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1、 试 题 2012 年 2013 年第 2 学期课程名称：电液比例控制技术 专业年级： 机电2010级 考生学号： 考生姓名： 试卷类型： A卷 B卷 考试方式: 开卷 闭卷 一、选择填空题（每题2分，共20分）（抄题目回答，不抄题目不给分）1下列选项中不是比例电磁铁的特点的是（C）。 A 感性负载大 B 电流大 C 电阻大 D 驱动力大2比例放大器能接受控制源的标准电压或电流控制信号，以下不是常用标准信号的是（C）。 A 010V B 020mA C 024V D 420mA3当比例溢流阀工作在阀口常开状态时，其所起的作用为（C）。 A 安全阀 B 背压阀 C 稳压 D 卸荷4以下哪种类型的
2、比例电磁铁不需用颤振信号来减小滞环。（C） A 力控制型比例电磁铁 B 行程控制型比例电磁铁 C 位置调节型比例电磁铁 D 以上三种均可5（C）具有很高的定位精度，刚度大，抗干扰能力强。A力控制型比例电磁铁 B行程控制型比例电磁铁C位置调节型比例电磁铁 D耐高压双向极化式比例电磁铁6为了减小比例电磁铁的滞环，通常在控制信号中叠加一定频率的交流信号作为颤振信号。颤振信号的频率要（B）比例阀的最大频宽。 A 远小于 B远大于 C 近似于 D 不确定7以下哪个选项不是先导式三通比例减压阀的结构特点。（A） A 主阀采用减压阀体的结构 B 主阀口常开 C 配置先导流量稳定器 D 配置位置调节型比例电磁
3、铁8消除比例阀死区的快跳电路属于以下哪种电路。（B） A 稳压电源电路 B 信号发生电路 C 信号处理电路 D 功率放大电路9以下哪个选项不是比例排量控制泵的反馈方式。（B） A 位移直接反馈 B 流量压差反馈 C 位移力反馈 D 位移电反馈10以下哪种途径不能将节流型流量控制阀转变为调速型流量控制阀。（C） A 压差补偿 B 压力适应 C 节流控制 D 流量反馈二、判断题（每题2分，共20分）（抄题目回答，不抄题目不给分）1 比例阀颤振信号的波形一般采用正弦波或三角波，也可采用矩形波。 （）2 液流通过三通比例减压阀口时，其出口压力由比例减压阀调定，且与负载无关。 （）3 双通路开环比例放大
4、器工作时，两个比例电磁铁同时起控制作用。 （）4 比例减压阀的进口为恒流源，比例溢流阀的进口为恒压源。 （）5为克服比例电磁铁线圈电感反电动势对频宽的影响，比例放大器中通常采用带深度电流负反馈的恒流源作为功率放大级。 （）6当采用二级比例方向阀时，如果进油口的压力波动较大，先导阀应采用内控式。 （）7二通比例调速阀既可构成进油调速回路，也可构成旁路或回油调速回路，三通比例调速阀只能并联于泵的出口。 （）8比例节流阀是通过改变阀口开度来改变通过流量的大小，其流量大小受负载影响不大。 （）9 三通比例流量阀采用定差溢流阀与比例节流阀串联的工作原理。 （）10排量控制泵中，变量缸位移与指令信号采用直
5、接位置反馈时，控制阀芯的最大行程不小于变量缸活塞的最大位移。 （） 三、计算题（35分）1（10分）现有一比例方向阀，额定流量为100L/min(阀压降为1MPa)，给定信号范围为010V，阀死区为20%，假定输出流量与输入电信号为线性关系，且10V对应给定信号100%，试确定：（1）画出该比例方向阀的控制特性曲线；（2分）（2）给定信号为1.5V时，输出流量约为多少？（4分）（3）给定信号为8V时，输出流量约为多少？（4分）解：（1）控制特性曲线见图3: 图3 控制特性曲线 （2分）（2）阀的死区电压V0=1020%=2V大于当给定信号1.5V，故输出流量等于0。 （4分）（3）当给定信号为
6、8V时，设其输出流量为q，则有， （4分）2 （25分）有一液压系统如图1所示，已知液压缸活塞直径D=100mm，活塞杆直径d=63mm，比例节流阀单个阀口的额定流量为120L/min(阀压降为1MPa)，其死区为25%，给定信号范围为010V，假定输出流量与给定电信号为线性关系且10V对应给定值100%。工艺要求液压缸以V1=0.2m/s匀速向右运动，假定阀的工作压降为1MPa，试确定：（1）比例阀的给定信号是多少？（10分）（2）要求液压缸退回时最大速度为0.6m/s，试分析下图所示系统是否能满足要求。若不能，在不更换比例流量阀的情况下应进行如何改进？画出改进后系统原理图。（10分）（3）
7、若液压缸负载质量m=20吨，活塞启动压力为=2MPa，负载与导轨之间的摩擦系数，比例溢流阀的输出压力范围为120MPa，给定信号为010V，阀死区为10%，假定输出压力与给定电信号为线性关系且10V对应给定值100%。分别求出液压缸向右运动（忽略流动过程的压力损失）和碰到挡板后且要求保压压力为10MPa时比例溢流阀的给定信号是多少？（5分）图1解：（1）根据已知条件可得： 液压缸无杆腔有效面积： （2分） 环形腔有效面积： （2分） 液压缸向右运动时所需流量： （2分）反比例节流阀的死区电压为 （1分） 设给定信号为，因为阀的额定压降与阀的工作压降相等，故得 ， 解得： （3分） 即给定信号为
8、4.1V或给定值为41% （2）当液压缸退回时速度为0.6m/s 所需流量： （1分） 所需流量大于比例节流阀单个阀口的额定流量，故现有系统不能满足要求； （1分） 改进方法：将比例节流阀PB和AT的两个节流口同时并联使用，当比例节流阀的输入信号一定时，通过2个阀口的流量是通过1个阀口流量的两倍。 （4分）改进后系统原理图如图4：图4 （4分）（3）液压缸向右运动时，活塞与缸之间的摩擦力 无杆腔的压力： 溢流阀的调定压力= （1分）死区电压V 设此时比例溢流阀的给定信号为，则有：，解得： 即当液压缸向右运动时给定信号为5.57V（或给定值为55.7% ） （2分） 当活塞杆碰到挡板且保压压力为
9、10MPa时，设此时给定信号为 则有： 解得：即当液压缸保压时给定信号为5.26V（或给定值为52.6% ） （2分）四、综合应用题（25分）有一垂直放置的液压缸如图2所示，活塞直径D=200mm，活塞杆直径d=100mm，负载质量m=12吨，要求液压缸可在任意位置停留，且液压缸活塞匀速上升和下降，其速度分别为（要求采用进口压力补偿器使压差P恒定为3MPa），试确定：（1）设计该液压系统原理图（要求：含液压动力源）；（10分）（2）比例方向阀的额定流量(对应阀压降1MPa)至少应达到多大？ （12分）（3）估算液压动力源的压力为多少？（3分）图2解：（1）该系统原理图如下：（评分标准：平衡阀、
10、比例方向阀、压力补偿器每错一个扣1分，其余元件符号每错一个扣0.5分，系统连线错误酌情扣分。）图5 （10分） （2）根据已知条件可得： 无杆腔面积 （1分） 环形腔面积 （1分）液压缸上升时所需流量：（1分）下降时所需流量： （1分）比例方向阀的额定压降 比例方向阀的单个阀口压降 （2分）根据的关系得到： （1分） （2分） （2分）比例方向阀的额定流量应大于308L/min （1分）（3）液压缸的负载： 由于液压缸上升时无杆腔所受压力较大， （1分） （1分） 液压动力源压力等于比例溢流阀调定压力加上压力补偿器压差，即 （1 分）注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分，若考生须
