液压气动技术考核说明

-1-液压气动技术考核说明《液压气动技术》是机械制造及其自动化专业学生必修的一门技术基础课。本课程的教学内容主要包括：液压、气动技术的流体力学基础，主要液压、气动元器件结构及工作原理，液压、气动系统的组成原理、特点及液压、气动系统的设计计算方法。通过本课程的学习，使学生掌握液压技术、气动技术的基本理论和基础知识，掌握液压、气动控制系统的组成原理和性能特点，为从事自动化系统设计及使用维护方面打下基础。关于课程考核的说明考核对象：电大理工科类机械设计制造及其自动化专业本科生。考核方式：采用形成性考核和终结性考试相结合的方式。考核依据：本课程所用教学大纲为2001年审定通过并下发执行的、电大理工科类机械设计制造及其自动化专业本科生《液压气动技术教学大纲》；所用文字教材为王以伦教授主编的、2002年12月由中央电大出版社出版的《液压气动技术》。本考核说明是进行形成性考核和终结性考试命题的基本依据。课程总成绩的记分方法：形成性考核成绩在课程总成绩中占20%，终结性考试成绩在课程总成绩中占80%。课程总成绩为百分制，60分为合格。形成性考核的要求和形式：形成性考核的形式有平时作业和课程实验。能够按时、按质、按量完成平时作业和课程实验者方可得满分。终结性考试的要求和形式：按照课程的基本教学要求，考核内容主要包括液压、气动技术的流体力学基础；主要液压、气动元器件结构及工作原理；液压、气动系统的组成原理和特点；-2-液压气动系统的设计计算方法。具体考核要求分为几个层次：掌握：要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用所学的内容分析、初步设计和解答与实际应用相关的问题，能够举一反三。熟悉：要求学生能够较好地理解和掌握相应内容，并能够进行简单分析和判断。了解：要求学生能够一般地了解所学内容。组卷原则：在教学大纲和考核说明所规定的目的、要求和内容范围之内命题。在教学内容范围之内，按照理论联系实际原则，考察学员对所学知识应用能力的试题，不属于超纲。试题的考察要求覆盖面广，并适当突出重点。试题兼顾各个能力层次，掌握60%，熟悉占30%，了解占10%。试题的难易程度和题量适当，按难易程度分为三个层次：较易占30%，一般占50%，较难占20%。题量安排以平时基本能够独立完成作业者，他们能在规定的考试时间内作完并有一定时间检查为原则。试题类型及试卷结构：试题类型有判断题、单项或多项选择题、画图题、计算题、综合题等，试卷结构的具体形式见后面所附“试题类型及规范解答举例”。考核形式：闭卷。答题时限：90分钟。其它说明：考生需自备计算器、直尺、铅笔、橡皮等文具。考核内容和要求(一)液压传动的流体力学基础[考核目的]：-3-考核学员对液压传动的基本理论及有关概念的掌握情况。[考核内容]：（1）液体静力学基础（2）液体动力学基础（3）管路压力损失计算[考核要求]：掌握：液体静力学基本方程；液体动力学基本方程。要求掌握压力、流量、流速等基本概念，能利用方程解决具体问题的分析与计算。熟悉：管路系统的压力损失计算。液体的流动状态、层流和紊流的判别依据。沿程压力损失和局部压力损失的计算方法。了解：液体流经孔口及缝隙的流动特性；液压冲击及空穴现象。(二)液压泵和液压马达[考核目的]：考核学员对液压泵与液压马达的分类、工作原理及性能参数的掌握情况。[考核内容]：（1）柱塞泵与柱塞马达（2）叶片泵（3）齿轮泵与齿轮马达[考核要求]：掌握：上述三种型式的液压泵与液压马达的工作原理、性能特点、主要性能参数的计算。熟悉：液压泵与液压马达的选用。了解：常用的轴向柱塞泵与马达、叶片泵及齿轮泵的结构。(三)液压缸[考核目的]：考核学员对液压缸的结构、工作原理及设计计算的掌握情况。[考核内容]：（1）液压缸的类型及工作原理（2）液压缸的结构-4-（3）液压缸的设计计算[考核要求]：掌握：活塞式液压缸的结构、性能特点，单杆活塞式液压缸差动连接的特点；活塞式液压缸主要尺寸的设计计算和校核计算。了解：其它种类液压缸的结构特点，能正确选定液压缸的类型。(四)液压阀[考核目的]：考核学员对液压阀的分类、工作原理及性能参数的掌握情况。[考核内容]：（1）方向控制阀（2）压力阀（3）流量阀（4）比例阀和插装式锥阀[考核要求]：掌握：方向控制阀、压力阀、流量阀的工作原理、性能特点，要求重点掌握溢流阀、减压阀、节流阀及调速阀。熟悉：各种阀类元件的结构及职能符号，要求能够正确选用各种液压阀。了解：比例阀和插装式锥阀。(五)辅助装置[考核目的]：考核学员对液压辅助装置的了解程度。[考核内容]：（1）滤油器（2）蓄能器（3）油箱及管件[考核要求]：了解：液压辅助装置的结构和功能。(六)液压基本回路[考核目的]：-5-考核学员对组成液压系统基本回路的掌握情况。[考核内容]：（1）压力控制回路（2）速度控制回路（3）方向控制回路（4）快速运动回路、速度换接回路等其它液压回路[考核要求]：掌握：速度控制回路。要求重点掌握节流调速回路、容积调速回路和容积－节流调速回路等速度控制回路的组成、工作原理和性能。熟悉：压力控制回路、方向控制回路。要求掌握调压回路、卸荷回路、保压与平衡回路以及换向回路的组成、工作原理和性能。了解：快速运动回路、速度换接回路、顺序动作回路和同步运动回路。(七)典型液压系统[考核目的]：考核学员对液压系统的组成及工作原理的掌握情况。[考核内容]：典型液压系统的组成及工作原理。[考核要求]：掌握：能够读懂一般复杂程度的液压系统原理图。(八)液压系统的设计计算[考核目的]：考核学员液压系统设计计算的初步能力。[考核内容]：（1）系统工况分析与主要参数的确定（2）液压系统原理图（3）参数计算与液压元件的选用（4）液压系统的电气控制[考核要求]：掌握：液压系统的设计原则、方法和步骤。-6-熟悉：简单液压系统的设计计算。了解：液压系统的电气控制方法。(九)气动技术的基础知识[考核目的]：考核学员气动技术的基础知识及运用理论解决具体问题的能力。[考核内容]：（1）气动系统的应用及优缺点（2）气动系统的组成及分类（3）空气性质及气体状态方程（4）气体流动的基本方程（5）声速及气体管流特性[考核要求]：掌握：气动技术的基本理论，重点是气体状态方程。要求掌握正确应用方程解决具体问题的方法，能正确进行参数计算。熟悉：气动技术的应用、特点。了解：气动系统的组成。(十)气源装置及气动辅件[考核目的]：考核学员对气源装置及气动辅件的了解程度。[考核内容]：（1）气源装置（2）气动辅件[考核要求]：了解：气源装置的组成及性能特点；主要气动辅件的结构和功能。(十一)气动执行元件[考核目的]：考核学员对常用气缸的初步设计能力。[考核内容]：（1）气缸分类及特点-7-（2）常用气缸的设计计算（3）气缸特性及选用原则（4）气动马达[考核要求]：掌握：常用气缸的设计计算。熟悉：气缸的结构、工作原理及应用。了解：气动马达的分类、工作原理及应用。(十二)气动控制阀[考核目的]：考核学员气动控制阀的分类、工作原理及性能的掌握情况。[考核内容]：（1）压力控制阀（2）流量控制阀（3）方向控制阀[考核要求]：熟悉：各类气动控制阀的结构、工作原理、控制方式及职能符号。(十三)气动基本回路和常用回路[考核目的]：考核学员对组成气压系统基本回路的掌握情况。[考核内容]：（1）基本回路（2）常用回路[考核要求]：掌握：气动基本回路的组成及应用特点。(十四)气动系统设计[考核目的]：考核学员气动系统设计的初步能力。[考核内容]：（1）气动行程程序回路的设计-8-（2）信号－动作线图设计方法[考核要求]：了解：简单气动系统的设计方法；信号－动作线图设计法。注：本章内容暂不列入考核范围。试题类型及规范解答举例试题以液压传动部分为主。试题按大纲要求，其题型包括判断题、单项或多项选择题、画图题、计算题、综合分析题。具体说明如下：（一）判断题此类型试题考查学生对基本概念的掌握程度，要非常准确的判断正确与错误。题型：判断题，判断下列所述是否正确，正确在括号中画“√”号，错误的画“”号。例：通常将不可压缩的假想液体称为理想液体。（）显然，这是一个错误的说法，因为理想液体的条件有两条，1.不可压缩2.无粘性，所以应在括号内画（）。（二）选择题单项选择题，答案中只有一个是正确的。题型举例：例：若该液压泵的容积效率为，机械效率为m，则其总效率为（）A.＝m－B.＝mC.＝mD.=m＋这里只有一个答案是正确的，在括号中填（C）。若为多项选择题，试题中应注明。（三）画图题画图题包括二部分内容，一是画元件图或回路图的特性曲线并对提问进行说明；二是对基本回路的回路图进行补充，画出所缺元件及连接油路等。-9-例：画出变量泵和定量马达组成的容积调速回路的调速特性曲线，并定性分析泵排量与马达转速、转矩、功率之关系。解答：要求：画曲线时，首先坐标参数要正确，进行定性分析，只要pM、TM、nM为线性即可。分析：1.泵排量与马达转速，即pq与nM成正比。2.pq与PM正比。3.pq与TM无关，故称恒转矩调速。(四)计算题计算题是了解学生的基本计算能力，包括对相关公式的掌握，对回路特性的掌握，主要是液压、气动基本理论，液压泵，液压马达，液压缸及液压系统基本回路的计算。试题举例：如图所示的进油路节流调速回路，液压缸无杆腔面积21cm80A，有杆腔面积22cm60A，最大负载FLmax=25000N。试求：(1)在最大负载FLmax=25000N时，节流阀压差MPa3.0p，流通面积2cm05.0a，求液压泵的工作压力p和液压缸的运动速度v；(2)溢流阀的压力按（1）的情况调定后，若负载从FLmax=25000N降到nMnMTMTMpMpMqp0-10-FL=12000N，求此时液压泵的工作压力p和液压缸的运动速度v。解：（1）求液压泵的工作压力p，液压缸运动速度v1由液压缸的力平衡关系Lmax11FApMPa125.3Pa10125.3108025000641Lmax1AFpMPa425.33.0125.3j1ppp通过节流阀进入液压缸的流量（2）求液压泵的工作压力p，液压缸运动速度v2因液压泵的工作压力已由溢流阀调定，故保持原值。由液压缸力平衡方程可得进油压力/sm108.0103.090021005.062.023464q1paCQm/s01.01080108.044111AQaMPp425.3aaLMPPAFp5.1105.11080120006412-11-节流阀压差通过节流阀进入液压缸的流量液压缸运动速度（五）综合分析题综合分析题，是给出一个回路或系统，通过分析，回答相关问题，包括元件名称，回路形式，油路循环，电磁铁动作表等。试题举例：如图所示液压系统，两缸动作顺序如图示，分析系统并回答下列问题。1．写出A.B.C元件的名称2．填写电磁铁动作表(通电用“＋”，断电用“－”)ABC1YA2YA3YA4YA1234apppMP925.15.1425.32smpaCQq/1003.210925.190021005.062.0234642smAQv/025.010801003.244122-12-电磁铁动作1YA2YA3YA4YA动作1动作2动作3动作4解：1．A——溢流阀.B.——三位四通电磁换向阀.C.——压力继电器.2．电磁铁动作表(通电用“＋”，断电用“－”)电磁铁动作1YA2YA3YA4YA动作1＋－－－动作2－－＋－动作3－－－＋动作4－＋－－