山东省（春季高考）机电技术类 《液压与气压传动》项目六任务四 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》 项目六：液压基本回路（二） 任务四：速度控制回路 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. 在选择和设计速度换接回路时，需要考虑的因素不包括： A. 节流阀的选型 B. 换向阀的数量 C. 液压执行元件的种类 D. 液压泵的压力 2. 要实现工作台往复运动速度相等，可采用（ ） A. 液压马达 B. 单出活塞式液压缸 C. 定量泵 D. 双单出活塞式液压缸 3. 如图所示液压回路的名称是（ ） 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. 容积节流调速回路 4. 节流调速控制回路中，流量控制阀的阀口越小，液压缸的运动速度会（ ） A. 加快 B. 减慢 C. 不受影响 D. 变得不稳定 5. 在液压系统中，以下哪种因素可能导致速度换接回路性能下降（ ） A. 液压泵的功率增加 B. 换向阀的数量增加 C. 液压执行元件的材料更换 D. 节流阀的损坏 6. 差动快动回路中的双联叶片泵主要用于（ ） A. 控制换向阀的操作 B. 提高液压系统的压力 C. 提高系统的速度 D. 调节节流装置的节流面积 7. 如图所示是平面磨床工作原理图，以下说法正确的是（ ） A. 图中6是双杆单作用液压缸，是执行元件；9是溢流阀，是压力控制元件；4是压力表，是辅助元件 B. 图中7是三位四通O型换向阀，接入中位，可使液压缸呈浮动状态，液压泵卸荷 C. 图中8是节流阀，是流量控制阀的一种，它依靠改变阀口通流面积的大小来调节通过阀口的流量，从而调节执行元件的运动速度 D. 图中3是单向定量液压泵，是动力元件，由电动机驱动后从油箱中吸油，油液经过滤器进入液压泵，油液在液压泵中从入口的高压到泵出口的低压 8. 液压系统中，为了保持稳定的流量输出，通常需要采取什么措施（ ） A. 调节液压泵的转速 B. 改变液压缸的直径 C. 调整液体的温度 D. 更换更大容量的油箱 9. 液压回路中，采用变量泵+定量马达组成的容积调速回路，其调速方式是（ ） A. 改变泵的排量 B. 改变马达的排量 C. 改变泵、马达的排量 D. 改变泵的转速 10. 如图所示液压系统能够实现液压缸“快进—工进—快退”工作循环， 在流量q 一定时，若要求快进与快退速度相等，则缸内径D与活塞杆直径d 应 满 足 （ ） A. d=D/2 B. d=D/3 C. D=d D. d=D 11. 下列属于增速回路应用场景的是（ ） A. 机床刀具精细进给 B. 起重机吊臂空载快速伸缩 C. 液压机压制工件时的慢速 D. 流水线传送带速度微调 12. 节流调速回路中，流量大小是如何控制的？（ ） A. 改变泵排量 B. 改变节流阀开口大小 C. 改变系统压力 D. 改变执行元件尺寸 13. 双向调速回路的应用场景是（ ） A. 只需单向调速的设备 B. 往返运动均需调速的工作台 C. 高精度装配线 D. 高压环境 14. 如下图所示液压传动系统， 若F=3000N， p=5MPa， q=1.5×10-3s，则活塞的移动速度为（ ） A. 2.5mm/s B. 2.5m/s C. 3mm/s D. 3m/s 15. 差动快动回路中的行程控制换向阀主要用于控制什么（ ） A. 液压缸的运动行程 B. 油泵的转速 C. 液压油的流向 D. 液压系统的压力 16. 速度控制回路是液压系统中常见的控制回路，它的主要功能是（ ） A. 控制液压缸的压力 B. 控制液压系统的压力 C. 控制液压系统的温度 D. 控制液压缸的速度 17. 如图所示的速度控制回路，可实现液压缸慢进、快进、快退功能，则下列相关叙述不正确的是（ ） A. 行程阀电磁铁断电，油液经行程阀流入液压缸实现快进功能 B. 行程阀电磁铁通电，油液经行程阀流人液压缸，实现慢进功能 C. 行程阀电磁铁通电，油液经调速阀进人液压缸，实现慢进功能 D. 行程阀电磁铁断电，换向阀换位，油液可经单向阀流回，实现快退功能 18. 容积节流调速回路是采用_____组合而成的调速回路。（ ） A. 变量泵和节流阀 B. 定量泵和调速阀 C. 变量泵和调速阀 D. 定量泵和节流阀 19. 调速回路中，流量与执行元件速度的关系是（ ） A. 流量与速度成正比 B. 流量越小，速度越快 C. 流量越大，速度越慢 D. 流量与速度无关 20. 在下列调速回路中，______为功率适应回路。 （ ） A. 限压式变量泵和调速阀组成的调速回路 B. 恒功率变量泵调速回路 C. 定量泵和旁通型调速阀（溢流节流阀）组成的调速回路 D. 差压式变量泵和节流阀组成的调速回路 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某液压缸采用节流调速回路，液压泵向液压缸无杆腔供油，实际流量为12 L/min。已知液压缸内径为50 mm，活塞行程为300 mm，不计泄漏和油液压缩，求：（1）液压缸活塞的运动速度。（2）活塞完成一个行程所需的时间。 22. 某液压缸采用回油节流调速回路，液压缸活塞杆回缩时，回油路节流阀的实际通过流量为8 L/min。已知液压缸缸径为50 mm，活塞杆直径为30 mm，回缩行程为400 mm，不计泄漏，求：（1）活塞杆回缩时的有效作用面积。（2）活塞杆回缩速度及完成回缩所需时间。 23. 如图所示一液压系统传动简图，该系统有正常进给和慢速进给两种速度若已知液压泵输出流量为4×1s，当节流阀起作用时，通过溢流阀流回油箱的流量为2×1s，单出杆液压缸左腔有效面积为4×1，右腔有效面积为2×1，溢流阀额定压力为2MPa，看懂传动简图，完成下列各题： （1）正常进给时，工作台的速度是多少？ （2）节流阀起作用时，工作台慢速进给，此时的速度是多少？ （3）正常进给时，若工作台阻力F为120 KN，系统内的压力是多少？ 24. 在FluidSIM仿真系统中搭建液压缸两级速度控制回路。液压缸无杆腔面积为3140 mm2，液压泵输出流量为20 L/min。快速进给时，换向阀使油液绕过节流阀；工作进给时，油液经节流阀后进入液压缸，节流阀实际流量为5 L/min。快速进给距离为500 mm，工作进给距离为150 mm。求：（1）液压缸快速进给速度和所需时间。（2）液压缸工作进给速度和所需时间。（3）完成两段进给的总时间。 25. 某压力机液压系统采用差动连接实现快速下行，采用普通进油方式实现工作下行。液压泵输出流量为18 L/min，液压缸缸径为80 mm，活塞杆直径为45 mm，系统工作压力为6 MPa。快速下行距离为250 mm，工作下行距离为100 mm，不计泄漏和压力损失。求：（1）差动连接快速下行时液压缸的有效面积、下行速度及所需时间。（2）切换为普通进油方式后，液压缸工作下行速度及所需时间。（3）分别计算两种工况下液压缸的理论输出力，并说明采用差动连接的主要目的。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某液压设备的压紧缸采用回油节流调速。液压缸无杆腔有效直径为50 mm，活塞杆直径为28 mm，液压泵向无杆腔供油流量为12 L/min。设备工作时负载阻力较稳定，要求活塞杆伸出速度平稳。（1）计算液压缸活塞杆伸出速度。（2）计算活塞杆伸出时，有杆腔经回油节流阀流出的液压油流量，并判断额定流量为10 L/min的节流阀能否满足要求。（3）说明利用FluidSIM构建该回油节流调速回路时，应设置的主要元件及节流阀安装位置。 27.（5分）某液压设备需驱动推料缸完成工件匀速推出。液压泵向系统供油，推料缸无杆腔经调速阀进油控制速度，调速阀的实际流量为 8 L/min。液压缸活塞直径为 50 mm，活塞杆直径为 28 mm，推出行程为 360 mm。（1）计算推料缸推出时的理论速度和完成一次推出行程所需时间。（2）若工艺要求推出速度为 100 mm/s，判断现有调速阀流量是否满足要求。（3）采用 FESTO FluidSIM 构建该回路时，说明液压缸回程应如何设置，才能实现推出时调速、回程时快速返回。 28.（10分）如图所示的液压回路，回答下列问题。试回答下列问题： （1）该回路属于哪一种节流调速回路？ （2）当电磁换向阀的哪端电磁铁通电时，节流阀起到调速作用？ （3）电磁铁换向阀中位工作时，说明液压缸活塞与液压泵的工作状态。 29.（5分）某升降工作台采用定量泵供油，液压缸无杆腔直径为63 mm。液压泵输出流量为18 L/min，液压系统溢流阀调定压力为5 MPa。为使工作台以约80 mm/s的速度上升，维修人员拟采用进油节流调速，工作台上升时液压缸无杆腔工作压力为4 MPa。（1）计算工作台以80 mm/s速度上升时，液压缸无杆腔所需流量及溢流阀的溢流流量。（2）计算溢流阀在该工况下的液压功率损失。（3）若工作台在重物作用下有自行下滑趋势，判断进油节流调速是否适宜，并说明改进措施。 30.（5分）某液压工作台采用节流调速回路驱动单活塞杆液压缸。液压缸无杆腔直径为50 mm，活塞杆直径为28 mm，工作台前进行程为360 mm。前进时，通过进油路节流阀的实际流量为5 L/min；后退时，通过回油路节流阀的实际流量为7 L/min。忽略管路泄漏和油液压缩性。 （1）计算工作台前进速度及完成前进行程所需时间。 （2）计算工作台后退速度及完成后退行程所需时间。 （3）若工作台在下降过程中受重力负载作用，说明宜采用进油节流还是回油节流方式控制其速度，并说明理由。 31.（10分）某自动包装设备的推料机构采用单活塞杆液压缸，并使用调速阀控制运动速度。液压缸缸径为63 mm，活塞杆直径为36 mm，推料行程为250 mm。设备要求推料缸伸出时间为6 s，退回时间为4 s。液压泵额定流量为18 L/min，忽略管路泄漏和油液压缩性。 （1）计算液压缸按规定时间伸出和退回时，两个方向分别需要的实际流量。 （2）判断该液压泵的额定流量能否满足液压缸运动要求，并计算液压缸伸出时的剩余流量。 （3）为使推料缸伸出和退回速度均可分别调节，说明调速阀与单向阀的配置原则，并说明溢流阀在该节流调速回路中的作用。 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》 项目六：液压基本回路（二） 任务四：速度控制回路 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. 在选择和设计速度换接回路时，需要考虑的因素不包括： A. 节流阀的选型 B. 换向阀的数量 C. 液压执行元件的种类 D. 液压泵的压力 【答案】D 【解析】选择和设计速度换接回路时，应重点考虑实现速度切换所需的元件配置及执行元件的运动特点，如节流阀的选型、换向阀的数量以及液压执行元件的种类等。液压泵压力属于液压系统总体压力等级和元件强度校核的设计参数，不是速度换接回路的直接选择因素，因此选D。 2. 要实现工作台往复运动速度相等，可采用（ ） A. 液压马达 B. 单出活塞式液压缸 C. 定量泵 D. 双单出活塞式液压缸 【答案】D 【解析】双单出活塞式液压缸通过相应的结构布置，可使工作台正、反向运动时液压缸两腔的有效工作面积相等。液压缸运动速度v=Q/A，在两方向供油流量Q相同、有效工作面积A相等时，两方向运动速度相等，因此选D。 3. 如图所示液压回路的名称是（ ） 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. 容积节流调速回路 【答案】A 4. 节流调速控制回路中，流量控制阀的阀口越小，液压缸的运动速度会（ ） A. 加快 B. 减慢 C. 不受影响 D. 变得不稳定 【答案】B 【解析】流量控制阀的阀口越小，液压缸通过的流量减少，从而运动速度减慢。 5. 在液压系统中，以下哪种因素可能导致速度换接回路性能下降（ ） A. 液压泵的功率增加 B. 换向阀的数量增加 C. 液压执行元件的材料更换 D. 节流阀的损坏 【答案】D 【解析】节流阀的损坏可能导致液压系统中流量控制不准确，从而影响速度换接回路的性能。 6. 差动快动回路中的双联叶片泵主要用于（ ） A. 控制换向阀的操作 B. 提高液压系统的压力 C. 提高系统的速度 D. 调节节流装置的节流面积 【答案】C 【解析】差动快动回路要求液压缸在快进阶段获得较大的供油流量。双联叶片泵由两台不同排量的泵组合而成，快进时可由两泵共同供油，增大进入液压缸的流量，从而提高执行元件的运动速度；当系统压力升高时，大流量泵可卸荷或退出供油，由小流量泵维持工作压力。因此双联叶片泵主要用于提高系统的快动速度，选C。 7. 如图所示是平面磨床工作原理图，以下说法正确的是（ ） A. 图中6是双杆单作用液压缸，是执行元件；9是溢流阀，是压力控制元件；4是压力表，是辅助元件 B. 图中7是三位四通O型换向阀，接入中位，可使液压缸呈浮动状态，液压泵卸荷 C. 图中8是节流阀，是流量控制阀的一种，它依靠改变阀口通流面积的大小来调节通过阀口的流量，从而调节执行元件的运动速度 D. 图中3是单向定量液压泵，是动力元件，由电动机驱动后从油箱中吸油，油液经过滤器进入液压泵，油液在液压泵中从入口的高压到泵出口的低压 【答案】C 8. 液压系统中，为了保持稳定的流量输出，通常需要采取什么措施（ ） A. 调节液压泵的转速 B. 改变液压缸的直径 C. 调整液体的温度 D. 更换更大容量的油箱 【答案】A 【解析】液压泵的输出流量与其排量和转速有关。在泵排量一定时，调节并保持液压泵转速稳定，可获得稳定的流量输出，故选A。改变液压缸直径、液体温度或油箱容量均不能直接保证稳定流量。 9. 液压回路中，采用变量泵+定量马达组成的容积调速回路，其调速方式是（ ） A. 改变泵的排量 B. 改变马达的排量 C. 改变泵、马达的排量 D. 改变泵的转速 【答案】A 【解析】本题考查容积调速回路的调速原理，属于拔高考点。变量泵+定量马达调速回路中，定量马达排量V固定，变量泵排量可调节；根据马达转速公式n=Q/V=V泵n泵/V，通过改变泵的排量V泵，可调节输出流量Q，进而改变马达转速n（A正确）；改变马达排量为定量泵+变量马达回路的调速方式（B错误），本题核心考查不同容积调速回路的调速逻辑差异。 10. 如图所示液压系统能够实现液压缸“快进—工进—快退”工作循环， 在流量q 一定时，若要求快进与快退速度相等，则缸内径D与活塞杆直径d 应 满 足 （ ） A. d=D/2 B. d=D/3 C. D=d D. d=D 【答案】C 11. 下列属于增速回路应用场景的是（ ） A. 机床刀具精细进给 B. 起重机吊臂空载快速伸缩 C. 液压机压制工件时的慢速 D. 流水线传送带速度微调 【答案】B 【解析】起重机空载时无需大推力，通过增速回路提高吊臂移动速度节省时间，A、D是调速回路，C是工作慢速（无需增速）。 12. 节流调速回路中，流量大小是如何控制的？（ ） A. 改变泵排量 B. 改变节流阀开口大小 C. 改变系统压力 D. 改变执行元件尺寸 【答案】B 【解析】节流调速回路是通过调节节流阀的开口大小来改变通过节流阀的流量，进而控制执行元件的运动速度。 13. 双向调速回路的应用场景是（ ） A. 只需单向调速的设备 B. 往返运动均需调速的工作台 C. 高精度装配线 D. 高压环境 【答案】B 【解析】双向调速回路适用于机床工作台等需要往返速度控制的场景。 14. 如下图所示液压传动系统， 若F=3000N， p=5MPa， q=1.5×10-3s，则活塞的移动速度为（ ） A. 2.5mm/s B. 2.5m/s C. 3mm/s D. 3m/s 【答案】B 15. 差动快动回路中的行程控制换向阀主要用于控制什么（ ） A. 液压缸的运动行程 B. 油泵的转速 C. 液压油的流向 D. 液压系统的压力 【答案】A 【解析】行程控制换向阀主要用于控制液压缸的运动行程，确保运动精确和稳定。 16. 速度控制回路是液压系统中常见的控制回路，它的主要功能是（ ） A. 控制液压缸的压力 B. 控制液压系统的压力 C. 控制液压系统的温度 D. 控制液压缸的速度 【答案】D 【解析】速度控制回路的主要作用是控制液压缸的速度，确保运动过程平稳可控。 17. 如图所示的速度控制回路，可实现液压缸慢进、快进、快退功能，则下列相关叙述不正确的是（ ） A. 行程阀电磁铁断电，油液经行程阀流入液压缸实现快进功能 B. 行程阀电磁铁通电，油液经行程阀流人液压缸，实现慢进功能 C. 行程阀电磁铁通电，油液经调速阀进人液压缸，实现慢进功能 D. 行程阀电磁铁断电，换向阀换位，油液可经单向阀流回，实现快退功能 【答案】B 18. 容积节流调速回路是采用_____组合而成的调速回路。（ ） A. 变量泵和节流阀 B. 定量泵和调速阀 C. 变量泵和调速阀 D. 定量泵和节流阀 【答案】A 【解析】容积节流调速回路一般是由变量泵和节流阀（或调速阀）组合而成，通过变量泵改变输出流量，同时利用节流阀（或调速阀）来控制和调节流量，使系统在调速的同时保证一定的效率和性能，答案是 A。 19. 调速回路中，流量与执行元件速度的关系是（ ） A. 流量与速度成正比 B. 流量越小，速度越快 C. 流量越大，速度越慢 D. 流量与速度无关 【答案】A 【解析】根据公式“速度=流量/有效面积”，在有效面积不变时，流量越大，执行元件速度越快，两者成正比。 20. 在下列调速回路中，______为功率适应回路。 （ ） A. 限压式变量泵和调速阀组成的调速回路 B. 恒功率变量泵调速回路 C. 定量泵和旁通型调速阀（溢流节流阀）组成的调速回路 D. 差压式变量泵和节流阀组成的调速回路 【答案】D 【解析】差压式变量泵可随系统压力变化自动改变排量，使泵的输出流量适应负载所需流量；与节流阀配合时，可减少多余流量的节流损失，属于功率适应回路。故选D。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 某液压缸采用节流调速回路，液压泵向液压缸无杆腔供油，实际流量为12 L/min。已知液压缸内径为50 mm，活塞行程为300 mm，不计泄漏和油液压缩，求：（1）液压缸活塞的运动速度。（2）活塞完成一个行程所需的时间。 【答案】（1）活塞有效面积为 ，运动速度为 。（2）完成行程所需时间为 。 【解析】将12 L/min换算为200000 mm3/s。无杆腔面积A=π/4=1962.5 mm2，故v=Q/A=101.91 mm/s；行程时间t=L/v=300/101.91=2.94 s。 22. 某液压缸采用回油节流调速回路，液压缸活塞杆回缩时，回油路节流阀的实际通过流量为8 L/min。已知液压缸缸径为50 mm，活塞杆直径为30 mm，回缩行程为400 mm，不计泄漏，求：（1）活塞杆回缩时的有效作用面积。（2）活塞杆回缩速度及完成回缩所需时间。 【答案】（1）回缩有效面积为 。（2）流量为 ，回缩速度为 ；回缩时间为 。 【解析】回缩时采用有杆腔环形面积，A=π()/4=1256 mm2。流量8 L/min=133333.33 mm3/s，故回缩速度v=Q/A=106.16 mm/s，回缩时间t=400/106.16=3.77 s。 23. 如图所示一液压系统传动简图，该系统有正常进给和慢速进给两种速度若已知液压泵输出流量为4×1s，当节流阀起作用时，通过溢流阀流回油箱的流量为2×1s，单出杆液压缸左腔有效面积为4×1，右腔有效面积为2×1，溢流阀额定压力为2MPa，看懂传动简图，完成下列各题： （1）正常进给时，工作台的速度是多少？ （2）节流阀起作用时，工作台慢速进给，此时的速度是多少？ （3）正常进给时，若工作台阻力F为120 KN，系统内的压力是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 24. 在FluidSIM仿真系统中搭建液压缸两级速度控制回路。液压缸无杆腔面积为3140 mm2，液压泵输出流量为20 L/min。快速进给时，换向阀使油液绕过节流阀；工作进给时，油液经节流阀后进入液压缸，节流阀实际流量为5 L/min。快速进给距离为500 mm，工作进给距离为150 mm。求：（1）液压缸快速进给速度和所需时间。（2）液压缸工作进给速度和所需时间。（3）完成两段进给的总时间。 【答案】（1）快速进给流量为 ，速度为 ；时间为 。（2）工作进给流量为 ，速度为 ；时间为 。（3）总时间为 。 【解析】快速进给使用泵全流量20 L/min，/3140=106.16 mm/s，/106.16=4.71 s。工作进给流量为5 L/min，/3140=26.54 mm/s，/26.54=5.65 s，总时间为10.36 s。 25. 某压力机液压系统采用差动连接实现快速下行，采用普通进油方式实现工作下行。液压泵输出流量为18 L/min，液压缸缸径为80 mm，活塞杆直径为45 mm，系统工作压力为6 MPa。快速下行距离为250 mm，工作下行距离为100 mm，不计泄漏和压力损失。求：（1）差动连接快速下行时液压缸的有效面积、下行速度及所需时间。（2）切换为普通进油方式后，液压缸工作下行速度及所需时间。（3）分别计算两种工况下液压缸的理论输出力，并说明采用差动连接的主要目的。 【答案】（1）活塞杆面积为 。流量为 ，差动下行速度为 ；所需时间为 。（2）活塞面积为 。普通进油下行速度为 ；所需时间为 。（3）差动连接输出力为 。普通进油输出力为 。差动连接的主要目的是提高液压缸空载或轻载时的运动速度。 【解析】差动连接有效面积为活塞杆面积Ar=1589.63 mm2，/Ar=188.72 mm/s， s，=9537.78 N。普通进油面积Ap=5024 mm2， mm/s， s， N。差动连接用于空载或轻载快速下行。 三、综合应用题（本大题共6小题，共40分） 26.（5分）某液压设备的压紧缸采用回油节流调速。液压缸无杆腔有效直径为50 mm，活塞杆直径为28 mm，液压泵向无杆腔供油流量为12 L/min。设备工作时负载阻力较稳定，要求活塞杆伸出速度平稳。（1）计算液压缸活塞杆伸出速度。（2）计算活塞杆伸出时，有杆腔经回油节流阀流出的液压油流量，并判断额定流量为10 L/min的节流阀能否满足要求。（3）说明利用FluidSIM构建该回油节流调速回路时，应设置的主要元件及节流阀安装位置。 【答案】（1）无杆腔有效面积为 。液压缸伸出速度为。（2）有杆腔有效面积为。回油流量为 。节流阀额定流量为10 L/min，大于所需回油流量8.24 L/min，能够满足要求。（3）回路应包括液压泵、油箱、溢流阀、三位四通换向阀、双作用液压缸和单向节流阀。单向节流阀应安装在液压缸有杆腔至油箱的回油管路上，使进油方向自由流动、回油方向节流。 【解析】无杆腔面积，供油流量12 L/min时伸出速度v=Q/ m/s。有杆腔面积，回油量=8.24 L/min，小于10 L/min，节流阀满足要求。FluidSIM中将单向节流阀装于有杆腔回油管路。 27.（5分）某液压设备需驱动推料缸完成工件匀速推出。液压泵向系统供油，推料缸无杆腔经调速阀进油控制速度，调速阀的实际流量为 8 L/min。液压缸活塞直径为 50 mm，活塞杆直径为 28 mm，推出行程为 360 mm。（1）计算推料缸推出时的理论速度和完成一次推出行程所需时间。（2）若工艺要求推出速度为 100 mm/s，判断现有调速阀流量是否满足要求。（3）采用 FESTO FluidSIM 构建该回路时，说明液压缸回程应如何设置，才能实现推出时调速、回程时快速返回。 【答案】（1）活塞有效面积为：调速阀流量为：推出速度为：推出时间为：（2）不满足要求。现有推出速度为 67.9 mm/s，低于工艺要求的 100 mm/s。（3）在调速阀两端并联单向阀，使压力油进入无杆腔时经调速阀节流；液压缸回程时，油液经单向阀旁通调速阀，以较大流量快速返回。 【解析】无杆腔面积 mm2，8 L/min=133333.3 mm3/s，推出速度v=Q/ mm/s，行程时间t=360/67.9=5.30 s。该速度低于100 mm/s，不满足要求。调速阀并联单向阀，推出节流、回程旁通，实现快速返回。 28.（10分）如图所示的液压回路，回答下列问题。试回答下列问题： （1）该回路属于哪一种节流调速回路？ （2）当电磁换向阀的哪端电磁铁通电时，节流阀起到调速作用？ （3）电磁铁换向阀中位工作时，说明液压缸活塞与液压泵的工作状态。 【答案】（1）该回路属于进油节流调速回路。 （2）当电磁换向阀左端电磁铁1YA通时，换向阀左位接入系统，油液经节流阀进压缸，节流阀起调速作用。 （3）当电磁换向阀在中位时，液压缸进口被封闭，液压缸活塞处于双向锁紧状态液压泵输出油液经电磁换向阀中位直接进入油箱，液压泵处于卸荷状态。 29.（5分）某升降工作台采用定量泵供油，液压缸无杆腔直径为63 mm。液压泵输出流量为18 L/min，液压系统溢流阀调定压力为5 MPa。为使工作台以约80 mm/s的速度上升，维修人员拟采用进油节流调速，工作台上升时液压缸无杆腔工作压力为4 MPa。（1）计算工作台以80 mm/s速度上升时，液压缸无杆腔所需流量及溢流阀的溢流流量。（2）计算溢流阀在该工况下的液压功率损失。（3）若工作台在重物作用下有自行下滑趋势，判断进油节流调速是否适宜，并说明改进措施。 【答案】（1）液压缸无杆腔有效面积为 A=π/4=π×632/4=3117.2 mm2=3.1172×10-3 。工作台上升速度 v=80 mm/s=0.080 m/s，液压缸所需流量为 Q1=Av=3.1172×10-3×0.080=2.4938×10-4 /s=14.96 L/min。定量泵输出流量为18 L/min，多余流量经溢流阀流回油箱，溢流流量为 Q0=18-14.96=3.04 L/min。（2）溢流阀开启时其压力取调定压力5 MPa，液压功率损失为 P=pQ0/60=5×3.04/60=0.253 kW。（3）进油节流调速不适宜。工作台受重物作用属于可能产生超越负载的工况，重物可能带动液压缸运动，使进油节流阀失去有效调速作用，导致下滑速度不稳定。宜采用回油节流调速，并在回油侧设置平衡阀；必要时配合液控单向阀实现负载保持和安全锁紧，防止工作台失速下滑。 【解析】无杆腔面积A=3.1172×10-3 ，80 mm/s时所需流量=Av=14.96 L/min，溢流量-14.96=3.04 L/min。溢流功率损失P=pQ0/60=0.253 kW。重物可能形成超越负载，进油节流不宜；应采用回油节流并设置平衡阀，必要时配合液控单向阀。 30.（5分）某液压工作台采用节流调速回路驱动单活塞杆液压缸。液压缸无杆腔直径为50 mm，活塞杆直径为28 mm，工作台前进行程为360 mm。前进时，通过进油路节流阀的实际流量为5 L/min；后退时，通过回油路节流阀的实际流量为7 L/min。忽略管路泄漏和油液压缩性。 （1）计算工作台前进速度及完成前进行程所需时间。 （2）计算工作台后退速度及完成后退行程所需时间。 （3）若工作台在下降过程中受重力负载作用，说明宜采用进油节流还是回油节流方式控制其速度，并说明理由。 【答案】（1）无杆腔有效面积为 。前进流量为 。前进速度为 。前进时间为 。 （2）有杆腔有效面积为 。后退流量为 。后退速度为 。后退时间为 。 （3）宜采用回油节流调速。回油节流可在执行元件回油腔形成一定背压，抵抗重力负载造成的自行下滑，使下降速度较稳定。 【解析】（1）液压缸前进时，压力油进入无杆腔，应按无杆腔面积计算速度，再由行程除以速度求时间。 （2）液压缸后退时，压力油进入有杆腔，应按活塞面积减去活塞杆面积后的环形面积计算。 （3）重力负载容易使液压缸产生超速现象，回油节流能够建立背压，因此比进油节流更有利于稳定下降速度。 31.（10分）某自动包装设备的推料机构采用单活塞杆液压缸，并使用调速阀控制运动速度。液压缸缸径为63 mm，活塞杆直径为36 mm，推料行程为250 mm。设备要求推料缸伸出时间为6 s，退回时间为4 s。液压泵额定流量为18 L/min，忽略管路泄漏和油液压缩性。 （1）计算液压缸按规定时间伸出和退回时，两个方向分别需要的实际流量。 （2）判断该液压泵的额定流量能否满足液压缸运动要求，并计算液压缸伸出时的剩余流量。 （3）为使推料缸伸出和退回速度均可分别调节，说明调速阀与单向阀的配置原则，并说明溢流阀在该节流调速回路中的作用。 【答案】（1）无杆腔有效面积为 。伸出所需流量为 ，即约 。 有杆腔有效面积为 。退回所需流量为 ，即约 。 （2）液压泵额定流量为18 L/min，大于伸出和退回所需流量，能够满足运动要求。伸出时的剩余流量约为 。 （3）可在液压缸两个油口支路分别设置带单向阀的调速阀，使液压油在一个运动方向通过调速阀受节流控制，在反向运动时经单向阀旁通；通过分别调整两个支路的调速阀开度，可获得不同的伸出和退回速度。溢流阀用于限定系统最高工作压力，并将节流调速时的多余流量溢回油箱，保护液压元件。 【解析】（1）伸出时按无杆腔面积计算，退回时按有杆腔环形面积计算。先根据规定时间求出平均速度，再由有效面积与速度求所需流量。 （2）节流调速回路中，泵流量应不小于执行元件所需流量；超过需求的部分需要经溢流阀返回油箱。 （3）带单向阀的调速阀能够实现一个方向节流、反向自由通油。两个支路分别调节时，可使液压缸双向运动速度相互独立。 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 $