山东省（春季高考）机电技术类 《液压与气压传动》项目四任务三 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》 项目四：气压传动 任务三：气动基本回路 时间：45分钟 总分：95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. 一只双作用气缸需要实现活塞杆伸出和缩回两个方向的运动，通常应选用哪种换向阀进行控制？ A. 二位二通换向阀 B. 二位三通换向阀 C. 三位四通换向阀 D. 二位五通换向阀 2. 某气动夹具要求工件夹紧后保持稳定，松开控制按钮时气缸仍应维持原来的夹紧位置。换向控制部分宜采用哪种控制方式？ A. 采用弹簧复位式控制 B. 采用单向复位式控制 C. 采用双气控记忆式控制 D. 采用手动复位式控制 3. 在气缸调速回路中，为使活塞杆伸出过程较平稳，且减小负载变化对运动速度的影响，节流阀通常安装在气缸的哪个位置？ A. 进气通路上进行节流 B. 排气通路上进行节流 C. 气源入口处进行节流 D. 控制信号处进行节流 4. 某气动系统的气源压力波动较大，为使后续换向阀和气缸获得较稳定的工作压力，应在气源处理回路中设置哪种元件？ A. 油雾器 B. 消声器 C. 分水滤气器 D. 减压阀 5. 双作用气缸换向回路中，若承压工作腔漏气，会导致（ ） A. 气缸无法伸出 B. 气缸运动速度减慢 C. 气源压力升高 D. 换向阀损坏 6. 双压阀实现输出的条件是（ ） A. 通过单一阀门控制 B. 两个输入口同时有压力输入 C. 通过气缸控制 D. 通过压力传感器控制 7. 常用电气逻辑回路中，输入信号与输出信号状态相同的是（ ） A. 缓冲门 B. 反相器 C. 加法门 D. 乘法门 8. 节流调速回路中，节流阀的节流口面积增大时，气缸的运动速度（ ） A. 先增大后减小 B. 减小 C. 不变 D. 增大 9. 通过改变气压传动系统中气体流量来控制执行元件速度的回路是（ ） A. 压力控制回路 B. 流量控制回路 C. 方向控制回路 D. 调速回路 10. 气压传动中，气体的流速与哪些因素有关（ ） A. 气体压力 B. 管路直径 C. 气体种类 D. 气体压力、管路直径及气体种类 11. 排气节流调速回路中，节流阀安装在气缸的（ ） A. 进气口 B. 排气口 C. 两侧气口 D. 气源入口 12. 气压传动中，单向节流阀的作用是（ ） A. 仅允许空气单向流动 B. 仅调节空气流量 C. 允许空气双向流动，并调节一个方向的流量 D. 调节系统压力 13. 在气压传动中，如果气体的压力保持不变，而管路的长度增加，那么气体的流量将如何变化（ ） A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 14. 图所示气动基本回路为（ ） A. 互锁回路 B. 过载保护回路 C. 连续往复回路 D. 延时回路 15. 在设计速度换接回路时，为了确保系统稳定性，需要注意什么（ ） A. 液压泵的功率 B. 换向阀的数量 C. 节流阀的选型 D. 液压执行元件的材料 16. 伸缩功能气路中，若气缸伸出速度过快，应调节（ ）​ A. 溢流阀压力 ​ B. 减压阀压力​ C. 单向节流阀开度​ D. 换向阀型号​ 17. 真空系统的组成中，哪个元件用于制造真空（ ） A. 压力开关 B. 压力顺序阀 C. 真空发生器 D. 真空吸盘 18. 在气动多执行件控制回路中，用于实现多个气缸顺序动作的元件是（ ） A. 换向阀 B. 压力继电器 C. 节流阀 D. 顺序阀 19. 在气压传动系统中，用于实现多个执行元件同时动作的回路是（ ） A. 同步控制回路 B. 顺序控制回路 C. 逻辑控制回路 D. 流量放大回路 20. 双作用气缸采用进气节流调速时，可能出现的问题是（ ） A. 排气腔压力过高 B. 气缸 “跑空” 现象 C. 速度过快 D. 背压过大 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 在气压调压回路中，某双作用气缸的缸径为40 mm，调压阀出口压力为0.50 MPa。忽略摩擦损失，计算气缸活塞杆伸出时的理论推力。 22. 某节流调速回路采用双作用单活塞杆气缸，气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm。气缸伸出时的供气流量为14.14 L/min，要求计算：（1）活塞杆伸出速度。（2）若回程供气流量仍为14.14 L/min，活塞杆回缩速度。 23. 某气缸采用排气节流调速回路，缸径为63 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为300 mm。进入气缸的实际供气流量为18 L/min，忽略管路容积和泄漏，计算：（1）气缸完成一次伸出行程所需时间。（2）气缸完成一次回缩行程所需时间。 24. 某自动往复气动回路中，双作用气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为400 mm，每分钟完成10个往复循环。工作压力为0.60 MPa，按标准大气压0.10 MPa计算，忽略管路损失，要求计算：（1）气缸每完成一个往复循环消耗的标准状态空气量。（2）该回路每分钟消耗的标准状态空气量。（3）若空气压缩机额定供气量应比实际耗气量大20%，则压缩机额定供气量至少应为多少。 25. 某气动顺序动作回路由两个双作用气缸组成。气缸A的缸径为40 mm、活塞杆直径为16 mm、行程为250 mm；气缸B的缸径为32 mm、活塞杆直径为12 mm、行程为150 mm。一个工作循环中，气缸A和气缸B均完成一次伸出和一次回缩。系统最低工作压力为0.60 MPa，储气罐初始表压为0.80 MPa，允许其降至0.60 MPa。按标准大气压0.10 MPa计算，忽略管路损失，要求计算：（1）该回路完成一个工作循环消耗的标准状态空气量。（2）储气罐在不补气条件下连续完成5个工作循环，储气罐最小容积。（3）若设备每分钟完成12个工作循环，且压缩机供气量应预留25%余量，压缩机额定供气量至少应为多少。 三、综合应用题（本大题共6小题，共35分） 26.（5分）某自动包装设备采用单杆双作用气缸推动包装盒。气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为400 mm，供给气缸的有效流量为20 L/min。为使气缸在负载变化时仍能平稳伸出，维修人员拟采用排气节流调速回路。（1）计算气缸伸出时的理论运动速度及完成一个行程所需时间。（2）判断该气缸伸出时采用排气节流调速是否合理，并说明理由。（3）若气缸出现爬行现象，应从节流阀调节和气源处理两个方面提出改进措施。 27.（5分）某自动装配设备采用双作用气缸完成工件推送，气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为400 mm，工作压力为0.6 MPa。气缸每分钟完成12个往复循环，压缩空气按绝对压力折算为自由空气。现场拟选用排气节流调速回路，空压机实际供气量为150 L/min。（1）计算气缸完成一次往复循环所消耗的自由空气量，以及每分钟所需自由空气量。（2）判断该空压机能否满足该气动回路的连续工作要求。（3）说明该回路宜采用排气节流调速的原因，并提出一项保证气缸运动平稳的改进措施。 28.（5分）阅读如图所示双作用气动缸往复动作气动控制回路，试回答下列问题： （1）三位五通电磁换向阀的左位能控制气缸______运动，右位能控制气缸______运动。O型中位控制气缸任意位置______。 （2）此回路采用______方式调速。 （3）如需要消除噪音，排气口处的控制阀可更换为______。 29.（5分）某气动夹具采用双作用气缸夹紧工件，气缸缸径为80 mm，夹紧力要求不小于3000 N。考虑密封摩擦及传动损失，气缸输出效率取0.90。车间总气源压力为0.80 MPa，夹具支路安装减压阀和压力表。（1）计算气缸满足夹紧力要求时所需的最低工作压力。（2）若减压阀调定压力为0.70 MPa，判断该压力是否满足夹紧要求。（3）说明该支路设置减压阀和压力表的作用，并提出一项保证夹紧可靠性的措施。 30.（5分）某气动钻孔设备采用压力顺序控制回路，气缸A先将工件夹紧，再由气缸B推动钻头进给。气缸A缸径为40 mm，气缸B缸径为32 mm，系统工作压力为0.5 MPa。夹紧气缸A的负载阻力为450 N，钻孔进给气缸B的负载阻力为350 N。顺序阀的开启压力设定为0.4 MPa，气缸A完成夹紧后其回路压力会上升。（1）计算气缸A和气缸B在0.5 MPa工作压力下的理论输出力。（2）计算气缸A克服夹紧负载所需的最低压力，并判断顺序阀设定压力是否能保证“先夹紧、后进给”。（3）说明顺序阀旁并联单向阀的作用，并提出一项防止钻孔结束后工件松动的措施。 31.（10分）某气动钻孔工作站需要实现“两缸顺序动作”：气缸A先将工件压紧，随后气缸B驱动钻头进给。气缸A缸径为63 mm，压紧负载为1200 N，气缸效率为0.85；气源压力为0.60 MPa。设计中拟采用压力顺序阀控制气缸B动作。（1）计算气缸A克服压紧负载所需的最低工作压力。（2）若将压力顺序阀开启压力调定为0.50 MPa，判断能否实现“A缸先压紧、B缸后进给”的顺序动作。（3）分析采用压力顺序阀控制时可能出现的不足，并提出改进措施。 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》 项目四：气压传动 任务三：气动基本回路 时间：45分钟 总分：95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. 一只双作用气缸需要实现活塞杆伸出和缩回两个方向的运动，通常应选用哪种换向阀进行控制？ A. 二位二通换向阀 B. 二位三通换向阀 C. 三位四通换向阀 D. 二位五通换向阀 【答案】D 【解析】双作用气缸的两个工作腔需分别进行供气和排气控制，二位五通换向阀具有两个工作位置和五个通口，能够实现气缸的伸出与缩回。二位二通阀和二位三通阀通常不能满足双作用气缸双腔换向控制的要求。 2. 某气动夹具要求工件夹紧后保持稳定，松开控制按钮时气缸仍应维持原来的夹紧位置。换向控制部分宜采用哪种控制方式？ A. 采用弹簧复位式控制 B. 采用单向复位式控制 C. 采用双气控记忆式控制 D. 采用手动复位式控制 【答案】C 【解析】双气控换向阀在接收到一次控制信号后可保持当前阀位，具有记忆功能，能够使气缸在松开按钮后继续保持夹紧状态。弹簧复位式控制在信号消失后会使阀芯返回原位。 3. 在气缸调速回路中，为使活塞杆伸出过程较平稳，且减小负载变化对运动速度的影响，节流阀通常安装在气缸的哪个位置？ A. 进气通路上进行节流 B. 排气通路上进行节流 C. 气源入口处进行节流 D. 控制信号处进行节流 【答案】B 【解析】气动执行元件常采用排气节流调速，节流阀限制气缸工作腔排出空气的流量，可提高运动平稳性。进气节流时，速度更容易受负载变化影响。 4. 某气动系统的气源压力波动较大，为使后续换向阀和气缸获得较稳定的工作压力，应在气源处理回路中设置哪种元件？ A. 油雾器 B. 消声器 C. 分水滤气器 D. 减压阀 【答案】D 【解析】减压阀用于将较高且波动的气源压力调节为所需的较低稳定压力，并保持输出压力基本恒定。分水滤气器主要用于除去压缩空气中的水分和杂质，油雾器用于提供润滑油雾。 5. 双作用气缸换向回路中，若承压工作腔漏气，会导致（ ） A. 气缸无法伸出 B. 气缸运动速度减慢 C. 气源压力升高 D. 换向阀损坏 【答案】B 【解析】双作用气缸的承压工作腔漏气时，腔内压力下降，活塞两侧的有效压力差减小，驱动力随之减小。在负载不变的条件下，气缸运动速度会减慢，因此选B。 6. 双压阀实现输出的条件是（ ） A. 通过单一阀门控制 B. 两个输入口同时有压力输入 C. 通过气缸控制 D. 通过压力传感器控制 【答案】B 【解析】双压阀属于逻辑“与”元件，具有两个输入口和一个输出口。只有当两个输入口同时有压力输入时，输出口才有压力输出；任一输入口无压力时，输出口无输出。因此选B。 7. 常用电气逻辑回路中，输入信号与输出信号状态相同的是（ ） A. 缓冲门 B. 反相器 C. 加法门 D. 乘法门 【答案】A 【解析】缓冲门又称是门，其输出信号状态与输入信号状态相同。 8. 节流调速回路中，节流阀的节流口面积增大时，气缸的运动速度（ ） A. 先增大后减小 B. 减小 C. 不变 D. 增大 【答案】D 【解析】节流阀节流口面积增大时，在节流阀前后压力差一定的条件下，气体通过节流口的流量增大。气缸活塞速度与进入或排出气缸的气体流量成正比，因此气缸运动速度增大，选D。 9. 通过改变气压传动系统中气体流量来控制执行元件速度的回路是（ ） A. 压力控制回路 B. 流量控制回路 C. 方向控制回路 D. 调速回路 【答案】D 【解析】通过改变气压传动系统中气体流量来调节执行元件运动速度的回路称为调速回路，因此答案是 D。 10. 气压传动中，气体的流速与哪些因素有关（ ） A. 气体压力 B. 管路直径 C. 气体种类 D. 气体压力、管路直径及气体种类 【答案】D 【解析】气体流速与气体压力、管路直径和气体种类等因素有关。压力影响气体的状态和流量，管路直径影响流通截面积，气体种类影响其物理性质，因此答案是 D。 11. 排气节流调速回路中，节流阀安装在气缸的（ ） A. 进气口 B. 排气口 C. 两侧气口 D. 气源入口 【答案】B 【解析】排气节流调速是在气缸排气口安装节流阀，通过调节排气流量来控制气缸速度，进气节流调速则是在进气口安装节流阀，所以答案是 B。 12. 气压传动中，单向节流阀的作用是（ ） A. 仅允许空气单向流动 B. 仅调节空气流量 C. 允许空气双向流动，并调节一个方向的流量 D. 调节系统压力 【答案】C 【解析】单向节流阀由节流阀和单向阀并联组成。压缩空气在一个方向流动时经过节流阀，流量可调；在反方向流动时经单向阀旁通，流量基本不受节流限制。因此，单向节流阀允许空气双向流动，并调节其中一个方向的流量，选C。 13. 在气压传动中，如果气体的压力保持不变，而管路的长度增加，那么气体的流量将如何变化（ ） A. 增大 B. 减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】在气体压力保持不变的条件下，管路长度增加会使流动阻力和沿程压力损失增大，从而导致气体流量减小，因此答案是 B。 14. 图所示气动基本回路为（ ） A. 互锁回路 B. 过载保护回路 C. 连续往复回路 D. 延时回路 【答案】B 15. 在设计速度换接回路时，为了确保系统稳定性，需要注意什么（ ） A. 液压泵的功率 B. 换向阀的数量 C. 节流阀的选型 D. 液压执行元件的材料 【答案】C 【解析】速度换接回路通常通过不同节流通路改变执行元件速度。节流阀的流量范围、调节特性和响应稳定性会直接影响换速时的流量变化是否平稳；节流阀选型不当，可能造成速度突变、爬行或冲击。因此，为确保速度换接回路稳定，应重点注意节流阀的选型，选C。 16. 伸缩功能气路中，若气缸伸出速度过快，应调节（ ）​ A. 溢流阀压力 ​ B. 减压阀压力​ C. 单向节流阀开度​ D. 换向阀型号​ 【答案】C 【解析】气缸伸出速度主要由进入或排出气缸的气体流量决定。单向节流阀可通过改变节流开度调节流量；当伸出速度过快时，应减小相应方向的节流开度以减小流量，从而降低伸出速度。减压阀主要用于调节支路压力，压力变化虽会影响气缸输出力和运行状态，但不能替代节流调速。因此选C。 17. 真空系统的组成中，哪个元件用于制造真空（ ） A. 压力开关 B. 压力顺序阀 C. 真空发生器 D. 真空吸盘 【答案】C 【解析】真空发生器用于制造真空，通常利用压缩空气高速喷射形成负压，从而产生真空吸力。压力开关用于检测压力，压力顺序阀用于按压力控制动作顺序，真空吸盘用于吸取工件。因此答案是C。 18. 在气动多执行件控制回路中，用于实现多个气缸顺序动作的元件是（ ） A. 换向阀 B. 压力继电器 C. 节流阀 D. 顺序阀 【答案】D 【解析】顺序阀根据系统压力变化控制气路的通断，可使多个气缸按照预先设定的顺序依次动作。压力继电器主要用于检测压力并发出电信号；节流阀用于调节流量；换向阀主要用于改变气流方向。因此答案是D。 19. 在气压传动系统中，用于实现多个执行元件同时动作的回路是（ ） A. 同步控制回路 B. 顺序控制回路 C. 逻辑控制回路 D. 流量放大回路 【答案】A 【解析】同步控制回路用于使多个执行元件按照要求同时动作或保持同步运动，因此答案是 A。 20. 双作用气缸采用进气节流调速时，可能出现的问题是（ ） A. 排气腔压力过高 B. 气缸 “跑空” 现象 C. 速度过快 D. 背压过大 【答案】B 【解析】双作用气缸采用进气节流调速时，进气流量受到限制，气缸速度容易受负载变化和空气压缩性的影响。负载较小时，气缸可能出现动作不稳定、速度突变的“跑空”现象。排气节流能形成一定背压，调速稳定性通常较好。因此答案是B。 二、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 21. 在气压调压回路中，某双作用气缸的缸径为40 mm，调压阀出口压力为0.50 MPa。忽略摩擦损失，计算气缸活塞杆伸出时的理论推力。 【答案】气缸活塞有效面积为 。理论推力为 。 【解析】气缸伸出时，压缩空气作用于全部活塞面积。将压力0.50 MPa换算为0.50 N/mm2后，按 计算，理论推力约为628 N。 22. 某节流调速回路采用双作用单活塞杆气缸，气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm。气缸伸出时的供气流量为14.14 L/min，要求计算：（1）活塞杆伸出速度。（2）若回程供气流量仍为14.14 L/min，活塞杆回缩速度。 【答案】（1）活塞伸出有效面积为 。伸出速度为 。（2）回缩有效面积为 。回缩速度为 。 【解析】（1）伸出时压缩空气作用于活塞全部面积，按流量除以有效面积计算速度。（2）回缩时有效面积减小为环形面积，在流量相同条件下，回缩速度高于伸出速度。 23. 某气缸采用排气节流调速回路，缸径为63 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为300 mm。进入气缸的实际供气流量为18 L/min，忽略管路容积和泄漏，计算：（1）气缸完成一次伸出行程所需时间。（2）气缸完成一次回缩行程所需时间。 【答案】（1）伸出腔容积为 。供气流量为 。伸出时间为 。（2）回缩腔有效面积为 。回缩腔容积为 。回缩时间为 。 【解析】（1）伸出时需充满无杆腔，先计算该腔容积，再用容积除以流量。（2）回缩时充气容积为有杆腔容积，因其小于无杆腔容积，所以回缩时间较短。 24. 某自动往复气动回路中，双作用气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为400 mm，每分钟完成10个往复循环。工作压力为0.60 MPa，按标准大气压0.10 MPa计算，忽略管路损失，要求计算：（1）气缸每完成一个往复循环消耗的标准状态空气量。（2）该回路每分钟消耗的标准状态空气量。（3）若空气压缩机额定供气量应比实际耗气量大20%，则压缩机额定供气量至少应为多少。 【答案】（1）一个循环的工作状态空气体积为：。标准状态空气量为 。（2）每分钟耗气量为 。（3）压缩机额定供气量为 。 【解析】（1）先计算气缸伸出与回缩时的充气容积，再按绝对压力比换算为标准状态空气量。（2）每分钟耗气量等于单循环耗气量乘循环次数。（3）压缩机需预留20%供气余量，额定流量不应低于121.44 L/min。 25. 某气动顺序动作回路由两个双作用气缸组成。气缸A的缸径为40 mm、活塞杆直径为16 mm、行程为250 mm；气缸B的缸径为32 mm、活塞杆直径为12 mm、行程为150 mm。一个工作循环中，气缸A和气缸B均完成一次伸出和一次回缩。系统最低工作压力为0.60 MPa，储气罐初始表压为0.80 MPa，允许其降至0.60 MPa。按标准大气压0.10 MPa计算，忽略管路损失，要求计算：（1）该回路完成一个工作循环消耗的标准状态空气量。（2）储气罐在不补气条件下连续完成5个工作循环，储气罐最小容积。（3）若设备每分钟完成12个工作循环，且压缩机供气量应预留25%余量，压缩机额定供气量至少应为多少。 【答案】（1）气缸A一个循环的工作状态空气体积为： 。气缸B一个循环的工作状态空气体积为： 。一个循环总工作状态空气体积为 。标准状态空气量为 。（2）5个循环耗气量为 。储气罐最小容积为 。（3）每分钟标准状态耗气量为 。压缩机额定供气量为 。 【解析】（1）分别计算两气缸伸出、回缩时的充气容积，并按最低工作压力换算为标准状态耗气量。（2）储气罐可用气量由允许压力降决定，按5个循环耗气量反算容积。（3）压缩机流量应满足每分钟耗气量，并预留25%的供气余量。 三、综合应用题（本大题共6小题，共35分） 26.（5分）某自动包装设备采用单杆双作用气缸推动包装盒。气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为400 mm，供给气缸的有效流量为20 L/min。为使气缸在负载变化时仍能平稳伸出，维修人员拟采用排气节流调速回路。（1）计算气缸伸出时的理论运动速度及完成一个行程所需时间。（2）判断该气缸伸出时采用排气节流调速是否合理，并说明理由。（3）若气缸出现爬行现象，应从节流阀调节和气源处理两个方面提出改进措施。 【答案】（1）活塞有效面积为：。流量为： 。气缸伸出速度为：。完成一个行程的时间为：。（2）合理。排气节流可在气缸排气侧形成稳定背压，能减小负载变化对运动速度的影响。（3）适当开大节流阀，避免排气过度受阻；检查并排除气源中的水分和杂质，保证供气压力稳定。 【解析】（1）先由缸径求活塞面积，再利用流量与速度关系求速度和行程时间。（2）排气节流调速的稳定性优于进气节流，适用于有负载变化的气缸。（3）节流过小或压缩空气含水、含杂质均可能造成气缸爬行。 27.（5分）某自动装配设备采用双作用气缸完成工件推送，气缸缸径为50 mm，活塞杆直径为20 mm，行程为400 mm，工作压力为0.6 MPa。气缸每分钟完成12个往复循环，压缩空气按绝对压力折算为自由空气。现场拟选用排气节流调速回路，空压机实际供气量为150 L/min。（1）计算气缸完成一次往复循环所消耗的自由空气量，以及每分钟所需自由空气量。（2）判断该空压机能否满足该气动回路的连续工作要求。（3）说明该回路宜采用排气节流调速的原因，并提出一项保证气缸运动平稳的改进措施。 【答案】（1）气缸伸出时的容积为 。气缸缩回时的容积为 。一次往复循环的压缩空气容积为。工作压力为0.6 MPa时，绝对压力比为。一次循环消耗的自由空气量为。每分钟所需自由空气量为。（2）空压机实际供气量为150 L/min，大于121.30 L/min，能够满足连续工作要求。（3）排气节流时，气缸排气侧形成背压，可抑制负载变化引起的速度波动，调速稳定性优于进气节流。气缸两腔应分别采用单向节流阀进行排气节流，以分别调节伸出和缩回速度。可在气缸两端设置可调缓冲装置，减小行程终端冲击，保证气缸运动平稳。 【解析】无杆腔、 有杆腔容积分别为0.785 L、0.659 L，单循环工作容积1.444 L。按绝对压力比(0.6+0.1)/0.1=7折算，自由空气量为10.108 L/循环，12循环/min时需121.30 L/min。空压机150 L/min可满足。排气节流形成背压，抗负载波动较好；两腔设单向节流阀并采用端部缓冲，可提高平稳性。 28.（5分）阅读如图所示双作用气动缸往复动作气动控制回路，试回答下列问题： （1）三位五通电磁换向阀的左位能控制气缸______运动，右位能控制气缸______运动。O型中位控制气缸任意位置______。 （2）此回路采用______方式调速。 （3）如需要消除噪音，排气口处的控制阀可更换为______。 【答案】（1）① 向右 ② 向左 ③ 停止 （2）排气节流 （3）排气消音节流阀 29.（5分）某气动夹具采用双作用气缸夹紧工件，气缸缸径为80 mm，夹紧力要求不小于3000 N。考虑密封摩擦及传动损失，气缸输出效率取0.90。车间总气源压力为0.80 MPa，夹具支路安装减压阀和压力表。（1）计算气缸满足夹紧力要求时所需的最低工作压力。（2）若减压阀调定压力为0.70 MPa，判断该压力是否满足夹紧要求。（3）说明该支路设置减压阀和压力表的作用，并提出一项保证夹紧可靠性的措施。 【答案】（1）活塞有效面积为：。最低工作压力为： 。因此，最低工作压力约为。（2）满足要求。大于最低工作压力，气缸能够提供规定的夹紧力。（3）减压阀用于将支路压力稳定在设定值，压力表用于监测实际工作压力。应定期检查压力表读数和减压阀工作状态，防止压力不足。 【解析】（1）气缸实际输出力应计入效率损失，因此工作压力需按负载、效率和活塞面积计算。（2）调定压力高于计算压力时，夹紧力能够达到要求。（3）压力控制回路可防止支路压力波动影响夹紧质量。 30.（5分）某气动钻孔设备采用压力顺序控制回路，气缸A先将工件夹紧，再由气缸B推动钻头进给。气缸A缸径为40 mm，气缸B缸径为32 mm，系统工作压力为0.5 MPa。夹紧气缸A的负载阻力为450 N，钻孔进给气缸B的负载阻力为350 N。顺序阀的开启压力设定为0.4 MPa，气缸A完成夹紧后其回路压力会上升。（1）计算气缸A和气缸B在0.5 MPa工作压力下的理论输出力。（2）计算气缸A克服夹紧负载所需的最低压力，并判断顺序阀设定压力是否能保证“先夹紧、后进给”。（3）说明顺序阀旁并联单向阀的作用，并提出一项防止钻孔结束后工件松动的措施。 【答案】（1）气缸A活塞面积为。气缸A理论输出力为。气缸B活塞面积为。气缸B理论输出力为。（2）气缸A克服负载所需最低压力为。顺序阀开启压力为0.4 MPa，大于气缸A运动时所需压力0.358 MPa。因此，气缸A夹紧到位后压力继续升高至0.4 MPa，顺序阀开启，气缸B开始进给，能够保证动作顺序。（3）单向阀用于保证气缸B回程时压缩空气可绕过顺序阀快速返回，避免顺序阀限制回程。可采用带保压功能的夹紧回路，使气缸A在气缸B退回前保持夹紧状态。 【解析】（1）气缸理论输出力由压力与活塞有效面积相乘求得。（2）顺序阀开启压力应高于气缸A正常夹紧运动压力，使气缸A到位后压力升高再驱动气缸B。（3）单向阀保证反向气流畅通，夹紧回路保压可防止钻孔过程中工件松动。 31.（10分）某气动钻孔工作站需要实现“两缸顺序动作”：气缸A先将工件压紧，随后气缸B驱动钻头进给。气缸A缸径为63 mm，压紧负载为1200 N，气缸效率为0.85；气源压力为0.60 MPa。设计中拟采用压力顺序阀控制气缸B动作。（1）计算气缸A克服压紧负载所需的最低工作压力。（2）若将压力顺序阀开启压力调定为0.50 MPa，判断能否实现“A缸先压紧、B缸后进给”的顺序动作。（3）分析采用压力顺序阀控制时可能出现的不足，并提出改进措施。 【答案】（1）气缸A的活塞面积为：。气缸A所需最低工作压力为： 。因此，最低工作压力约为。（2）能实现顺序动作。气缸A运动并压紧工件后，回路压力升高至0.50 MPa时，压力顺序阀开启，气缸B开始进给；0.50 MPa小于气源压力0.60 MPa。（3）工件厚度、摩擦力或气源压力变化时，顺序阀开启时刻可能改变。可改用行程阀或磁性开关检测气缸A到位信号，再控制气缸B动作。 【解析】（1）先计算活塞面积，再按输出力、效率和面积求最低压力。（2）顺序阀调定压力应高于A缸工作压力且低于气源压力。（3）压力顺序控制受负载波动影响较大，位置检测控制的顺序可靠性更高。 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 $