内容正文:
山东省(春季高考)机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机电技术类 《机械基础》
项目十六:液压传动
任务四:基本回路
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 增压回路的增压比等于( )
A. 大、小两液压缸直径之比
B. 大、小两液压缸直径之反比
C. 大、小两活塞有效作用面积之比
D. 大、小两活塞有效作用面积之反比
【答案】C
【解析】增压回路的增压比取决于大、小活塞有效作用面积之比,根据帕斯卡原理,压力与面积成反比,面积比决定了增压倍数。
2. 卸载回路( )
A. 可节省动力消耗,减少系统发热,延长液压泵寿命
B. 滑阀机能为“O”型的换向阀可实现卸载
C. 可使控制系统获得较低的工作压力
D. 不可用换向阀来实现卸载
【答案】A
【解析】卸载回路在执行元件停止工作时,可使液压泵输出的油液低压流回油箱,从而降低动力消耗和系统发热,并有利于延长液压泵寿命。因此选A。滑阀机能为“M”型的换向阀可用于实现卸载,而“O”型换向阀中位时油路封闭,不能实现卸载;卸载回路可采用换向阀实现,且其目的不是获得较低的工作压力。
3. 下列不属于液压传动缺点的是( )
A. 泄漏问题
B. 传动效率低
C. 维护成本高
D. 环境适应性强
【答案】D
【解析】液压系统泄漏会污染环境,油液黏性导致效率较低,维护需专业知识,成本高;环境适应性强是其优点(如防尘、防水)
4. 以下哪种不属于速度控制回路的类型?( )
A. 调速回路
B. 增速回路
C. 互不干扰回路
D. 数字式多速回路
【答案】C
【解析】互不干扰回路通常用于多缸动作回路中,不属于速度控制回路的范畴。
5. 利用液压缸两腔油液合流来实现快速运动,可采用______回路( )
A. 差动连接
B. 调速阀调速
C. 大流量泵供油
D. 都不是
【答案】A
【解析】差动连接回路使液压缸无杆腔进油,同时将有杆腔排出的油液引入无杆腔,使进入无杆腔的流量增大,从而提高活塞的运动速度,适用于液压缸的快速运动。因此选A。调速阀调速回路的主要作用是调节执行元件速度;大流量泵供油虽然在一定条件下也可提高运动速度,但不属于本题所指的利用液压缸两腔油液合流实现快速运动的回路。
6. 在节流调速回路中,哪种调速回路的效率高?( )
A. 进油节流调速回路
B. 回油节流调速回路
C. 旁路节流调速回路
D. 进油—回油节流调速回路
【答案】C
【解析】旁路节流调速回路中,液压泵输出压力随负载变化,泵的输出功率中只有满足执行元件工作需要的部分得到有效利用,节流损失相对较小,因此效率较高。进油节流和回油节流调速回路中,多余流量经节流阀产生较大能量损失。故选C。
7. 下列现象中,不属于液压系统常见故障的是( )
A. 泄漏
B. 压力不足
C. 气流脉动
D. 动作迟缓
【答案】C
【解析】气流脉动是气动系统的现象;A、B、D均为液压系统常见故障。
8. 在液压系统中,多缸动作回路可以确保什么的协调运动?( )
A. 油压力
B. 泵
C. 阀
D. 多个液压缸
【答案】D
【解析】多缸动作回路用于确保液压系统中多个液压缸的协调运动,使它们同时作用或依次执行任务。
9. 液压系统中,以下哪种换向阀中位机能在中位时可以使液压缸两腔封闭,活塞能在任意位置停止并保持一定时间( )
A. H 型
B. O 型
C. Y 型
D. P 型
【答案】B
【解析】H 型中位机能是各油口互通,活塞可自由移动。Y 型中位机能使液压缸一腔通油箱,活塞可浮动。P 型中位机能使进油口与液压缸一腔相通。而 O 型中位机能可封闭液压缸两腔,实现活塞任意位置停止并保持,所以选 B。
10. 能实现执行元件快速运动的液压回路是( )
A. 调压回路
B. 节流调速回路
C. 快速运动回路
D. 换向回路
【答案】C
【解析】快速运动回路通过增加进入执行元件的流量(如差动连接)实现快速运动,提高工作效率。
11. 在液压系统中,保压回路的作用是?( )
A. 控制液压系统的压力
B. 保持系统在特定压力下工作
C. 调节液压缸的速度
D. 切换不同的速度模式
【答案】B
【解析】保压回路用于保持系统在设定的压力下工作,保证系统的稳定性。
12. 液压缸需要实现活塞杆伸出、停止和缩回三种运动状态时,液压系统中应采用( )。
A. 压力控制回路
B. 方向控制回路
C. 速度控制回路
D. 顺序动作回路
【答案】B
【解析】方向控制回路通过换向阀改变液压油的流动方向,从而控制液压缸活塞杆伸出、停止或缩回。压力控制回路、速度控制回路和顺序动作回路分别用于控制压力、速度和动作先后次序。
13. 液压系统中的方向控制回路主要用于控制什么的流向?( )
A. 电流
B. 气体
C. 液体
D. 热量
【答案】C
【解析】方向控制回路用于控制液压系统中液体的流向,实现各种运动方向的控制。
14. 当气缸活塞运动到设定位置时,触发______改变气路,使活塞返回( )
A. 二位三通手动换向阀
B. 二位三通行程换向阀
C. 二位四通双气控换向阀
D. 气源
【答案】B
【解析】气缸(2)活塞运动到位后,触发二位三通行程换向阀(3),改变气路控制信号,使换向阀切换,活塞返回。
15. 卸载回路中主要的液压元件是( )
A. 换向阀和压力阀
B. 滑阀机能和溢流阀
C. 溢流阀和调速阀
D. 减压阀和调速阀
【答案】A
【解析】卸载回路的作用是在执行元件不工作时使液压泵卸荷。常用换向阀切换油路,并由溢流阀限定系统最高压力,因此其主要液压元件为换向阀和压力阀。故选A。
16. 在液压系统中,速度换接回路的作用是?( )
A. 控制系统的压力
B. 调节液压缸的速度
C. 保持系统在特定压力下工作
D. 切换不同的速度模式
【答案】D
【解析】速度换接回路用于在系统中切换不同的速度模式,以满足不同工况下的需求。
17. 下图所示液压千斤顶示意图,表述正确的是( )
A. 液压千斤顶工作时,故袖阀处于打开状态
B. 当外力F向上时,油液从油箱流到泵体,此时单向阀2打开
C. 当外力F向下时,油液从泵体流到液压缸。此时单向阀1打开
D. 单向阀1、2主要是控制油被流动方向,属于方向控制阀
【答案】D
18. 某液压设备要求限制系统的最高工作压力,以防止执行元件因负载过大而损坏,应设置( )。
A. 溢流阀组成的限压回路
B. 换向阀组成的换向回路
C. 节流阀组成的调速回路
D. 顺序阀组成的顺序回路
【答案】A
【解析】限压回路通常利用溢流阀限定系统压力。当系统压力超过溢流阀的调定值时,液压油经溢流阀流回油箱,从而保护液压元件。
19. 一级或多级调压回路的核心控制元件是( )
A. 溢流阀
B. 减压阀
C. 压力继电器
D. 顺序阀
【答案】A
【解析】一级或多级调压回路通过溢流阀设定和限制系统压力;多级调压时,通常利用换向阀或其他控制元件切换不同调定压力的溢流阀。因此,核心控制元件是溢流阀。故选A。
20. 在液压系统中,若要实现液压缸在伸出过程中,当负载压力变化时其运动速度基本保持不变,可采用的回路是( )
A. 节流调速回路
B. 容积调速回路
C. 容积 - 节流调速回路
D. 差动连接回路
【答案】C
【解析】节流调速回路速度受负载影响较大。容积调速回路侧重于通过改变容积来调速。差动连接回路主要实现快速运动。而容积 - 节流调速回路结合了两者优点,能在负载变化时较好保持液压缸运动速度稳定,所以选 C。
二、简答题(本大题共1篇、3小题,每篇5分,共5分)
21. 如图所示液压传动系统,若活塞面积100c,活塞杆面积50c,,溢流阀调定压力=3Mpa,试求:
【解析】同上。
(1)(1)当YA1通电时,活塞向哪个方向运动?
【答案】当YA1通电时,活塞向右运动
(2)(2)当YA1、YA2均通电,活塞上的负载为10kN时,系统主油路的压力为多少?若此时液压泵输出的流量为5×1/s时,则活塞运动的速度为多少?
【答案】P=F/ A1➖ A2=10×103N/(100-50)×10-4 =0.2×107Pa。 V=Q/ A1➖ A2=5×10-4/s/(100-50)×10-4 =0.1m/s
(3)(3)若节流阀起作用时,经过溢流阀流回油箱的流量是2×1/s,当系统处于图示位置时活塞的运动速度为多少?
【答案】V=(Q➖Q溢)/(A1➖ A2)=(5×10-4➖2×10-4)/s/(100-50)×10-4 =0.06 m/s。
三、计算题(本大题共5题(含1篇语篇、2个小题),每题4分,共20分)
22. 某液压设备采用蓄能器与定量泵联合供油的快速运动回路。液压缸快进时无杆腔进油,无杆腔有效面积,快进速度,快进行程。定量泵输出流量,快进时泵和蓄能器同时向液压缸无杆腔供油,忽略泄漏和管路损失。(1)计算快进时液压缸无杆腔所需流量,单位为。(2)判断定量泵能否单独满足快进供油要求,并计算蓄能器需补充的流量,单位为。(3)计算完成一次快进行程时蓄能器需提供的有效排油体积,单位为。
【答案】(1)快进时液压缸无杆腔所需流量为。(2)定量泵不能单独满足快进供油要求;蓄能器需补充的流量为。(3)完成一次快进行程时蓄能器需提供的有效排油体积为。
【解析】(1)根据流量公式,将、代入,得。(2)定量泵输出流量仅为,小于液压缸快进所需,因此不能单独满足供油要求。蓄能器需补充的流量为。(3)快进时间为。蓄能器需提供的有效排油体积为,也可用无杆腔总容积减去泵供油体积进行校核。
23. 某液压缸采用泵供油的调压回路,活塞直径为80 mm,活塞杆直径为45 mm,液压泵输出流量为32 L/min。液压缸伸出时克服的负载为18 kN,忽略管路压力损失,液压泵总效率为0.80。(1)计算液压缸伸出速度。(2)计算液压系统工作压力。(3)若溢流阀调定压力取工作压力的1.2倍,计算液压泵所需输入功率和溢流阀调定压力。
【答案】(1)液压缸伸出速度约为0.106 m/s。(2)液压系统工作压力约为3.58 MPa。(3)液压泵所需输入功率约为2.39 kW,溢流阀调定压力约为4.30 MPa。
【解析】(1),。(2)。(3)
,。
24. 下图是液压回路,已知泵的流量Q1=8L/min,液压缸两腔的有效面积50c,溢流阀调整压力Py=2.4Mpa,负载F=10000N,背压阀的调整压力Pb=0.3Mpa。试求:
【解析】
(1)(1)液压泵的工作压力。
【答案】Q1=8L/min=8000cm3/min 50cm2=5000mm2 P左A1=F+PbA2 P左=(F+PbA2)/A1=10000/5000Mpa+0.15Mpa=2.15Mpa
(2)(2)回路中活塞的运动速度。
【答案】由1可知左腔的压力不大于溢流阀调定压力,溢流阀不溢流。泵提供的压力油都进入液压缸左腔 V=Q1/A1=8000/5000cm/min=1.6cm/min=0.016m/min
25. 某液压设备采用差动连接回路快速推动工作台。液压缸活塞直径为100 mm,活塞杆直径为60 mm,液压泵供油流量为24 L/min,系统压力为6 MPa,忽略泄漏和摩擦损失。(1)计算液压缸采用普通进油方式伸出时的速度。(2)计算采用差动连接时液压缸的伸出速度。(3)计算差动连接时液压缸的理论推力,并说明该回路适用的负载特点。
【答案】(1)普通进油方式的伸出速度约为0.051 m/s。(2)差动连接时的伸出速度约为0.170 m/s。(3)差动连接时的理论推力约为16.96 kN,适用于需要快速运动且负载较小的工况。
【解析】(1),。(2),。(3),差动连接提高速度但降低推力。
26. 某液压工作台采用节流调速回路,液压缸活塞直径为63 mm,活塞杆直径为36 mm,工作台行程为400 mm。液压缸伸出时,节流阀实际通过的流量为12 L/min;缩回时,节流阀实际通过的流量为9 L/min。忽略泄漏。(1)计算液压缸伸出速度及伸出时间。(2)计算液压缸缩回速度及缩回时间。(3)比较伸出和缩回的时间,并说明造成差异的主要原因。
【答案】(1)液压缸伸出速度约为0.0641 m/s,伸出时间约为6.24 s。(2)液压缸缩回速度约为0.0715 m/s,缩回时间约为5.60 s。(3)缩回时间较短。虽然缩回时节流阀实际通过的流量较小,但缩回侧有效工作面积明显小于无杆腔面积,因此缩回速度仍较大、所需时间较短。
【解析】无杆腔面积A1=π×632/4=3117.2 mm2,12 L/min=200000 mm3/s,伸出速度v1=Q/A1≈0.0641 m/s,时间t1=0.4/v1≈6.24 s。有杆腔面积A2=π(632−362)/4=2099.0 mm2,9 L/min=150000 mm3/s,缩回速度v2≈0.0715 m/s,时间t2≈5.60 s。缩回面积较小,虽流量较低,速度仍较大,故时间较短。
四、综合应用题(本大题共5小题,共35分)
27.(5分)某液压升降平台采用单杆双作用液压缸驱动,液压缸活塞直径为50 mm,活塞杆直径为28 mm,活塞上升行程为400 mm。采用回油节流调速回路,进入无杆腔的流量为12 L/min,溢流阀调定压力为6 MPa。平台上升时的总负载为9 kN,忽略摩擦阻力。(1)计算液压缸活塞上升速度和完成一次上升行程所需时间。(2)判断平台上升时溢流阀是否开启。(3)说明该系统采用回油节流调速回路的主要原因。
【答案】(1)活塞有效面积为 。流量为 。活塞上升速度为 。上升时间为 。(2)负载所需压力为 ,低于溢流阀调定压力,溢流阀不开启。(3)回油节流可在负载作用下对液压缸形成背压,防止平台因自重或负载作用而下滑过快,使运动速度较稳定。
【解析】(1)先由活塞直径求无杆腔有效面积,再根据流量与面积求速度和时间。(2)负载压力小于溢流阀调定压力时,系统油液不会经溢流阀溢流。(3)回油节流能提高回油腔压力,适用于可能出现负载带动液压缸运动的场合。
28.(5分)某自动化生产线的液压夹具采用定量泵、溢流阀、调速阀和液压马达组成节流调速回路。液压泵向回路提供的压力为 8 MPa,调速阀后液压马达进油压力为 6.5 MPa,流经液压马达的实际流量为 12 L/min。液压马达排量为 80 mL/r,容积效率为 0.90,工艺要求马达转速不低于 120 r/min。(1)计算液压马达的实际转速。(2)判断该回路能否满足工艺转速要求,并指出该回路属于哪类调速回路。(3)计算调速阀上的液压功率损失,并说明降低该损失的一项改进措施。
【答案】(1)液压马达理论转速为 r/min。实际转速为 r/min。(2)实际转速为 135 r/min,大于工艺要求的 120 r/min,能够满足要求。该回路属于节流调速回路。(3)调速阀压降为 MPa。功率损失为 kW。可采用变量泵容积调速回路,减少节流产生的能量损失。
【解析】(1)先由流量和排量求理论转速,再计入容积效率。(2)节流调速回路通过调速阀改变执行元件流量调节速度。(3)调速阀的压降使部分液压能转化为热能,容积调速可提高效率。
29.(5分)某液压设备的快速进给机构采用差动连接回路。液压缸活塞直径为80 mm,活塞杆直径为45 mm,快速进给行程为500 mm,液压泵输出流量为24 L/min。设备快速进给时的外负载为10 kN,溢流阀调定压力为6 MPa,忽略管路损失和摩擦阻力。(1)计算液压缸差动快速进给时的速度和完成该行程所需时间。(2)判断液压缸能否在差动连接状态下克服外负载完成快速进给。(3)若改为普通进给回路,说明液压缸速度和输出推力将发生的变化。
【答案】(1)活塞杆截面积为 。流量为 。差动进给速度为 。完成行程时间为 。(2)差动连接时所需压力为 ,高于溢流阀调定压力,不能完成快速进给。(3)改为普通进给回路后,液压缸速度降低,输出推力增大,可提高克服较大负载的能力。
【解析】(1)差动连接时,泵的供油量相当于推动活塞杆截面积,因此速度较高。(2)所需工作压力超过溢流阀调定压力时,液压泵输出油液将经溢流阀回油。(3)普通进给时受压面积增大,速度下降而推力提高。
30.(10分)某气动分拣装置采用双作用气缸推动工件,气缸由二位五通换向阀控制,并在无杆腔排气管路上安装单向节流阀。气源工作压力为 0.60 MPa,气缸缸径为 50 mm,活塞杆直径为 20 mm,活塞行程为 400 mm。气缸无杆腔获得的有效供气流量为 24 L/min,分拣工序要求气缸伸出时间不超过 2.20 s。(1)计算气缸伸出时的理论速度及完成 400 mm 行程所需时间。(2)判断该气缸能否满足分拣工序的时间要求,并说明单向节流阀应采用何种调速方式。(3)若现场发现气缸伸出速度明显低于计算值,写出两项应重点检查的原因。
【答案】(1)活塞有效面积为 mm2。有效流量为 L/min mm3/s。气缸理论速度为 mm/s。伸出时间为 s。(2)气缸伸出时间约为 1.96 s,小于 2.20 s,能够满足要求。单向节流阀应采用排气节流调速方式。(3)应检查单向节流阀开度是否过小;检查气路接头、管路和气缸密封处是否漏气。
【解析】(1)先计算无杆腔有效面积,再由流量求速度,最后计算行程时间。(2)排气节流能使气缸运动较平稳,适用于一般气缸速度控制。(3)节流过度、供气不足或漏气均会使进入气缸的有效流量减小。
31.(10分)某自动装配设备采用气压传动回路驱动双作用气缸完成工件压装。气源经气动三联件处理后,工作压力为0.6 MPa。气缸活塞直径为63 mm,活塞杆直径为20 mm,压装行程为300 mm,气缸机械效率为0.85。气缸进气腔的实际供气流量为180 L/min,压装时的外负载为1.40 kN,附加阻力为0.12 kN。(1)计算气缸伸出时的实际输出力和完成一次压装行程所需时间。(2)判断该气缸能否可靠完成压装任务。(3)为使气缸运动速度稳定且提高压装可靠性,说明应采取的两项措施。
【答案】(1)活塞面积为 。实际输出力为 。流量为 。气缸伸出速度为 。压装时间为 。(2)总阻力为 ,小于气缸实际输出力1.59 kN,气缸能够完成压装,但力的余量较小。(3)在气缸排气口设置单向节流阀,采用排气节流方式调节速度。适当提高工作压力或选用缸径较大的气缸,以增大压装力余量。
【解析】(1)气缸输出力由工作压力、活塞面积和机械效率共同决定,速度由实际供气流量与活塞面积计算。(2)气缸实际输出力应大于外负载与附加阻力之和。(3)排气节流受负载变化影响较小,增大有效作用面积或工作压力可提高输出力。
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山东省(春季高考)机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机电技术类 《机械基础》
项目十六:液压传动
任务四:基本回路
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 增压回路的增压比等于( )
A. 大、小两液压缸直径之比
B. 大、小两液压缸直径之反比
C. 大、小两活塞有效作用面积之比
D. 大、小两活塞有效作用面积之反比
2. 卸载回路( )
A. 可节省动力消耗,减少系统发热,延长液压泵寿命
B. 滑阀机能为“O”型的换向阀可实现卸载
C. 可使控制系统获得较低的工作压力
D. 不可用换向阀来实现卸载
3. 下列不属于液压传动缺点的是( )
A. 泄漏问题
B. 传动效率低
C. 维护成本高
D. 环境适应性强
4. 以下哪种不属于速度控制回路的类型?( )
A. 调速回路
B. 增速回路
C. 互不干扰回路
D. 数字式多速回路
5. 利用液压缸两腔油液合流来实现快速运动,可采用______回路( )
A. 差动连接
B. 调速阀调速
C. 大流量泵供油
D. 都不是
6. 在节流调速回路中,哪种调速回路的效率高?( )
A. 进油节流调速回路
B. 回油节流调速回路
C. 旁路节流调速回路
D. 进油—回油节流调速回路
7. 下列现象中,不属于液压系统常见故障的是( )
A. 泄漏
B. 压力不足
C. 气流脉动
D. 动作迟缓
8. 在液压系统中,多缸动作回路可以确保什么的协调运动?( )
A. 油压力
B. 泵
C. 阀
D. 多个液压缸
9. 液压系统中,以下哪种换向阀中位机能在中位时可以使液压缸两腔封闭,活塞能在任意位置停止并保持一定时间( )
A. H 型
B. O 型
C. Y 型
D. P 型
10. 能实现执行元件快速运动的液压回路是( )
A. 调压回路
B. 节流调速回路
C. 快速运动回路
D. 换向回路
11. 在液压系统中,保压回路的作用是?( )
A. 控制液压系统的压力
B. 保持系统在特定压力下工作
C. 调节液压缸的速度
D. 切换不同的速度模式
12. 液压缸需要实现活塞杆伸出、停止和缩回三种运动状态时,液压系统中应采用( )。
A. 压力控制回路
B. 方向控制回路
C. 速度控制回路
D. 顺序动作回路
13. 液压系统中的方向控制回路主要用于控制什么的流向?( )
A. 电流
B. 气体
C. 液体
D. 热量
14. 当气缸活塞运动到设定位置时,触发______改变气路,使活塞返回( )
A. 二位三通手动换向阀
B. 二位三通行程换向阀
C. 二位四通双气控换向阀
D. 气源
15. 卸载回路中主要的液压元件是( )
A. 换向阀和压力阀
B. 滑阀机能和溢流阀
C. 溢流阀和调速阀
D. 减压阀和调速阀
16. 在液压系统中,速度换接回路的作用是?( )
A. 控制系统的压力
B. 调节液压缸的速度
C. 保持系统在特定压力下工作
D. 切换不同的速度模式
17. 下图所示液压千斤顶示意图,表述正确的是( )
A. 液压千斤顶工作时,故袖阀处于打开状态
B. 当外力F向上时,油液从油箱流到泵体,此时单向阀2打开
C. 当外力F向下时,油液从泵体流到液压缸。此时单向阀1打开
D. 单向阀1、2主要是控制油被流动方向,属于方向控制阀
18. 某液压设备要求限制系统的最高工作压力,以防止执行元件因负载过大而损坏,应设置( )。
A. 溢流阀组成的限压回路
B. 换向阀组成的换向回路
C. 节流阀组成的调速回路
D. 顺序阀组成的顺序回路
19. 一级或多级调压回路的核心控制元件是( )
A. 溢流阀
B. 减压阀
C. 压力继电器
D. 顺序阀
20. 在液压系统中,若要实现液压缸在伸出过程中,当负载压力变化时其运动速度基本保持不变,可采用的回路是( )
A. 节流调速回路
B. 容积调速回路
C. 容积 - 节流调速回路
D. 差动连接回路
二、简答题(本大题共1篇、3小题,每篇5分,共5分)
21. 如图所示液压传动系统,若活塞面积100c,活塞杆面积50c,,溢流阀调定压力=3Mpa,试求:
(1)(1)当YA1通电时,活塞向哪个方向运动?
(2)(2)当YA1、YA2均通电,活塞上的负载为10kN时,系统主油路的压力为多少?若此时液压泵输出的流量为5×1/s时,则活塞运动的速度为多少?
(3)(3)若节流阀起作用时,经过溢流阀流回油箱的流量是2×1/s,当系统处于图示位置时活塞的运动速度为多少?
三、计算题(本大题共5题(含1篇语篇、2个小题),每题4分,共20分)
22. 某液压设备采用蓄能器与定量泵联合供油的快速运动回路。液压缸快进时无杆腔进油,无杆腔有效面积,快进速度,快进行程。定量泵输出流量,快进时泵和蓄能器同时向液压缸无杆腔供油,忽略泄漏和管路损失。(1)计算快进时液压缸无杆腔所需流量,单位为。(2)判断定量泵能否单独满足快进供油要求,并计算蓄能器需补充的流量,单位为。(3)计算完成一次快进行程时蓄能器需提供的有效排油体积,单位为。
23. 某液压缸采用泵供油的调压回路,活塞直径为80 mm,活塞杆直径为45 mm,液压泵输出流量为32 L/min。液压缸伸出时克服的负载为18 kN,忽略管路压力损失,液压泵总效率为0.80。(1)计算液压缸伸出速度。(2)计算液压系统工作压力。(3)若溢流阀调定压力取工作压力的1.2倍,计算液压泵所需输入功率和溢流阀调定压力。
24. 下图是液压回路,已知泵的流量Q1=8L/min,液压缸两腔的有效面积50c,溢流阀调整压力Py=2.4Mpa,负载F=10000N,背压阀的调整压力Pb=0.3Mpa。试求:
(1)(1)液压泵的工作压力。
(2)(2)回路中活塞的运动速度。
25. 某液压设备采用差动连接回路快速推动工作台。液压缸活塞直径为100 mm,活塞杆直径为60 mm,液压泵供油流量为24 L/min,系统压力为6 MPa,忽略泄漏和摩擦损失。(1)计算液压缸采用普通进油方式伸出时的速度。(2)计算采用差动连接时液压缸的伸出速度。(3)计算差动连接时液压缸的理论推力,并说明该回路适用的负载特点。
26. 某液压工作台采用节流调速回路,液压缸活塞直径为63 mm,活塞杆直径为36 mm,工作台行程为400 mm。液压缸伸出时,节流阀实际通过的流量为12 L/min;缩回时,节流阀实际通过的流量为9 L/min。忽略泄漏。(1)计算液压缸伸出速度及伸出时间。(2)计算液压缸缩回速度及缩回时间。(3)比较伸出和缩回的时间,并说明造成差异的主要原因。
四、综合应用题(本大题共5小题,共35分)
27.(5分)某液压升降平台采用单杆双作用液压缸驱动,液压缸活塞直径为50 mm,活塞杆直径为28 mm,活塞上升行程为400 mm。采用回油节流调速回路,进入无杆腔的流量为12 L/min,溢流阀调定压力为6 MPa。平台上升时的总负载为9 kN,忽略摩擦阻力。(1)计算液压缸活塞上升速度和完成一次上升行程所需时间。(2)判断平台上升时溢流阀是否开启。(3)说明该系统采用回油节流调速回路的主要原因。
28.(5分)某自动化生产线的液压夹具采用定量泵、溢流阀、调速阀和液压马达组成节流调速回路。液压泵向回路提供的压力为 8 MPa,调速阀后液压马达进油压力为 6.5 MPa,流经液压马达的实际流量为 12 L/min。液压马达排量为 80 mL/r,容积效率为 0.90,工艺要求马达转速不低于 120 r/min。(1)计算液压马达的实际转速。(2)判断该回路能否满足工艺转速要求,并指出该回路属于哪类调速回路。(3)计算调速阀上的液压功率损失,并说明降低该损失的一项改进措施。
29.(5分)某液压设备的快速进给机构采用差动连接回路。液压缸活塞直径为80 mm,活塞杆直径为45 mm,快速进给行程为500 mm,液压泵输出流量为24 L/min。设备快速进给时的外负载为10 kN,溢流阀调定压力为6 MPa,忽略管路损失和摩擦阻力。(1)计算液压缸差动快速进给时的速度和完成该行程所需时间。(2)判断液压缸能否在差动连接状态下克服外负载完成快速进给。(3)若改为普通进给回路,说明液压缸速度和输出推力将发生的变化。
30.(10分)某气动分拣装置采用双作用气缸推动工件,气缸由二位五通换向阀控制,并在无杆腔排气管路上安装单向节流阀。气源工作压力为 0.60 MPa,气缸缸径为 50 mm,活塞杆直径为 20 mm,活塞行程为 400 mm。气缸无杆腔获得的有效供气流量为 24 L/min,分拣工序要求气缸伸出时间不超过 2.20 s。(1)计算气缸伸出时的理论速度及完成 400 mm 行程所需时间。(2)判断该气缸能否满足分拣工序的时间要求,并说明单向节流阀应采用何种调速方式。(3)若现场发现气缸伸出速度明显低于计算值,写出两项应重点检查的原因。
31.(10分)某自动装配设备采用气压传动回路驱动双作用气缸完成工件压装。气源经气动三联件处理后,工作压力为0.6 MPa。气缸活塞直径为63 mm,活塞杆直径为20 mm,压装行程为300 mm,气缸机械效率为0.85。气缸进气腔的实际供气流量为180 L/min,压装时的外负载为1.40 kN,附加阻力为0.12 kN。(1)计算气缸伸出时的实际输出力和完成一次压装行程所需时间。(2)判断该气缸能否可靠完成压装任务。(3)为使气缸运动速度稳定且提高压装可靠性,说明应采取的两项措施。
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