I活塞移动时及活塞运动到终点时．3)1YA断电，2YA通电，液压缸II活塞运动时及活塞杆碰到固定挡铁时．（15分）解：1）、PA=4MPa，PB=4MPa，PC=2MPa；2）、P缸1=3.5MPa；运动过程中：PA=3.5MPa，PB=3.5MPa，PC=2MPa；到底后：PA=4MPa，PB=4MPa，PC=2MPa；3）、P缸II=0MPa运动过程中：PA=0MPa，PB=0MPa，PC=0MPa；到底后：PA=4MPa，PB=4MPa，PC=2MPa；5、如图所示系统可实现“快进→工进→快退→停止（卸荷）”的工作循环。（1）指出液压元件1～4的名称。（2）试列出电磁铁动作表（通电“＋”，失电“－”）。（15分）解：动作1YA2YA3YA4YA快进+－+－工进＋－－－快退－+－－停止－－－+6、简述冲击气缸的工作过程及工作原理。（10分）答：它的工作过程可简单地分为三个阶段。第一段，气源由孔A供气，孔B排气，活塞上升并用密封垫封住喷嘴，气缸上腔成为密封的储气腔。第二段，气源改由孔A排气，孔B进气。由于上腔气压作用在喷嘴上面积较小，而下腔作用面积较大，可使上腔贮存很高的能量。第三段，上腔压力增大，下腔压力继续降低，上下腔压力比大于活塞与喷嘴面积比时，活塞离开喷嘴，上腔的气体迅速充入到活塞与中盖间的空间。活塞将以极大的加速度向下运动，气体的压力能转换为活塞的动能，利用这个能量对工件冲击做工，产生很大的冲击力。7、有人设计一双手控制气缸往复运动回路如图所示。问此回路能否工作？为什么？如不能工作需要更换哪个阀？（10分）解：此回路不能工作，因为二位二通阀不能反向排气，即二位四通换向阀左侧加压后，无论二位二通阀是否复位，其左侧控制压力都不能泄压，这样弹簧就不能将它换至右位，气缸也就不能缩回；将两个二位二通阀换为二位三通阀，在松开其按钮时使二位四通换向阀左侧处于排气状态，回路即可实现往复运动。8、试用一个单电控二位五通阀、一个单向节流阀和一个快速排气阀，设计出一个可使双作用气缸快速返回的控制回路。（10分）解：南京工业大学《液压与气压传动》试题（B）卷试题标准答案2011—2012学年第二学期使用班级机械（国）0901、09021、如图所示，活塞下方充满油液（ρ=900kg/m3,运动黏度30X10-6m2/s）,活塞上方通大气。活塞杆上端的重物W=16X103N，活塞直径为D=32cm，不考虑活塞的自重及运动副之间的摩擦力，分别计算下面三种情况的活塞运动速度。1）、活塞开薄壁小孔，d=5mm，活塞与缸筒间无泄漏；（Cd=0.62）2）、活塞开细长孔，d=1mm，l=10mm，活塞与缸筒间无泄漏；（Re75）3）、活塞上无孔，活塞和缸筒之间的间隙为0.2mm，活塞宽度为B=30mm；（忽略剪切运动）（15分）WBDpd解：活塞面积：22208.0432.014.34mDA下腔压力：PaAWp510208.016000压差：Papp510201）流量smpACqd/1057.223401smAqv/102.31312）流量smlpdq/1055.11503542smAqv/1094.14223）流量smBpDq/1065.1123433smAqv/1006.23332、如图所示，两个相同的液压缸串联起来，两缸的无杆腔和有杆腔的有效工作面积分别为A1=100cm2，A2=80cm2，输入的压力p1＝18×105Pa，输入的流量q=16l/m