液压控制系统课后思考题绝对全(王春行版) 下载本文

第二章

1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件?

答:因为液压控制阀将输入的机械信号(位移)转换为液压信号(压力、流量)输出,并行功率放大,移动阀芯所需要的信号功率很小,而系统的输出功率却可以很大。

2、什么是理想滑阀?什么是实际滑阀?

理想滑阀:径向间隙为零,节流工作边锐利的滑阀 实际滑阀:存在径向间隙,节流工作边有圆角的滑阀

3、什么是三通阀、四通阀?什么是双边滑阀、四边滑阀?它们之间有什么关系?

“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口,不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。

“双边滑阀”、“四边滑阀”是指换向阀有两个、四个可控的节流口。 一般情况下,三通阀是双边滑阀,四通阀是四通阀。 4、什么叫阀的工作点?零位工作点的条件是什么?

阀的工作点是阀的压力—流量曲线上的点。零位工作点即曲线的原点,又称零位阀系数。零位工作点的条件是qL?pL?xv?0。

5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时应如何选定阀的系数?为什么? 流量增益Kq=?qL?q,为放大倍数,直接影响系统的开环增益。流量-压力系数Kc=-L,直接?xV?pL?pL,表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦?xV影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。压力增益Kp=力负载的能力

当各系数增大时对系统的影响如下表所示。

稳定性 响应特性 稳态误差 Kq Kc Kp

7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响,为什么要研究实际实际零开口滑阀的泄漏特性?

答:理想零开口滑阀Kc0=0,Kp0=?,而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响,存在泄漏流量

Kc0=?rW,Kp0=32?2c32?Cdps2c??r,两者相差很大。

理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角,存在泄漏,泄漏特性决定了阀的性能,用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小,用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。

14、喷嘴挡板阀的零位压力为什么取0.5ps左右,Dn和xfo对其性能有什么影响?

因为在零位压力灵敏度最高,为了满足这一要求,进行公式推导,可得出零位的控制压力为

pco?11ps,此时,零位的压力灵敏度最高;而且控制压力pc能充分的调节,因此,取pco?ps22作为设计准则。

没有影响,不管这两个值如何变化,都能得出这一关系。

第三章

1、 负载类型对液压动力元件的传递函数有什么影响? 答:负载对液压动力元件的传递函数为

XP?XVS(S2?n?K2?

?nS?1)当?n减小时,则传递函数增大,系统响应变快; 当?增大系统变得稳定;

当K增大时,则传递函数增大,系统的穿越频率会变大,则系统响应变快。

2、 无弹性负载和有弹性负载时,描述传递函数的性能参数分别有那几个?它们对系统动态特性有什么影

响?

答:无弹性负载描述传递函数的性能参数有流量系数Kq、总流量—压力系数Kce、有效体积弹性模量

?e、粘性阻尼系数Bp。当Kq增大时,传递函数增大,系统的穿越频率会变大,则系统响应变快。其中

wh?4?eApVtmt2,

?e越大,则wh越大,系统带宽越大,系统反应越快。其中

Bm4Ap?h?KceAP?emtVt?KVt,Bp较小,可以忽略不计,则?h可近似为?h?ceAP?emt?emtVt,Kce增

大,系统更稳定。

无弹性负载描述传递函数的性能参数有流量系数Kq、总流量—压力系数Kce、有效体积弹性模量?e、粘性阻尼系数Bp、负载弹簧刚度K。前四个性能参数影响相同,K的主要影响是用一个转折频率为wr的惯性环节代替无弹性负载时液压缸的积分环节。随着负载刚度减小,转折频率将降低,惯性环节就接近积分

环节。

3、 何为液压弹簧刚度?为什么要把液压弹簧刚度理解为动态刚度?

答:液压弹簧刚度是液压缸两腔在完全封闭的情况下,由于液体的压缩性形成的液压弹簧刚度。

Kh?24?eApVt它表示液压缸中的被压缩液体所产生的复位力与活塞的位移成正比,在动态时,在一定频率范围内,液压阀的泄露来不及起作用,相当于一种封闭状态。液压缸对外力的响应特性中反映出这样一种液压弹簧的存在,对阀控液压执行元件来说,可理解为动态刚度。静态时不起作用。

4、 液压固有频率和活塞位置有关,在计算系统稳定性时,四通阀控制双作用液压缸和三通阀控制差动液压

缸应取活塞的什么位置?为什么?

答:四通阀控制双作用液压缸应取活塞的中间位置,因为,活塞在中间位置时,液体压缩性影响最大,动力元件固有频率最低,阻尼比最小,此时 稳定性最差。

三通阀控制双作用液压缸应取活塞的最大位置。 8、何谓液压动力元件的刚度?AP2Kce代表什么意义?

答:1)负载干扰力对液压缸的输出位移和输出速度有影响,这种影响可用刚度表示。液压动力元件的刚度,包括阀控液压缸的动态位置刚度和动态速度刚度。 2)AP2Kce代表低频段的动态速度刚度

9、三通阀控制液压缸和四通阀控制液压缸的固有顾率有什么不同?为什么?

答:三通阀控制液压缸和四通阀控制液压缸的传递函数形式是一样的,但前者的液压固有频率是后者的

12。

原因:在三通阀的控制差动液压缸中只有一个控制腔,因而只形成一个液压弹簧。四通阀的控制双作用液压缸中有两个控制腔,形成两个液压弹簧,总刚度是一个控制腔的二倍。 10、阀控液压马达和泵控液压马达的特性有何不同,为什么? 答:1).泵控液压马达的液压固有频率较低

2).泵控液压马达的阻尼比较小,比较恒定

3).泵控液压马达的增益和静态速度刚度比较恒定

4).泵控液压马达的液压固有频率和阻尼比较低,所以动态特性不如阀控液压马达好。但由于总泄露

系数较小,故静态速度刚度要好。

总之,泵控液压马达相当是线性元件,动态特性更易预测。但是其液压固有频率小,还要附加变量控制伺服机构,因此总的响应特性较差。

11、为什么把Kv称为速度放大系数?速度放大系数的量纲是什么?

答:1)P47,由于传递函数中包含一个积分环节,所以在稳态时,液压缸活塞的输出速度与阀的输入位移成比例.比例系数

KqAp即为速度放大系数(速度增益)。2)量纲为S?1

13、如何根据最佳负载匹配确定动力元件参数? 答:可以采用解析法确定液压动力元件的参数。

在阀最大功率点有FL??q2ApPs (1),VL??0m (2)在供油压力一定的情况下,可由(1)得到33AP3FL??可由(2)得到,q0m?3VLAp?AP 2Ps14、泵控液压马达系统有没有负载匹配问题?满足什么条件才是泵控液压马达的最佳匹配?

答:有。计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度,就可以得到相应的计算公式。 第四章

1. 什么是机液伺服系统?机液伺服系统有什么优缺点?