山东省（春季高考）机电技术类 《液压与气压传动》项目三任务三 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机电技术类《液压与气压传动》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》《机械基础》《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 《液压与气压传动》 项目三：液压基本回路 任务三：多缸工作控制回路 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. 在两液压缸顺序动作回路中，要求液压缸甲完成伸出后液压缸乙才开始伸出，通常应在液压缸乙的进油支路设置（ ）。 A. 调节系统压力的溢流阀 B. 控制开启压力的顺序阀 C. 改变油液方向的换向阀 D. 稳定支路压力的减压阀 2. 在双缸顺序动作回路中，当入口压力达到设定值后，能够接通后续支路油路的元件是（ ） A. 溢流阀按设定压力开启回油通路 B. 顺序阀按设定压力开启进油通路 C. 减压阀按设定压力降低出口压力 D. 换向阀按设定位置改变油流方向 3. 在两个液压缸顺序动作回路中，顺序阀的主要作用是（ ） A. 使两个液压缸始终同步伸出 B. 使主油路压力始终保持恒定 C. 使后续液压缸在规定压力下动作 D. 使液压缸在低压状态下回程 4. 液压剪切设备采用两只夹紧缸和一只剪切缸，要求两只夹紧缸均达到规定夹紧压力后剪切缸才能动作。该控制要求属于（ ）。 A. 多缸同步动作控制 B. 多缸顺序动作控制 C. 多缸互锁动作控制 D. 多缸差动动作控制 5. 两只结构和负载相同的液压缸需要以相同速度同时伸出，液压泵的供油应采用（ ）。 A. 由分流阀分配到两缸支路 B. 由顺序阀依次送入两缸支路 C. 由减压阀分别送入两缸支路 D. 由单向阀交替送入两缸支路 6. 某设备要求液压缸A完成伸出后，液压缸B才能开始伸出。实现该动作顺序通常采用（ ） A. 单向阀控制油液单向流动 B. 减压阀控制支路工作压力 C. 顺序阀控制后续支路接通 D. 溢流阀控制系统最高压力 7. 某回路要求液压缸A先伸出、液压缸B后伸出，顺序阀通常安装在（ ） A. 两液压缸的回油总管 B. 液压泵的吸油管路 C. 先动作缸的进油支路 D. 后动作缸的进油支路 8. 某压力机的两只工作缸需先同时快速接近工件，再同时低速加压。为了使两缸在快速接近阶段保持同步，较合适的流量控制元件是（ ）。 A. 使两缸交替供油的梭阀 B. 使两缸按压差开启的顺序阀 C. 使两缸获得定比分流的分流阀 D. 使两缸支路降压的减压阀 9. 在两液压缸顺序伸出回路中，液压缸甲尚未到达行程终点而液压缸乙已提前动作，最可能的原因是（ ）。 A. 顺序阀调定压力偏低 B. 溢流阀调定压力偏高 C. 换向阀中位机能不当 D. 油箱液面高度不足 10. 如图所示为多缸顺序专用铣床的工作原理图，铣床工作时铣刀只做回转运动，工件被夹紧在工作台上，工作台水平和垂直两个方向的进给运动由液压缸I、Ⅱ带动执行。其动作顺序为液压缸I的活塞水平向左快进→液压缸I的活塞水平向左慢进（工进）→液压缸Ⅱ的活塞垂直向上慢进（工进）→液压缸Ⅱ的活塞垂直向下快退→液压缸Ⅰ的活塞水平向右快退。下列对元器件名称和液压系统分析正确的是（ ） A. 3号件是双向液压泵 B. 8号件是单向溢流阀 C. 6号件是三位四通电磁换向阀 D. 10号件的作用是在设备工进时实现液压缸Ⅱ后动 11. 采用压力继电器控制两液压缸顺序动作时，压力继电器的主要作用是（ ）。 A. 检测油液温度并报警 B. 检测系统压力并发信号 C. 调节支路流量并稳速 D. 切换油液方向并换向 12. 在FluidSIM仿真顺序控制回路中，压力继电器的作用是（ ） A. 检测油温并接通加热器 B. 检测流量并调节节流口 C. 检测压力并发出电信号 D. 检测位移并改变阀位 13. 某双缸回路中，液压缸A伸出到位后系统压力升高，随后液压缸B开始伸出。液压缸A到位后压力升高的主要原因是（ ） A. 液压缸A负载逐渐减小 B. 液压缸A运动速度逐渐增大 C. 液压缸A活塞到达行程终点受阻停止 D. 液压缸A进油流量完全消失 14. 顺序阀的阀芯开启条件通常是（ ） A. 回油流量达到额定值 B. 油箱液位达到上限值 C. 执行元件达到终点位置 D. 进油压力达到调定值 15. 利用FESTO FluidSIM搭建双缸顺序动作回路后，为验证动作是否符合设计要求，应重点观察（ ） A. 油箱中的液位变化情况 B. 液压缸的动作先后次序 C. 液压元件的图形颜色变化 D. 管路连接的线条粗细变化 16. 两只有效面积相同的液压缸由分流阀同步供油。液压泵总流量由18 L/min增至27 L/min，忽略泄漏且分流比不变，两液压缸的伸出速度将（ ）。 A. 均变为原来的三分之二 B. 均变为原来的四分之三 C. 均变为原来的二分之一 D. 均变为原来的一点五倍 17. 两只相同液压缸同步伸出，每只液压缸无杆腔有效面积为20 cm2，分流阀向每个支路输送6 L/min油液，忽略泄漏，则每只液压缸的伸出速度约为（ ）。 A. 0.025 m/s B. 0.050 m/s C. 0.075 m/s D. 0.100 m/s 18. 某顺序动作回路中，液压缸A克服负载需达到4 MPa后才应使液压缸B动作。原顺序阀调定压力为3 MPa，正确的调整方法是（ ） A. 将顺序阀调定压力调至略高于4 MPa B. 将顺序阀调定压力调至略低于3 MPa C. 将节流阀通流面积调至明显增大 D. 将溢流阀调定压力调至明显降低 19. 某双缸顺序动作回路要求“液压缸A伸出到位后，液压缸B再伸出”。试运行时，液压缸A已伸出到位，压力表显示系统压力为4.5 MPa，液压缸B仍不动作；检测发现顺序阀调定压力为5.5 MPa。最可能的故障原因是（ ） A. 顺序阀调定压力低于系统工作压力 B. 顺序阀调定压力高于系统实际压力 C. 溢流阀调定压力低于油箱回油压力 D. 节流阀调定开度大于液压缸进油量 20. 某多缸顺序动作回路中，液压缸A已动作到位，顺序阀进口压力为5 MPa，顺序阀调定压力为4 MPa，但其出口压力接近零，液压缸B仍不动作。最可能的故障是（ ） A. 顺序阀阀芯卡滞于关闭位置 B. 节流阀阀芯卡滞于全开位置 C. 溢流阀阀芯卡滞于卸荷位置 D. 换向阀阀芯停留于中位位置 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某自动搬运装置采用液压缸甲和液压缸乙实现顺序推送。液压缸甲先伸出400 mm，随后液压缸乙伸出300 mm。液压缸甲无杆腔有效面积为25 cm2，液压缸乙无杆腔有效面积为20 cm2。液压泵向工作支路提供的实际流量为15 L/min，忽略泄漏，且两缸不同时动作。 （1）计算液压缸甲的伸出速度及完成伸出所需时间。 （2）计算液压缸乙的伸出速度及完成伸出所需时间。 （3）计算两缸依次完成伸出动作的总时间。 22. 某双缸同步顶升装置采用分流阀向液压缸甲、液压缸乙等流量供油。液压泵实际输出流量为24 L/min，分流阀将流量平均分配给两支路。液压缸甲无杆腔有效面积为30 cm2，液压缸乙无杆腔有效面积为24 cm2，顶升行程均为360 mm，忽略泄漏。 （1）计算每只液压缸获得的流量。 （2）分别计算两只液压缸的理论顶升速度。 （3）判断两缸能否在相同时间内完成顶升，并说明保证同步顶升应采取的措施。 23. 在图中，液压缸两腔面积分别为A1=100c，A2=50c。当负载F1=28×1N， F2=8.4×1N，背压阀的背压 P2=0.2 MPa，节流阀压差ΔP＝0.2 MPa时，不计其它损失，试求图中 A、B、C各点压力 24. 在两缸顺序动作回路中，液压缸A先伸出到位后，顺序阀开启，液压缸B再伸出。液压泵输出流量为18 L/min。液压缸A缸径为50 mm、行程为300 mm；液压缸B缸径为40 mm、行程为200 mm。忽略泄漏和换向时间。（1）计算液压缸A伸出所需时间。（2）计算液压缸B伸出所需时间。（3）计算两个液压缸依次完成伸出动作的总时间。 25. 某自动送料装置采用两液压缸顺序动作回路。液压泵额定流量为30 L/min，液压缸A先伸出，液压缸A缸径为50 mm、行程为400 mm，要求伸出速度为0.08 m/s；液压缸B在A到位后伸出，液压缸B缸径为40 mm、行程为250 mm，要求伸出速度为0.05 m/s。系统采用节流阀调速，多余流量经溢流阀流回油箱，忽略泄漏。（1）计算液压缸A达到规定速度所需的调速流量，并计算A动作时经溢流阀流回油箱的流量。（2）计算液压缸B达到规定速度所需的调速流量，并计算B动作时经溢流阀流回油箱的流量。（3）计算两个液压缸顺序完成伸出动作的总时间。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某液压压力机采用两缸顺序动作回路，液压缸A用于夹紧工件，液压缸B用于压制成形。泵的输出流量为20 L/min，缸A无杆腔经调速阀的实际流量为8 L/min，缸A缸径为50 mm、行程为300 mm；缸B缸径为80 mm、行程为120 mm。顺序阀的调定压力为3.0 MPa，缸A夹紧工件后的压力可升至3.2 MPa，缸A运动时的工作压力为2.4 MPa。忽略管路泄漏和压力损失。（1）计算缸A完成夹紧动作所需的时间；缸A夹紧后，计算缸B完成压制行程所需的时间。（2）判断该顺序阀的调定压力是否能实现“缸A先夹紧、缸B后压制”的动作要求。（3）说明调速阀应安装在缸A进油支路的主要作用，并提出一种防止缸B压制速度过快的改进措施。 27.（5分）某液压铆接设备采用多缸顺序动作回路，液压缸A用于定位夹紧，液压缸B用于铆接进给。要求缸A伸出并夹紧工件，夹紧压力达到4.5 MPa后，缸B自动工进铆接。缸B采用回油节流调速，其有杆腔回油路上装有节流阀。已知液压泵输出流量为14 L/min，溢流阀调定压力为10 MPa；缸B缸径为40 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为120 mm；缸B回油节流阀调定流量为2.0 L/min；顺序阀调定压力为4.0 MPa。忽略泄漏和管路压力损失。（1）计算缸B有杆腔有效面积、无杆腔有效面积、工进速度、工进时间、工进时进入无杆腔的流量以及溢流阀溢流量。（2）判断顺序阀调定压力4.0 MPa是否合理，能否保证“缸A夹紧后缸B再工进”的顺序要求，并说明理由；若不合理，给出合适的调定压力范围。（3）若在FESTO FluidSIM中仿真发现缸B工进速度随负载增大明显下降，分析原因并提出两种改进措施。 28.（10分）如图所示液压系统，是由主油路和夹紧支路组成，分析回路，回答下列问题： （1）件1的名称是什么?在系统中的作用是什么? （2）为了保证主液压缸快进或液压泵卸荷时，夹紧缸仍能夹紧工件，请在图中虚线处画出应串接的元件。 （3）图示状态工件是否被夹紧? （4）工件夹紧后，1YA 通电，主液压缸进油节流，实现慢进，此时泵出口压力多大? 29.（5分）某自动装配设备需要两只液压缸同时推出，液压缸A用于顶升定位板，缸径为40 mm、行程为200 mm；液压缸B用于推动装配滑台，缸径为50 mm、行程为150 mm。两缸分别采用单向节流阀进油节流调速，调定流量分别为6 L/min和9 L/min。液压泵额定流量为18 L/min，忽略泄漏。（1）计算两缸的理论推出速度及各自完成行程的时间。（2）判断两缸能否同时到达行程终点。若要求两缸理论上同时完成推出动作，计算缸B支路应调定的流量。（3）若装配过程中缸B负载发生变化，说明仅采用两个单向节流阀控制同步动作可能出现的问题，并提出一种改进方案。 30.（5分）某液压夹紧与冲孔装置中，液压缸A用于夹紧工件，液压缸B用于冲孔。A缸缸径为40 mm，夹紧力要求不小于6 kN；B缸缸径为63 mm，冲孔力要求不小于18 kN。系统最高工作压力为16 MPa，忽略管路压力损失。要求动作顺序为“A缸夹紧后，B缸冲孔”。（1）计算A缸夹紧所需的最低工作压力和B缸冲孔所需的最低工作压力。（2）判断顺序阀调定压力设置为5.2 MPa是否合适，并说明理由。（3）为防止B缸冲孔时A缸因压力波动而松开，说明A缸油路中应增加的液压元件及其作用。 31.（10分）某液压搬运装置需要在FESTO FluidSIM中构建“缸A伸出、缸B伸出、缸B缩回、缸A缩回”的自动顺序动作回路。缸A缸径为63 mm、活塞杆直径为36 mm、行程为250 mm；缸B缸径为50 mm、活塞杆直径为28 mm、行程为180 mm。液压泵流量为24 L/min。采用顺序阀控制缸B在缸A伸出到位后动作，缸A正常伸出时压力为3.0 MPa，伸出到位后压力为4.1 MPa；顺序阀调定压力为3.8 MPa，溢流阀调定压力为5.5 MPa。忽略换向时间、泄漏及管路损失。（1）计算完成“缸A伸出、缸B伸出、缸B缩回、缸A缩回”一个工作循环的理论时间。（2）判断顺序阀调定压力和溢流阀调定压力是否合理，并说明理由。（3）说明在FluidSIM中构建该自动顺序动作回路时，应设置的主要控制元件及其实现的动作逻辑。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）机电技术类《液压与气压传动》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》《机械基础》《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 《液压与气压传动》 项目三：液压基本回路 任务三：多缸工作控制回路 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. 在两液压缸顺序动作回路中，要求液压缸甲完成伸出后液压缸乙才开始伸出，通常应在液压缸乙的进油支路设置（ ）。 A. 调节系统压力的溢流阀 B. 控制开启压力的顺序阀 C. 改变油液方向的换向阀 D. 稳定支路压力的减压阀 【答案】B 【解析】顺序阀在进口压力达到设定值后才开启。液压缸甲先伸出并使系统压力升高至顺序阀调定压力后，油液才进入液压缸乙，实现两缸按规定顺序动作。 2. 在双缸顺序动作回路中，当入口压力达到设定值后，能够接通后续支路油路的元件是（ ） A. 溢流阀按设定压力开启回油通路 B. 顺序阀按设定压力开启进油通路 C. 减压阀按设定压力降低出口压力 D. 换向阀按设定位置改变油流方向 【答案】B 【解析】顺序阀利用进口压力控制阀口开启，使后续执行元件在规定压力下开始动作。 3. 在两个液压缸顺序动作回路中，顺序阀的主要作用是（ ） A. 使两个液压缸始终同步伸出 B. 使主油路压力始终保持恒定 C. 使后续液压缸在规定压力下动作 D. 使液压缸在低压状态下回程 【答案】C 【解析】顺序阀在进口压力达到调定值后开启，使压力油进入后续液压缸，实现预定顺序动作。 4. 液压剪切设备采用两只夹紧缸和一只剪切缸，要求两只夹紧缸均达到规定夹紧压力后剪切缸才能动作。该控制要求属于（ ）。 A. 多缸同步动作控制 B. 多缸顺序动作控制 C. 多缸互锁动作控制 D. 多缸差动动作控制 【答案】C 【解析】互锁动作控制要求一个执行条件必须由多个液压缸共同满足。本题中两只夹紧缸均达到规定压力是剪切缸动作的前提，属于多缸互锁控制。 5. 两只结构和负载相同的液压缸需要以相同速度同时伸出，液压泵的供油应采用（ ）。 A. 由分流阀分配到两缸支路 B. 由顺序阀依次送入两缸支路 C. 由减压阀分别送入两缸支路 D. 由单向阀交替送入两缸支路 【答案】A 【解析】分流阀能够将进入的总流量按规定比例分配到两个支路。在两缸有效面积相同的条件下，两支路流量相等即可使两缸以相同速度同步伸出。 6. 某设备要求液压缸A完成伸出后，液压缸B才能开始伸出。实现该动作顺序通常采用（ ） A. 单向阀控制油液单向流动 B. 减压阀控制支路工作压力 C. 顺序阀控制后续支路接通 D. 溢流阀控制系统最高压力 【答案】C 【解析】顺序阀在压力达到设定值后开启，可使液压缸B在液压缸A动作完成后再动作。 7. 某回路要求液压缸A先伸出、液压缸B后伸出，顺序阀通常安装在（ ） A. 两液压缸的回油总管 B. 液压泵的吸油管路 C. 先动作缸的进油支路 D. 后动作缸的进油支路 【答案】D 【解析】顺序阀应串联在后动作液压缸的进油支路中，当前一液压缸动作到位、压力升高后，后续液压缸才动作。 8. 某压力机的两只工作缸需先同时快速接近工件，再同时低速加压。为了使两缸在快速接近阶段保持同步，较合适的流量控制元件是（ ）。 A. 使两缸交替供油的梭阀 B. 使两缸按压差开启的顺序阀 C. 使两缸获得定比分流的分流阀 D. 使两缸支路降压的减压阀 【答案】C 【解析】两缸同时接近时，需使两个支路获得稳定比例的流量。分流阀可将泵输出流量分配至两缸支路，从而减小因负载差异造成的速度差。 9. 在两液压缸顺序伸出回路中，液压缸甲尚未到达行程终点而液压缸乙已提前动作，最可能的原因是（ ）。 A. 顺序阀调定压力偏低 B. 溢流阀调定压力偏高 C. 换向阀中位机能不当 D. 油箱液面高度不足 【答案】A 【解析】顺序阀的开启压力决定后续液压缸开始动作的时刻。调定压力过低时，液压缸甲尚未完成预定动作，顺序阀已开启，导致液压缸乙提前动作。 10. 如图所示为多缸顺序专用铣床的工作原理图，铣床工作时铣刀只做回转运动，工件被夹紧在工作台上，工作台水平和垂直两个方向的进给运动由液压缸I、Ⅱ带动执行。其动作顺序为液压缸I的活塞水平向左快进→液压缸I的活塞水平向左慢进（工进）→液压缸Ⅱ的活塞垂直向上慢进（工进）→液压缸Ⅱ的活塞垂直向下快退→液压缸Ⅰ的活塞水平向右快退。下列对元器件名称和液压系统分析正确的是（ ） A. 3号件是双向液压泵 B. 8号件是单向溢流阀 C. 6号件是三位四通电磁换向阀 D. 10号件的作用是在设备工进时实现液压缸Ⅱ后动 【答案】D 11. 采用压力继电器控制两液压缸顺序动作时，压力继电器的主要作用是（ ）。 A. 检测油液温度并报警 B. 检测系统压力并发信号 C. 调节支路流量并稳速 D. 切换油液方向并换向 【答案】B 【解析】压力继电器在检测到油路压力达到设定值时输出电信号。该信号可控制电磁换向阀动作，使下一只液压缸开始工作。 12. 在FluidSIM仿真顺序控制回路中，压力继电器的作用是（ ） A. 检测油温并接通加热器 B. 检测流量并调节节流口 C. 检测压力并发出电信号 D. 检测位移并改变阀位 【答案】C 【解析】压力继电器在系统压力达到设定值时输出电信号，可用于控制电磁换向阀实现顺序动作。 13. 某双缸回路中，液压缸A伸出到位后系统压力升高，随后液压缸B开始伸出。液压缸A到位后压力升高的主要原因是（ ） A. 液压缸A负载逐渐减小 B. 液压缸A运动速度逐渐增大 C. 液压缸A活塞到达行程终点受阻停止 D. 液压缸A进油流量完全消失 【答案】C 【解析】液压缸A到达行程终点后停止运动，泵输出油液受阻，系统压力升高并促使顺序阀开启。 14. 顺序阀的阀芯开启条件通常是（ ） A. 回油流量达到额定值 B. 油箱液位达到上限值 C. 执行元件达到终点位置 D. 进油压力达到调定值 【答案】D 【解析】顺序阀受进口压力控制，当进口压力达到或超过调定压力时，阀芯开启并向后续支路供油。 15. 利用FESTO FluidSIM搭建双缸顺序动作回路后，为验证动作是否符合设计要求，应重点观察（ ） A. 油箱中的液位变化情况 B. 液压缸的动作先后次序 C. 液压元件的图形颜色变化 D. 管路连接的线条粗细变化 【答案】B 【解析】顺序动作回路的核心要求是执行元件按预定次序动作，应观察两液压缸的动作先后关系。 16. 两只有效面积相同的液压缸由分流阀同步供油。液压泵总流量由18 L/min增至27 L/min，忽略泄漏且分流比不变，两液压缸的伸出速度将（ ）。 A. 均变为原来的三分之二 B. 均变为原来的四分之三 C. 均变为原来的二分之一 D. 均变为原来的一点五倍 【答案】D 【解析】分流比不变时，每只液压缸获得的流量均随泵总流量按相同比例增加。总流量增加至原来的1.5倍，因此两缸的伸出速度也均变为原来的1.5倍。 17. 两只相同液压缸同步伸出，每只液压缸无杆腔有效面积为20 cm2，分流阀向每个支路输送6 L/min油液，忽略泄漏，则每只液压缸的伸出速度约为（ ）。 A. 0.025 m/s B. 0.050 m/s C. 0.075 m/s D. 0.100 m/s 【答案】B 【解析】每只液压缸的有效面积为0.002 ，支路流量6 L/min换算为0.0001 /s。液压缸速度为流量除以有效面积，约为0.050 m/s。 18. 某顺序动作回路中，液压缸A克服负载需达到4 MPa后才应使液压缸B动作。原顺序阀调定压力为3 MPa，正确的调整方法是（ ） A. 将顺序阀调定压力调至略高于4 MPa B. 将顺序阀调定压力调至略低于3 MPa C. 将节流阀通流面积调至明显增大 D. 将溢流阀调定压力调至明显降低 【答案】A 【解析】顺序阀调定压力应略高于液压缸A正常工作压力，才能保证A先完成预定动作后再使B动作。 19. 某双缸顺序动作回路要求“液压缸A伸出到位后，液压缸B再伸出”。试运行时，液压缸A已伸出到位，压力表显示系统压力为4.5 MPa，液压缸B仍不动作；检测发现顺序阀调定压力为5.5 MPa。最可能的故障原因是（ ） A. 顺序阀调定压力低于系统工作压力 B. 顺序阀调定压力高于系统实际压力 C. 溢流阀调定压力低于油箱回油压力 D. 节流阀调定开度大于液压缸进油量 【答案】B 【解析】液压缸A到位后系统压力仅为4.5 MPa，低于顺序阀5.5 MPa的开启压力，后续油路无法接通。 20. 某多缸顺序动作回路中，液压缸A已动作到位，顺序阀进口压力为5 MPa，顺序阀调定压力为4 MPa，但其出口压力接近零，液压缸B仍不动作。最可能的故障是（ ） A. 顺序阀阀芯卡滞于关闭位置 B. 节流阀阀芯卡滞于全开位置 C. 溢流阀阀芯卡滞于卸荷位置 D. 换向阀阀芯停留于中位位置 【答案】A 【解析】顺序阀进口压力已超过调定值而出口无压力，说明压力油未通过顺序阀，最可能是阀芯卡滞在关闭位置。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某自动搬运装置采用液压缸甲和液压缸乙实现顺序推送。液压缸甲先伸出400 mm，随后液压缸乙伸出300 mm。液压缸甲无杆腔有效面积为25 cm2，液压缸乙无杆腔有效面积为20 cm2。液压泵向工作支路提供的实际流量为15 L/min，忽略泄漏，且两缸不同时动作。 （1）计算液压缸甲的伸出速度及完成伸出所需时间。 （2）计算液压缸乙的伸出速度及完成伸出所需时间。 （3）计算两缸依次完成伸出动作的总时间。 【答案】（1）液压缸甲的有效面积为0.0025 ，流量为15 L/min，即0.00025 /s。液压缸甲伸出速度为0.100 m/s，完成400 mm行程需4.0 s。 （2）液压缸乙的有效面积为0.0020 。液压缸乙伸出速度为0.125 m/s，完成300 mm行程需2.4 s。 （3）两缸顺序动作的总时间为6.4 s。 【解析】（1）液压缸甲速度按v＝Q/A计算，即0.00025÷0.0025，得到0.100 m/s；动作时间按t＝L/v计算，得到4.0 s。 （2）液压缸乙使用同一工作流量，速度为0.00025÷0.0020，得到0.125 m/s；动作时间为0.300÷0.125，得到2.4 s。 （3）顺序回路中两缸不重叠动作，总时间为两段动作时间之和。 22. 某双缸同步顶升装置采用分流阀向液压缸甲、液压缸乙等流量供油。液压泵实际输出流量为24 L/min，分流阀将流量平均分配给两支路。液压缸甲无杆腔有效面积为30 cm2，液压缸乙无杆腔有效面积为24 cm2，顶升行程均为360 mm，忽略泄漏。 （1）计算每只液压缸获得的流量。 （2）分别计算两只液压缸的理论顶升速度。 （3）判断两缸能否在相同时间内完成顶升，并说明保证同步顶升应采取的措施。 【答案】（1）每只液压缸获得的流量为12 L/min，即0.0002 /s。 （2）液压缸甲的顶升速度为0.0002÷0.0030，约为0.0667 m/s；液压缸乙的顶升速度为0.0002÷0.0024，约为0.0833 m/s。 （3）两缸不能在相同时间内完成顶升。应选用有效面积相同的液压缸，或按两缸有效面积比例设置分流比，使两缸速度相等。 【解析】（1）分流阀平均分流时，每个支路流量为泵输出流量的一半，12 L/min需换算为0.0002 /s。 （2）两缸速度均按v＝Q/A计算。由于液压缸甲的有效面积较大，在获得相同流量时其速度较低。 （3）两缸行程相同而速度不同，完成时间必然不同。要实现同步，应使两缸流量与其有效面积成相同比例，使两缸速度保持一致。 23. 在图中，液压缸两腔面积分别为A1=100c，A2=50c。当负载F1=28×1N， F2=8.4×1N，背压阀的背压 P2=0.2 MPa，节流阀压差ΔP＝0.2 MPa时，不计其它损失，试求图中 A、B、C各点压力 【答案】 24. 在两缸顺序动作回路中，液压缸A先伸出到位后，顺序阀开启，液压缸B再伸出。液压泵输出流量为18 L/min。液压缸A缸径为50 mm、行程为300 mm；液压缸B缸径为40 mm、行程为200 mm。忽略泄漏和换向时间。（1）计算液压缸A伸出所需时间。（2）计算液压缸B伸出所需时间。（3）计算两个液压缸依次完成伸出动作的总时间。 【答案】（1）液压缸A有效面积为 。液压缸A所需油液体积为 。液压缸A动作时间为 。（2）液压缸B有效面积为 。液压缸B所需油液体积为 。液压缸B动作时间为 。（3）总时间为 。 【解析】（1）液压缸A先动作，其所需油液体积除以泵流量可得动作时间。（2）顺序阀开启后，液压缸B获得泵的全部流量并完成伸出。（3）两缸不能同时动作，总时间为两个伸出时间之和。 25. 某自动送料装置采用两液压缸顺序动作回路。液压泵额定流量为30 L/min，液压缸A先伸出，液压缸A缸径为50 mm、行程为400 mm，要求伸出速度为0.08 m/s；液压缸B在A到位后伸出，液压缸B缸径为40 mm、行程为250 mm，要求伸出速度为0.05 m/s。系统采用节流阀调速，多余流量经溢流阀流回油箱，忽略泄漏。（1）计算液压缸A达到规定速度所需的调速流量，并计算A动作时经溢流阀流回油箱的流量。（2）计算液压缸B达到规定速度所需的调速流量，并计算B动作时经溢流阀流回油箱的流量。（3）计算两个液压缸顺序完成伸出动作的总时间。 【答案】（1）液压缸A有效面积为 。所需流量为 。溢流流量为 。（2）液压缸B有效面积为 。所需流量为 。溢流流量为 。（3）液压缸A动作时间为 。液压缸B动作时间为 。总时间为 。 【解析】（1）节流阀通过控制进入液压缸A的流量实现规定速度，剩余泵流量经溢流阀返回油箱。（2）液压缸B的有效面积较小，达到规定速度所需流量也较小，溢流流量相应增大。（3）顺序动作中B必须在A到位后才动作，总时间为两缸动作时间之和。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某液压压力机采用两缸顺序动作回路，液压缸A用于夹紧工件，液压缸B用于压制成形。泵的输出流量为20 L/min，缸A无杆腔经调速阀的实际流量为8 L/min，缸A缸径为50 mm、行程为300 mm；缸B缸径为80 mm、行程为120 mm。顺序阀的调定压力为3.0 MPa，缸A夹紧工件后的压力可升至3.2 MPa，缸A运动时的工作压力为2.4 MPa。忽略管路泄漏和压力损失。（1）计算缸A完成夹紧动作所需的时间；缸A夹紧后，计算缸B完成压制行程所需的时间。（2）判断该顺序阀的调定压力是否能实现“缸A先夹紧、缸B后压制”的动作要求。（3）说明调速阀应安装在缸A进油支路的主要作用，并提出一种防止缸B压制速度过快的改进措施。 【答案】（1）缸A有效面积为 。缸A进油流量为 。缸A速度为 。缸A夹紧时间为 。缸A夹紧后获得泵的全部流量，。缸B有效面积为 。缸B速度为 。缸B压制时间为 。（2）能够实现。缸A运动时压力为2.4 MPa，低于顺序阀调定压力；缸A夹紧后压力升至3.2 MPa，高于顺序阀调定压力，顺序阀开启，缸B开始压制。（3）调速阀用于限制进入缸A无杆腔的流量，使缸A以设定速度平稳夹紧。可在缸B进油支路增设调速阀，或采用带压力补偿的调速阀控制缸B压制速度。 【解析】（1）先按缸径求活塞有效面积，再由流量除以面积求速度，最后由行程除以速度求时间。（2）顺序阀调定压力应高于缸A运动压力，低于缸A夹紧后的压力。（3）节流调速可控制执行元件速度，压力补偿调速阀的速度稳定性更好。 27.（5分）某液压铆接设备采用多缸顺序动作回路，液压缸A用于定位夹紧，液压缸B用于铆接进给。要求缸A伸出并夹紧工件，夹紧压力达到4.5 MPa后，缸B自动工进铆接。缸B采用回油节流调速，其有杆腔回油路上装有节流阀。已知液压泵输出流量为14 L/min，溢流阀调定压力为10 MPa；缸B缸径为40 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为120 mm；缸B回油节流阀调定流量为2.0 L/min；顺序阀调定压力为4.0 MPa。忽略泄漏和管路压力损失。（1）计算缸B有杆腔有效面积、无杆腔有效面积、工进速度、工进时间、工进时进入无杆腔的流量以及溢流阀溢流量。（2）判断顺序阀调定压力4.0 MPa是否合理，能否保证“缸A夹紧后缸B再工进”的顺序要求，并说明理由；若不合理，给出合适的调定压力范围。（3）若在FESTO FluidSIM中仿真发现缸B工进速度随负载增大明显下降，分析原因并提出两种改进措施。 【答案】（1）缸B有杆腔有效面积约为9.42 cm2，无杆腔有效面积约为12.57 cm2；工进速度约为2.12 m/min；工进时间约为3.39 s；进入无杆腔的流量约为2.67 L/min；溢流阀溢流量约为11.33 L/min。（2）不合理。顺序阀调定压力4.0 MPa低于缸A夹紧所需压力4.5 MPa，系统压力升至4.0 MPa时顺序阀就会开启，缸B可能提前动作，缸A尚未夹紧。合适调定压力应高于4.5 MPa，一般取5.0~5.5 MPa，且低于溢流阀调定压力10 MPa。（3）原因：普通节流阀回油节流调速没有压力补偿，负载增大时缸B有杆腔回油压力升高，节流阀前后压差减小，通过节流阀的流量减小，导致工进速度下降。改进措施：将普通节流阀更换为调速阀，使节流口前后压差基本恒定；在回油路设置背压阀或改用进油节流调速并加背压，提高速度稳定性；在FESTO FluidSIM中可选用调速阀并调整节流口开度，观察速度随负载的变化。 【解析】（1）计算时先由缸径和杆径求有效面积，再用回油节流流量求速度。 ， 。因回油节流阀调定流量为2.0 L/min，即2000 cm3/min，所以 。工进时间。进入无杆腔流量 。溢流阀溢流量。（2）顺序阀的开启压力必须高于先动作缸完成夹紧所需的压力，否则先动作缸尚未夹紧，顺序阀已开启，后动作缸提前动作，顺序被破坏。本题缸A夹紧压力为4.5 MPa，顺序阀调定4.0 MPa，偏低；应调至5.0~5.5 MPa。（3）普通节流阀的流量受节流口前后压差影响，负载变化会引起压差变化，因此速度不稳定。采用调速阀可进行压力补偿，保持流量稳定；设置背压阀可改善回油腔压力条件。FESTO仿真中可通过更换元件和调整参数验证改进效果。 28.（10分）如图所示液压系统，是由主油路和夹紧支路组成，分析回路，回答下列问题： （1）件1的名称是什么?在系统中的作用是什么? （2）为了保证主液压缸快进或液压泵卸荷时，夹紧缸仍能夹紧工件，请在图中虚线处画出应串接的元件。 （3）图示状态工件是否被夹紧? （4）工件夹紧后，1YA 通电，主液压缸进油节流，实现慢进，此时泵出口压力多大? 【答案】（1）件1是减压阀。在该系统中的作用是降低夹紧支路的油压，防止压力过高损坏工件。 （2） （3）图示状态工件未夹紧。 （4）泵出口处压力为溢流阀调整压力。 29.（5分）某自动装配设备需要两只液压缸同时推出，液压缸A用于顶升定位板，缸径为40 mm、行程为200 mm；液压缸B用于推动装配滑台，缸径为50 mm、行程为150 mm。两缸分别采用单向节流阀进油节流调速，调定流量分别为6 L/min和9 L/min。液压泵额定流量为18 L/min，忽略泄漏。（1）计算两缸的理论推出速度及各自完成行程的时间。（2）判断两缸能否同时到达行程终点。若要求两缸理论上同时完成推出动作，计算缸B支路应调定的流量。（3）若装配过程中缸B负载发生变化，说明仅采用两个单向节流阀控制同步动作可能出现的问题，并提出一种改进方案。 【答案】（1）缸A有效面积为 。缸A流量为 。缸A速度为 。缸A动作时间为 。缸B有效面积为 。缸B流量为 。缸B速度为 。缸B动作时间为 。（2）不能同时到达终点，缸B先完成动作。缸B所需速度为 。所需流量为 。换算后，缸B支路流量约为 。（3）负载变化会使两支路压差改变，导致实际流量和速度发生偏差，两个液压缸可能不同步。可采用分流集流阀，或采用同步液压缸实现较稳定的同步运动。 【解析】（1）两缸速度由各自支路流量和活塞有效面积决定。（2）两缸行程不同，即使速度接近也可能不能同时到位，应按相同动作时间反算缸B流量。（3）普通节流调速受负载影响较大，分流集流阀可改善同步精度。 30.（5分）某液压夹紧与冲孔装置中，液压缸A用于夹紧工件，液压缸B用于冲孔。A缸缸径为40 mm，夹紧力要求不小于6 kN；B缸缸径为63 mm，冲孔力要求不小于18 kN。系统最高工作压力为16 MPa，忽略管路压力损失。要求动作顺序为“A缸夹紧后，B缸冲孔”。（1）计算A缸夹紧所需的最低工作压力和B缸冲孔所需的最低工作压力。（2）判断顺序阀调定压力设置为5.2 MPa是否合适，并说明理由。（3）为防止B缸冲孔时A缸因压力波动而松开，说明A缸油路中应增加的液压元件及其作用。 【答案】（1）A缸有效面积为。A缸最低压力为。B缸有效面积为。B缸最低压力为。（2）合适。5.2 MPa高于A缸夹紧所需压力，A缸夹紧后系统压力继续升高即可开启顺序阀；5.2 MPa低于B缸冲孔所需压力，B缸仍可获得足够冲孔压力。（3）应在A缸油路中设置液控单向阀。A缸夹紧后，液控单向阀可封闭油液，保持夹紧位置和夹紧力。 【解析】（1）液压缸输出力由工作压力与活塞有效面积决定。（2）顺序阀压力应高于前一执行元件的动作压力，且低于系统溢流压力。（3）液控单向阀能够防止夹紧缸在外力或压力波动作用下回退。 31.（10分）某液压搬运装置需要在FESTO FluidSIM中构建“缸A伸出、缸B伸出、缸B缩回、缸A缩回”的自动顺序动作回路。缸A缸径为63 mm、活塞杆直径为36 mm、行程为250 mm；缸B缸径为50 mm、活塞杆直径为28 mm、行程为180 mm。液压泵流量为24 L/min。采用顺序阀控制缸B在缸A伸出到位后动作，缸A正常伸出时压力为3.0 MPa，伸出到位后压力为4.1 MPa；顺序阀调定压力为3.8 MPa，溢流阀调定压力为5.5 MPa。忽略换向时间、泄漏及管路损失。（1）计算完成“缸A伸出、缸B伸出、缸B缩回、缸A缩回”一个工作循环的理论时间。（2）判断顺序阀调定压力和溢流阀调定压力是否合理，并说明理由。（3）说明在FluidSIM中构建该自动顺序动作回路时，应设置的主要控制元件及其实现的动作逻辑。 【答案】（1）液压泵流量为 。缸A无杆腔面积为 。缸A伸出油液体积为 。缸A有杆腔面积为 。缸A缩回油液体积为 。缸B无杆腔面积为 ，伸出油液体积为 。缸B有杆腔面积为 ，缩回油液体积为 。总油液体积为 。一个工作循环的理论时间为 。（2）调定压力合理。顺序阀的3.8 MPa高于缸A正常伸出压力3.0 MPa，可防止缸B提前动作；低于缸A到位后的4.1 MPa，可使缸B及时伸出。溢流阀的5.5 MPa高于顺序动作所需压力，可对系统起过载保护作用。（3）应设置液压泵、油箱、溢流阀、两只双作用液压缸、换向阀、顺序阀、单向阀及行程控制阀。缸A伸出到位后系统压力升高，顺序阀开启使缸B伸出；缸B到位后通过行程阀切换使缸B缩回；缸B缩回到位后再使缸A缩回，完成自动循环。 【解析】（1）分别计算两缸伸出和缩回时的有效面积、需油体积，再将总需油体积除以泵流量。（2）顺序阀压力应介于缸A运动压力与到位压力之间，溢流阀压力应高于正常工作压力。（3）FluidSIM中应利用压力信号和行程信号完成各执行元件的先后换向。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $