速度换接回路用于什么场合?这种回路在性能上应满足哪些基本要求?
答案是:答:机床工作部件在实现自动工作循环的过程中,往往需要有不同的运动速度,例如刀具对工件进行的切削加工工作循环为:快速趋近→I工进一Ⅱ工进一快速退回。在这种工作循环中,刀具首先要快速接近工件,然后以第1种工进速度(慢速)对工件进行加工,接着又以第Ⅱ种工进速度(更慢的速度)对工件进行加工,加工完了,快速退回原处,实现上述要求的工作循环,刀具的运动速度由快速转为慢速,由慢速又转为更慢的速度,再转为快速运动。为满足这种速度换接的要求,在液压系统中,需采用速度换接回路。
速度换接回路在性能上应满足的基本要求是:
①速度换接时应平稳。
②速度换接过程中不允许出现前冲现象。
什么是差动联结回路?差动联结回路怎样使执行元件实现快速运动?
答案是:答:在回路中,将液压缸差动联结,即单出杆活塞缸左右两腔相通,这样就构成了差动联结回路,如图6-15所示。该回路的工作情况如下:图示位置时,液压泵供油直接进入液压缸左腔,液压缸右腔的油液经二位三通电磁阀流回油箱,这时活塞向右移动,完成工作进给。若二位三通电磁阀的电磁铁通电,这时液压缸为差动联结,液压泵输出的压力油同时进入液压缸的左、右两腔,但由于左腔的有效工作面积大于右腔的有效工作面积,大腔产生的推力大于小腔产生的推力,所以活塞向右运动;由于液压缸右腔排出的油液又进入液压缸的左腔,因此加快了活塞向右运动的速度。使执行元件实现快速运动。在该回路中,工作进给时液压缸的有效工作面积为A1 , 而差动联结时的有效工作面积为A1-A2 。可见,差动联结时的有效工作面积比工作进给时有效工作面积有所减小,说明差动联结回路的实质是利用减小液压缸的有效工作面积来实现快速运动的。若执行元件要求快进和快退的速度相等时,使液压缸的有效工作面积A1=2A2 ,即可满足要求。
使用蓄能器的快速运动回路是怎样工作的?用这种回路时应注意哪些问题?
答案是:答:用蓄能器的快速运动回路,是通过增加输入到执行元件流量的方法来实现快速运动的,图6-14所示回路是一例。该回路的工作情况是:当液压缸3停止工作时,液压泵向蓄能器2充液,即蓄能器2储存能量;当蓄能器压力升高到液控顺序阀1的调定压力时,打开液控顺序阀1,则液压泵卸荷。在液压泵卸荷时,由单向阀5保持蓄能器2压力,由单向阀5保持蓄能器2压力。当液压缸3工作时,由蓄能器2和液压泵6同时向液压缸3供油,使活塞获得较高的运动速度。
使用这种回路应注意以下事项:
①液控顺序阀的调整压力应高于系统的最高工作压力,以保证工作行程期间液压泵的流量全部进入系统。
②只适用于短时期内需要大流量的场合,可用小流量泵实现较快的快速运动。
③为了有足够的时间向蓄能器充液,液压系统在整个工作循环内必须有足够长的停歇时间。
怎样使用高、低压液压泵并联实现执行元件的快速运动?
答案是:答:将高、低压液压泵并联,组成快速运动回路,通过增加输入到执行元件的流量来实现快速运动,图6-13所示回路就是一例。这个回路的工作情况是:回路中10为小流量的液压泵,1为大流量的液压泵。快速运动时,由于系统压力低,液压泵1输出的油经单向阀3与液压泵10输出的油汇合,共同向系统供油,实现快速运动;工作进给时,系统压力升高,卸荷阀2打开,液压泵1卸荷(这时单向阀3关闭),系统由液压泵10单独供油,实现慢速运动。
图6-21所示回路是怎样用增速缸实现执行元件快速运动的?
答案是:答:图6-12所示回路中,增速缸是由柱塞式液压缸和活塞式液压缸组合成的复合液压缸。在流量一定的情况下,利用液压缸有效工作面积的不同,实现快慢两种不同的速度。工作情况是:当换向阀2左位工作时,液压泵1输出的压力油 ,经过换向阀2左位,再经a口进入活塞7内的增速腔Ⅱ,因Ⅱ腔中柱塞6的有效面积较小,故活塞7快速向右运动,液压缸的左腔I由油箱4补油。当活塞7快速运动到触动行程开关,使二位二通阀3的电磁铁通电时,压力油同时进入液压缸的左腔I和增速腔Ⅱ,此时活塞7的有效面积增大,于是运动速度减小,转为慢速。当换向阀2右位工作时,阀3处于常态,压力油经换向阀2进入液压缸的右腔Ⅲ,此时增速腔Ⅱ和液压缸的左腔I排油;但由于液压缸的右腔Ⅲ的有效工作面积很小(环形面积),使活塞7快速退回
在液压系统中为什么要设置快速运动回路?实现执行元件快速运动的方法有哪些?
答案是:答:在工作部件的工作循环中,往往只有部分时间要求较高的速度,如机床的快进一工进一快退的自动工作循环。在快进和快退时负载轻,要求压力低,流量大;工作进给时,负载大,速度低,要求压力高,流量小。这种情况下,若用一个定量泵向系统供油,则慢速运动时,势必使液压泵输出的大部分流量从溢流阀溢回油箱,造成很大的功率损失,并使油温升高。为了克服低速运动时出现的问题,又满足快速运动的要求,可在系统中设置快速回路。
实现执行元件快速运动的方法主要有三种:
①增加输入执行元件中的流量。
②减小执行元件在快速运动时的有效工作面积。
③将以上两种方法联合使用。
什么是容积节流调速回路?有何特点?
答案是:答:回路用变量液压泵供油,用调速阀或节流阀改变进
入液压缸的流量,以实现工作速度的调节,并且液压泵
的供油量与液压缸所需的流量相适应。这种回路叫容积节流调速回路或联合调速回路,如图6-11所示。调节调速阀的节流口,使通过q1的流量,这时如果变量泵的输出流量q大于q1 ,则调速阀的入口压力就会
升高。由限压式变量泵的流量—压力特性曲线可知,当压力超过p限值后,液压泵的流量就会自动变小,直至q=q1 为止,即液压泵的输出流量与系统所需流量相适应,因此工作部件的运动速度可由调速阀调节
这种回路的特点是:
① 由于没有多余的油液溢回油箱,所以它的效率比定量泵节流调速效率高,发热少。
② 由于采用了调速阀,其速度稳定性比容积调速回路好。
容积调速和节流调速相比有何特点?
答案是:答:①容积调速没有节流阀的影响,速度稳定性好。
②从理论上讲,Vp=0,则nM=0;VM=0:0则nM=∞;并且V p和VM均可反向,故调速范围可达±∞。在实际上,低速范围容积效率低,功率利用不经济,所以VP不能调得太小;高速范围受液压马达自锁的限制,VM不能调得太小。因此,实际的调速范围不能达到±∞,但比节流调速范围要大,而且易于换向。
③容积调速液压泵的压力随负载而变,且液压泵输出流量全部进入执行元件,没有溢流损失,也没有节流损失,所以效率高。
④由于变量泵和变量液压马达的结构复杂,因此与节流调速相比,容积调速在结构上是比较复杂的。
⑤容积调速适用于大功率,速度稳定性要求高,需要较大调速范围的液压系统,如拉床和龙门刨床的主运动或铣床的进给运动等。
常见的容积式调速回路有哪些?
答案是:答:(1)变量泵调速回路是由变量泵与定量液压马达或液压缸组成的调速回路,如图6-9所示。变量泵输出的压力油全部进入液压缸或液压马达,
驱动活塞移动或液压马达转动。通过改变变量泵的流
量,即可改变活塞的运动速度和液压马达的转速。回
路中的溢流阀只有系统过载时才打开溢流,起安全保护作用。
(2)变量液压马达调速回路 图6-10a为定量泵一变量液压马达式容积调速回路。定量泵1输出流量不变,调节变量液压马达4的排量,则可改变液压马达4的转速。图中液压马达的旋转方向由手动换向阀3来控制。
(3)变量泵和变量液压马达组成的容积调速回路。图6-10b为变量泵和变量液压马达组成的容积调速回路。通过改变变量泵的排量VP或改变变量液压马达的排量VM来调节液压马达的转速。调速过程分为两个阶段:
第一阶段,将液压马达的排量固定在最大值上,即VM=VMax , 然后对液压泵进行调节,使排量由零调至最大。相当于由变量泵与定量液压马达组成的调速回路。此阶段是恒转矩调速阶段。其特性曲线如图6-10c所示。
第二阶段,把变量泵的排量调到最大值后,再将变量液压马达的排量从最大调至最小,相当于由定量泵和变量液压马达组成的调速回路。此阶段是恒功率调速阶段,其特性曲线如图6-10c所示。由变量泵和变量液压马达组成的容积调速回路,它的调速范围比较大。
如何用调速阀来提高节流调速回路的速度稳定性?
答案是:答:采用节流阀的三种节流调速回路,它们的共同缺点是,执行元件的速度都随负载的变化而变化。如果用调速阀来代替节流阀,可提高回路的速度稳定性。采用调速阀的节流调速回路,同样也有进口、出口和旁路的调速阀节流调速回路三种形式,但与用节流阀的调速回路有所不同。液压缸工作压力p随负载的变化,调速阀中的减压阀能自动调节其开口的大小,使节流阀前后的压差基本上保持不变,也就是在负载变化的情况下,流过调速阀的流
量q保持不变,使速度稳定。
在采用调速阀的节流调速回路中,虽然解决了速度的稳定性问题,可在另一方面,由于调速阀中包含了减压阀和节流阀的压力损失,同样存在溢流功率损失,所以用调速阀的节流调速回路比用节流阀的节流调速回路的功率损失还要大些。
什么是出口节流调速回路?有何特点?应用在什么场合?
答案是:答:(1)出口节流调速回路 是将节流阀串联在液压缸和油箱之间,,以限制液压缸的回油量,从而达到调速的目的。
(2)特点
①因节流阀串联在回油路上,油液经节流阀流回油箱,可减少系统发热和泄漏,而节流阀又起背压作用,故运动平稳性较好。同时还具有承受负值负载的能力。
②与进口节流调速回路一样,也是将多余油液由溢流阀溢走,造成功率损失,故效率低。
③停止后的启动冲击较大。
(3)应用 这种回路多用在功率不大,但载荷变化较大,运动平稳性要求较高的液压系统中,如磨削和精镗的组合机床等。
什么是进口节流调速回路?有何特点?应用在什么场合?
答案是:答:(1)进口节流调速回路 是将节流阀串联在液压泵和液压缸(或液压马达)之间(见图6-8),通过调节节流阀的通流面积可改变进入液压缸的流量,从而调节执行元件的运动速度v。
(2)特点
①活塞运动速度v与节流阀的通流面积A成正比,即通流面积越大,则活塞运动速度越高。
②由于油液经节流阀后才进入液压缸,故油温高、泄漏大;又由于没有背压,所以运动平稳性差。
③因为液压缸的进油面积大,当通过节流阀的流量为最小稳定流量时,可使执行元件获得较低的运动速度,所以调速范围较大。
④因启动时进入液压缸的流量受到节流阀的控制,故可减少启动时冲击。
⑤液压泵在恒压恒流量下工作,输出功率不随执行元件的负载和速度变化而变化,多余的油液经溢流阀流回油箱,造成功率浪费,故效率低。
(3)应用 在进口节流调速回路中,工作部件的运动速度随外负载的增减而忽慢忽快,难以得到准确的速度,故适用于轻负载或负载变化不大,以及速度不高的场合。
调速回路应满足哪些基本要求?
答案是:答:①能在工作部件所需的最大和最小的速度范围内,灵敏地实现无级调速。
②负载变化时,调好的速度不发生变化,或仅在允许的范围内变化。
③力求结构简单,安全可靠。
④功率损失要小,以节省能源,减少系统发热。
如何调节执行元件的运动速度?常用的调速方法有哪些?
答案是:答:在液压传动的机器上,工作部件由执行元件(液压缸或液压马达)驱动。若改变执行元件的速度,即是改变液压缸的运动速度或改变液压马达的的转速。
液压缸的运动速度v由输入的流量q和液压缸的有效工作面积A决定,即
v=q/A
液压马达的转速nM由输入的流量qM和液压马达的排量vM决定,
即nM=qm/vm
由此可见,改变输入流量q,或改变液压缸的有效工作面积A和液压马达的每转排量vM,均可改变执行元件的运动速度。但是, 在执行元件的结构确定以后,对于液压缸来说,有效工作面积也就确定了,所以只能用改变流量的办法来调速。对于液压马达来说,若是定量液压马达因结构确定了,液压马达的排量也便确定了,故只能用改变流量qM的办法来调速;若是变量液压马达可通过改变排量vM或流量qM两条途径来调速。因此调节执行元件的速度,可通过改变流量q和排量vM的办法来实现,即常用速度控制回路调速。
常用的调速方法有三种:
①节流调速 即采用定量泵供油,由流量阀改变进入或流出执行元件的流量来实现调速。
②容积调速 通过改变变量泵的供油量或改变液压马达的每转排量来实现调速。
③容积节流调速 即采用变量泵供油,通过节流阀或调速阀改变流入或流出执行元件的流量,以实现调速。
采用什么回路?这种回路通常有几种控制方法?哪种方法同步精度最高?
答案是:答:在多缸液压系统中,如果要求执行元件以相同的位移或相同的速度运动时,应采用同步回路。例如,立式车床、龙门刨床或龙门铣床,这些机床的横梁升降运动,如果使用两个
液压缸来完成时,从理论上讲,只要两个液压缸的有效面积相同、输入的流量也相同的情况下,应该做出同步动作。但是,实际上,由于负载分配的不均衡,摩擦阻力不相等,泄漏量不同,均会使两液压缸运动不同步,造成横梁倾斜或卡死现象。如果采用同步回路,就能在一定程度上补偿上述原因造成的不同步运动,使两液压缸基本上实现同步运动。
同步回路的控制方法一般有三种,即容积控制、流量控制和伺服控制。
容积控制式同步回路,其同步精度不高;流量控制式同步回路其同步精度较高;伺服控制式同步回路,其同步精度最高。
时间控制顺序动作回路是怎样实现顺序动作的?应用在什么场合?
答案是:答:时间控制是指某一执行元件发生动作后,间隔一段预先调定的时间,再使另一执行元件动作,多采用时间继电器或延时继电器控制多缸按时间完成先后动作顺序。
图6-7为时间控制顺序动作回路,由液压泵输出的油液先近入液压缸5的左腔,使活塞右移完成Ⅰ的动作。另一路经节流阀2 ,在节流阀2的作用下,液动换向阀3经一定时间后才换向,因此液压缸4也经一定时间后才实现动作Ⅱ。可见,液压缸4完成动作Ⅱ要比液压缸5完成动作Ⅰ晚,其滞后的时间长短,可由节流阀2调节。
这种控制方式简便易行,但可靠性差,通常须与行程控制方式配合。
液压系统中为什么要设有缓冲回路?
答案是:答:工程机械在作业过程中,经常会遇到一些预计不到的冲击载荷。此外,执行元件在骤然制动或换向时,运动部件和油流的惯性作用会给系统带来很大的液压冲击。这种冲击促使系统的局部油路压力剧升,有可能超出系统正常工作压力的若干倍,导致系统中的元件和管路发生噪声、振动或破坏,严重危害系统工作的平稳性和安全。因此在这种情况下,液压系统必须考虑缓冲措施,通常是设置缓冲回路。
在液压系统中为什么要设有卸荷回路?
答案是:答:执行元件在工作中时常需要停歇,在处于不工作状态时,就不需要供油或只需要少量的油液,因此需要卸荷回路,使液压泵输出的油液经卸荷回路,在很低的压力下流回油箱。这样,由于液压泵空载运行,可减少功率消耗,防止系统发热,并且便于实现液压泵空负荷启动,提高泵的寿命和系统的效率。
增压回路的功用是什么?
答案是:答:在某些中、低压系统中,有时需要流量不大的高压油,这时可以采用增压回路获得高压,以便节省高压泵,减少功率损耗。
如何将立式液压缸或卧式液压缸的活塞准确地停止在要求的位置上,并加以锁紧?
答案是:答:若使立式液压缸或卧式液压缸的活塞准确地停止在要求的位置上,可采用定位回路,常用限位开关、行程阀和死挡铁定位,如图6-6所示回路是采用限位开关来控制活塞的停止位置。事先调整好限位开关的位置,在工作中,当执行元件运动碰上限位开关时,立刻发出电信号,使电磁换向阀处于中位,于是活塞便停止不动。
若使立式液压缸的活塞锁紧在停止位置上,可采用图6-6a所示回路,用O型或M型三位四通换向阀的中间位置将油路切断,使活塞停止在某个位置。但是,滑阀式换向阀(图示三位四通换向阀)密封性能差,泄漏较多,因此不能保证活塞及其它运动部件长期悬空不动,而要缓慢地下滑。为了提高锁紧能力,可在液压缸下腔的油路上安置一个液控单向阀,由于锥阀紧闭,保证了活塞在停止位置上不发生变化,即锁定。
若使卧式液压缸的活塞准确地锁紧在停止位置上,可采用锁紧回路。如图6-6b所示回路,当三位四通电磁换向阀处于中位时,活塞停止运动,由于在液压缸的进回油路上都分别串接一个液控单向阀,将两腔的油液封闭,所以活塞被锁紧。又由于液控单向阀的密封性能好,即使有什么外力作用,活塞也不致于移动,因此能长时间地将活塞准确地锁紧在停止位置上。在这种锁紧回路中,常采用H型或Y型中位机能的换向阀,使液控单向阀的控制
油路卸压,从而保证锁紧精度。
在液压系统中为什么要设置背压回路?背压回路与平衡回路有何区别?
答案是:答:在液压系统中设置背压回路,是为了提高执行元件的运动平稳性或减少爬行现象。也就是在回油路上设置背压阀,以形成一定的回油阻力,用以产生背压,一般背压力为(0.3~0.8)MPa。除了采用背压阀产生背压外,还可以使用溢流阀、顺序阀和节流阀等,如图6-5就是采用溢流阀的背压回路,回油路上溢流阀起背压作用,液压缸往复运动的回油都要经背压阀流回油箱,因而在两
个方向上都能获得背压,使活塞运动平稳。
无论是平衡回路,还是背压回路,在回油管路上都存在背压力,故都
需要提高供油压力。但这两种基本回路也有区别,主要表现在功用和背压力的大小上。背压回路主要用于提高进给系统的稳定性,提高加工精度,所具有的背压力不大。平衡回路通常是在立式液压缸情况下用以平衡运动部件的自重,以防下滑发生事故,其背压力应根据运动部件的质量而定。
增压回路的功用是什么?常用的增压回路有哪些?
答案是:答:在某些中、低压系统中,有时需要流量不大的高压油,这时可以采用增压回路获得高压,以便节省高压泵,减少功率损耗。
常用的增压回路有:
(1)用串联液压缸的增压回路 图6-4 a为用串联液压缸的增压回路。当1YA通电时,液压缸4左腔进油,推动小活塞带动大活塞一起快速向右移动。此时液压缸3的左腔经单向阀2从油箱中吸油。小活塞运动到终点,夹紧工件后,系统压力升高,打开顺序阀1,压力油进入液压缸3左腔。这时活塞杆对工件的夹紧力是作用在两个活塞上的液压力的总和。
(2)用单作用增压缸的增压回路 图6-4b为用单作用增压缸的增压回路。由两个不同工作面积的液压缸串联在一起,组成增压缸。若增压缸的大缸左腔通入低压油,推动活塞右移,此时由于小液压缸面积小于大腔工作面积,故小缸右腔就输出高压油。
在液压系统中常用的保压方法有哪些?各有何特点?
答案是:答:(1)用定量泵和溢流阀直接保持压力 如图6-3a所示,在执行元件已达到工作行程的终点后,液压泵1仍然继续供油,以保持压力。这时,液压泵1输出的压力油少量用于保压,几乎全部通过溢流阀2溢流。这种保压方法功率消耗大,油温升高,适用于流量不大,短时间保压的场合。
(2)用蓄能器保压 如图6-3b所示,进给油路3和夹紧油路5共用一套液压泵驱动。为了保证进给液压缸快速运动时,不许夹紧液压缸的压力下降,即工件仍被夹紧,回路中设置了蓄能器6和单向阀4。当进给液压缸快速运动时,单向阀4关闭,将进给油路与夹紧油路隔开,这样,蓄能器6中的压力油将补偿夹紧油路的泄漏,使其保持夹紧工件的压力。这种保压方法的特点是:保压时间长,压力稳定性好,但必须向蓄能器充液。
(3)用液控单向阀保压 如图6-3c所示,当液压缸下行终止,抵住工件,油路压力达到保压数值时,压力继电器4发出电信号,使换向阀3恢复中位,液控单向阀立即关闭,液压泵卸荷,而液压缸上腔的压力,由液控单向阀的内锥阀关闭的严密性来保证。
这种保压方法保压时间短,能保压10min。
(4)用保压液压泵保压 如图6—4d所示,保压液压泵5的流量很小,液压缸上腔保压时,压力继电器4发出电信号,主液压泵1卸荷,保压液压泵5供油保压。这种保压方法的特点是保压时间长。
有些液压系统为什么要有保压回路?它应满足哪些基本要求?
答案是:答:保压回路的功用是使某些液压系统在工作过程中保持一定的压力,例如为使机床获得足够而稳定的进给力,保证加工精度,避免发生事故,对于加工或夹紧工件,都要求系统保持一定的压力并使压力的波动保持在最小的限度内,在这些情况下则需保压回路。
对保压回路的基本要求是:
应能满足保压时间的要求;
保压回路的压力应稳定;
工作可靠;
经济性好。
减压回路的功用是什么?常用的减压回路有哪些基本形式?
答案是:答:在单泵供油的液压系统中,某个执行元件或某个支路所需要的工作压力低于溢流阀调定的系统压力,并要求有较稳定的工作压力,一些辅助油路,如控制油路、夹紧油路和润滑油路等的油压往往要求低于主油路的调定压力。在这种情况下,就需要减压回路。
减压回路的基本形式如下:
(1)双向减压回路 图6-2a为双向减压回路。将减压阀3装于换向阀5与液压泵1之间,使液压缸6的往复运动均能获得低压油。
(2)单向减压回路 图6-2b为单向减压回路。将单向减压阀装于换向阀与液压缸之间。在换向阀处于左端工作位置时,压力油经换向阀、减压阀变为低压进入液压缸左腔,活塞向右运动,右腔中油液经换向阀流回油箱;换向阀换接到右端工作位置时,液压泵输出的压力油经换向阀直接进入液压缸右腔,于是活塞向左运动,左腔中油液从单向阀和换向阀回油箱,从而实现活塞运动的单向减压。
(3)二级减压回路 图6-2c为二级减压回路。减压阀2的外控口接一远程调压阀3,使减压油路获得两种预定的减压压力:当二位二通阀处于图示位置时,减压油路的压力由减压阀2调定;当二位二通阀换接后,减压油路的二次压力由远程调压阀3调定。必须指出,远程调压阀3的调整压力一定要低于减压阀2的调整压力,这样才能得到二次压力。
(4)断续减压回路 图6-2d为断续减压回路。将二位二通阀与减压阀并联。在图示工作状态下,压力油不通过减压阀直接进入液压缸;二位二通阀换接后,系统压力油经减压阀减压后进入液压缸。
为什么要调整液压系统的压力?如何调整?
答案是:答:液压系统的工作压力取决于负载的大小。执行元件所受到的总负载,即总阻力包括工作负载、执行元件由于自重和机械摩擦所产生的摩擦阻力,以及油流在管路中流动时所产生的沿程阻力和局部阻力等。由于负载使液流受到阻碍而产生一定的压力,并且负载越大,油压越高,但最高的工作压力必须有一定的限制。为使系统保持一定的工作压力,或在一定的压力范围内工作,或能在几种不同压力下工作,因此要调整和控制整个系统的压力。
通常,采用调压回路来满足系统的调压要求。在定量泵系统中,液压泵的供油压力通过溢流阀来调节;在变量泵系统中,用安全阀来限制系统的最高压力,防止系统过载。当系统需要两种以上压力时,可采用多级调压回路。
常用的换向回路有哪些?一般应用在什么情况下?
答案是:答:(1)用电磁换向阀的换向回路用二位三通、二位四通、二位五通、三位四通和三位五通换向阀均可使液压缸或液压马达换向。
图6-la是采用二位四通电磁换向阀的换向回路。应当指出,由于电磁换向阀在换向过程中有较大的冲击,因此这种回路适用于运动部件的运动速度较低、质量较小、换向精度要求不高的场合。
(2)用电液换向阀的换向回路 图6-lb为用电液换向阀的换向回路。电液换向阀是利用较小的电磁阀2来控制容量较大的液动换向阀4换向的,因此用于大流量的系统。电液换向阀的换向速度由单向节流阀3或5调节。这-种换向回路在换向时冲击小,因此适用于运动部件质量较大、运动速度较高的场合。
(3)采用手动换向阀、转阀和行程阀的换向回路
1)用手动换向阀的换向回路是用手操纵杠杆,使阀芯轴向移动控制油流的方向的。
2)用转阀的换向回路是用手或机动控制的,使阀芯转动某一角度,从而换接油路。
3)用行程换向阀的换向回路是利用挡铁或凸轮使阀芯移动的,以控制油流方向。
这些换向回路多用于低压、小流量的场合。
(4)其它方法的换向回路用双向变量泵是通过改变变量泵输出压力油的方向来控制执行元件的运动方向的,如图6-1c所示。这种回路用于功率大、换向精度不高、换向频繁的液压系统,如龙门刨床、拉床和挖掘机等的液压系统。
什么是液压基本回路?常见的液压基本回路有几类?各起什么作用?
答案是:答:由一些液压元件组成的、用来完成特定功能的典型回路,称为液压基本回路。常见的液压基本回路有三大类:
(1)方向控制回路 它在液压系统中的作用是控制执行元件的启动、停止或改变运动方向。
(2)压力控制回路 它的作用是利用压力控制阀来实现系统的压力控制,用来实现稳压、减压、增压和多级调压等控制,以满足执行元件在力或转矩及各种动作对系统压力的要求。 (3)速度控制回路 它是液压系统的重要组成部分,用来控制执行元件的运动速度。
怎样确定油箱的容积?
答案是:答:确定油箱容积的常用方法有两种:一种是估计法,另一种是近似计算法。
(1) 估计法 对于不要求准确计算油箱容积的液压系统,油箱的有效容积通常推荐:
低压系统中,取V=(2~4)qN
在中压系统中,取V=(5~7) qN
在高压系统中,取V=(6~12) qN
式中 V—油箱的有效容积(L)
qN—液压泵的额定流量(L/min)
(2)近似计算法 对于高压、长期连续工作的液压系统,油箱的有效容积可按散热量计算。当油箱的长、宽、高之比在1:1:1到1:2:3范围内,油面高度为油箱高度的0.8时,并且用自然冷却(没有冷却装置)的情况下,油箱有效容积的近似计算公式为: V=√ 〔H/4.2△t〕
式中 V—油箱的有效容积(L)
H—液压系统总发热量(kJ/h)
Δt—允许温升
油箱的正常工作温度是多少?是否所有的油箱都要设置冷却器和加热器?
答案是:答:使液压系统正常工作,油箱的温度必须保持在(30~50)°C的范围内,最高不超过65°C。
油箱是液压系统的主要散热元件,如果油温过高,而采用自然散热(即依靠油箱本身散热)不能使系统的油温降低到正常温度时,则应采取强制冷却法,也就是在油箱中设置冷却器。冷却器是由许多蛇形管组成的,管内通冷却水,把油液中的热量带走,起降温的作用。
若液压系统的油温过低,已低于15°C时,就应设置加热器,用加热器使油温升高。加热器也是用蛇形管组成的,管内通入热水或蒸气,将油温升高。如果油箱的温度一般不会低于正常的工作温度,那就不必设置加热器了。
举例说明油箱的结构及各部分的作用。
答案是:答:图5–4为一固定式油箱的简图。图中1为吸油管,液压泵通过吸油管将油箱中的油液吸入到液压泵中;4为回油管,液压系统中的油液通过回油管流回油箱;隔板7可阻挡沉淀杂质进入吸油管;隔板9阻挡气泡进入吸油管;8为放油阀,供排放油箱中沉淀的杂物使用;注油滤网2设在回油管一侧的上部,起过滤油的作用;盖3上有通气孔,使油箱中的油面与大气相通,从而保证液压泵能够正常吸油;6是油位指示器,用于观察油箱中油面高度;上盖5用于固定液压泵和电动机传动装置等,并防止外界环境中的脏物进入油箱。
安装油管时应注意哪些事项?
答案是:答:(1)安装油管时必须按图样进行,并要注意各支管的方向和基准高度。
(2)在安装过程中要注意机器和管内无杂物,各开口处应加盖,防止杂物进入。
(3)油管在机器上的装配大体上要平行或成直角,保证外形美观。
(4)油管的交叉要尽量少。
(5)并行或交叉的油管之间必须留有间隙。防止互相接触,以免产生振动。
使用蓄能器时应注意哪些事情?
答案是:答:一般情况下,使用蓄能器应注意的事项如下:
(1)作为应急动力源的蓄能器,必须经常地检查与维护,保证处于良好状态,确保安全。
(2)必须对气囊进行定期地气密性检查。一般规定是:初期使用的蓄能器,第一周做一次检查,第一个月内还要检查一次,以后每年检查一次。
(3)当蓄能器的充气压力低于规定值时,务必及时充气,以保证其经常地处于最佳工作状态。
(4)在蓄能器不起作用时,首先要检查气阀的气密性。如果是泄气,应予补气;如果是气阀泄油,则应查明气囊是否有损伤;如果是油阀泄油,就要拆换有关零件。
(5)气囊式蓄能器充气前,要从油口灌注少许液压油,以实现气囊润滑。
如何检查蓄能器充气压力?
答案是:答:检查蓄能器充气压力的方法如下:
将压力计装在蓄能器的油口附近,用泵向蓄能器注满油液,然后使泵停止,让压力油通过与蓄能器相接的阀慢慢地从蓄能器流出。在排油过程中观察压力计,压力计指针慢慢下降,达到蓄能器充气压力值时,则蓄能器中的提升阀关闭,此刻压力计指针迅速降到零。在压力迅速下降以前压力计上的读数,即为蓄能器的充气压力。
另外,还可以利用充气工具直接检查充气压力。值得注意的是,由于每检查一次都要放掉一点气体,所以这方法不适用于容量很小的蓄能器。
蓄能器装入系统使用前,如何进行充气?其充气压力为多少?
答案是:答:蓄能器充气要用充气工具。充气时,慢慢地拧动充气开关,充气完毕则应立即关闭。然后打开放气开关,放掉气路上的残留气体。在充气过程中,应注意使用充气工具与氮气瓶之间的截止阀和减压阀。充气前,先开动截止阀,再缓缓地打开减压阀,慢慢地进行充气,以免胶囊损坏。待压力计指针表示已到充气压力后,关闭截止阀。随后关闭充气开关,充气结束。
作不同使用的蓄能器,其充气压力如下:
(1)蓄能器若用于缓和冲击时,通常以安装处的工作压力或略高的压力为充气压力。
(2)蓄能器若用于吸收液压泵的压力脉动时,一般以平均脉动压力的60%为充气压力。
(3)蓄能器若用于蓄存能量时,其充气终了时的压力不得超过液压系统最低工作压力的90%,但不得低于最高工作压力的25%。
(4)蓄能器若用于补偿闭式回路温度变形所引起的压力变形时,其充气压力应等于或稍低于回路的最低压力。
蓄能器有哪些用途?
答案是:答:蓄能器是储存和释放压力能的装置,在液压系统中的主要用途如下:
(1)储存能量 蓄能器可储存一定容积的压力油,在需要时释放出来,供液压系统使用。
1)提高液压缸的运动速度 液压缸在慢速运动时,需要的流量较少,可用小液压泵供油,并且把液压泵输出多余的压力油储存在蓄能器里。当液压缸快速运动时,需要的流量大,这时系统压力较低,于是蓄能器将压力油排出,与液压泵输出的压力油同时供给液压缸,使液压缸实现快速运动。液压缸快速运动时,由于蓄能器参与供油,因此不必采用较大流量的液压泵,不但可减少电动机功率的消耗,还可降低液压系统的油温。
选用过滤器时应考虑哪些问题?
答案是:答:(1)具有足够的通油能力,压力损失小。
(2)过滤精度应满足预定要求。 。
(3)滤芯具有足够的强度,不因压力油的作用而损坏。
(4)滤芯抗腐蚀性好,能在规定温度下持久地工作。
(5)滤芯的清洗和维护要方便。
因此,过滤器应根据液压系统的技术要求,按过滤精度、通油能力、工作压力、油液粘度和工作温度等条件来选定其型号。
O形密封圈用于旋转轴密封时应注意什么问题?
答案是:答:O形密封圈通常用耐油橡胶制成,而橡胶有一种特殊的反常现象,即它在拉伸状态下受热时,不是膨胀,而是急剧地收缩。所以O形密封圈用于旋转轴密封,当旋转轴与密封圈之间发生相对运动时,O形密封圈将因受热收缩而抱紧轴面,使作用在旋转轴密封面上的摩擦力加大,继而摩擦热增加,收缩加剧,加速O形密封圈的烧损。正是由于这种原因,O形密封圈用于旋转运动时,其转速不能太高;开始时,使O形密封圈的内径比轴径大5%,可以使摩擦引起的橡胶收缩,在密封面上获得合适的压紧力。
安装O形密封圈时为什么要在O形密封圈的侧面安放一个或两个挡圈?
答案是:答:图5-2为O形密封圈安装在活塞上的情况。为了保证初始密封,O形密封圈必须有δ1与δ2的预压缩量;由于活塞与缸体之间具有相对运动,因而存在着配合间隙δ,当油液压力升高后,O形密封圈被压向沟槽一侧,并且产生变形,更加贴紧在配合面上,起到密封的作用。如果油液压力高于10MPa时,O形密封圈将被挤入活塞与缸体之间的配合间隙中,受到损坏。为了防止和避免这样的损坏,所以单向受压时,在O形密封圈受压力的对侧放一个
挡圈;双向受压时,在O形密封圈两侧各放一个挡圈。
安装Y形密封圈时应注意什么问题?
答案是:答:Y形密封圈的截面形状呈Y形,如图5–1所示。这种密封圈工作时受油液压力作用而两唇张开,分别贴紧在轴面和孔壁上,起到密封作用。油液压力越高,密封能力越强,并能自动补偿磨损。因此,在装配时,要特别注意将唇边面对有压力的油腔,千万不能装反。
密封件应满足哪些基本要求?
答案是:答:(1) 在一定的工作压力和温度范围内具有良好的密封性能,泄漏尽可能少。
(2) 摩擦系数小,摩擦力稳定,不会引起运动件的爬行和卡死现象。
如下图所示的简支梁,在压力F和P的作用下;简支梁额横截面面积为A,弹性模量为E,抗弯截面系数为W。现有若干个固定电阻和电阻应变片,标准电阻均为R,所有电阻应变片的灵敏度都为S。
(1)正确布置应变片,分别画出只测量压力F和只测量压力P的电
答案是:da1202112911280
电式加速度传感器与电荷放大器连接,电荷放大器又与一函数记录仪连接。已知,传感器的电荷灵敏度Kq=200(pc/g),反馈电容Cf=0.005(uF),被测加速度a=0.5g,求:
(1)电荷放大器的输出电压是多少?电荷放大器的灵敏度Ku=
答案是:da12021129111932
(1)求信号x(t)=A+Bcos(ω₁t+φ)+Csin(ω₂+β)的自相关函数。
答案是:da1202112911103
当用锤击法对测试对象进行激振时,不同的锤头材料对锤击力有什么不同的影响?请利用傅里叶变换的有关性质分析。
答案是:da120211291185
简述利用自相关函数提取信号中周期成份的原理
答案是:da1202112911123
如果一个测试系统能够进行不失真测试,那么它的输入和输出满足什么关系?测试系统本身满足什么要求?
答案是:da12021129105943
在对信号采样过程之前抗混滤波,其作用是什么?它选用何种滤波器?其截止频率如何确定?
答案是:da12021129105610
一线性系统不满足“不失真测试”条件,若用它传输一个500Hz的余弦信号,则必然导致输出波形失真。
答案是:错误
调幅是指一个高频的正(余)弦信号与被测信号(),使高频信号的()随被测信号的变化而变化。
答案是:相乘,幅值
某传感器的测量范围为-20°C~80°C,其定度曲线与理想直线的最大偏差为2°C,则其非线性度为()
答案是:2%
半导体应变片的工作原理是基于()
答案是:压阻效应
互功率谱密度函数描述了信号的()沿频率轴的分布情况
答案是:平均功率
当测试系统的输出y(t)与输入x(t)之间的关系为y(t)=A0x(t-t0)时,该系统能实现()测试。此时,系统的频率特性为H(w)=()
答案是:不失真,Aoe-jwt0
某周期信号的傅里叶级数展开式为x(t)=sinπt+1/3sin3πt+1/5sin5πt+...,那么该信号的周期为()s
答案是:2
某一测试系统由传递函数分别为H(s)=2/0.4s+0.5和H(s)=3/3s+4两个环节串联而成,则该测试系统的灵敏度为()
答案是:3
稳态正弦激振是普遍应用的激振方法,其激振功率大,信噪比高,但有()的缺点。()
答案是:试验周期长,效率低
把变极距型电容式位移传感器作成()结构形式,不仅可以提高灵敏度,还可以改善线性度。
答案是:差动式
如果x(t)的频谱为X(at)的频谱为(),其中a为常量
答案是:1/axcw/a
压电式位移传感器的工作原理为基于()
答案是:压电效应
给你提供如下仪器:微机、滤波器、功率放大器、压电式力传感器、压电式位移传感器、电荷放大器、激振器、A/D转换器,要求测量某一系统的频率响应函数,请你把所有的仪器都用上(数量不限),组成一个测量系统,画出系统框图,并简要说明
答案是:da120211291078
已知某周期信号的傅里叶级数展开式为x(t)=A/2+∑4A/(nπ)2sinnπ/2sinn,试求该信号的直流分量、第一至第五次谐波分量的幅值。
答案是:da1202112910228
已知随机信号x(t)的自相关函数如下所示,已知A0=2400,0B=1600,求信号x(t)的均值、均方值和方差。
答案是:da1202112995936
已知低通滤波器的参数R=4KΩ,C=2μF.试:
(1)确定截止频率,画出幅频特性曲线。
(2)当ex=5cos(100t+30°)+10sin(125t+60°)+20sin(250t+45°)时,输出信号ey的表达式。
答案是:da1202112995311
当磁带快录慢放或者慢录快放时,声音信号的频谱分别会发生什么样的变化?请利用傅里叶变换的有关性质分析。
答案是:da120211299300
在对人体做电生理研究时,采用什么方法可以正确测得心脏跳动传至手腕脉搏田东的时间差是多少(假设心脏及脉搏的信号均可测得,但有时可能会受到人体生理因素的干扰)?试述分析方法及过程。
答案是:da1202112992622
什么叫电桥平衡?要使直流电桥平衡,桥臂参数应满足什么条件?交流电桥应满足什么条件?
答案是:da120211299234
为什么说电容式的位移传感器只能用于小位移测量?
答案是:da1202112992045
余弦信号只有实频谱,没有虚频谱()
答案是:正确
瞬态激振属于窄带激振法()
答案是:错误
δ(t)为单位脉冲函数,则对于函数f(t),有∫∞﹣∞δ(t-t0)f(t)dt=f(t0)
答案是:正确
将高通与低通滤波器串联可获得带通或带阻滤波器()
答案是:正确
采样频率为1024Hz,采样点数为10240,则频率分辨率为0.1Hz()
答案是:正确
电感式传感器属于能量转换型传感器()
答案是:错误
一个包括0~1000Hz频率成分的信号通过截止频率为200Hz的低通滤波器后将完全没有200Hz以上的频率成分()
答案是:错误
电桥的灵敏度是指输出电压与电阻的变化量之比()
答案是:错误
带通滤波器因数λ值越小,其频率选择性越好()
答案是:正确
信号的自功率谱和互功率谱都保留幅值、频率和相位信息()
答案是:错误
一带通滤波器,其中心频率是f0,-3dB带宽是B,则滤波器的品质因数等于()
1 f0+B
2 f0-B
3 f0B
4 f0/B
答案是:f0/B
用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数,可取输出值达到稳态值()倍所经过的时间作为时间常数
1 0.632
2 0.865
3 0.950
4 0.982
答案是:0.982
结构型传感器是依靠()的变化实现信号变换的
1 本身物理性质
2 体积大小
3 结构参数
4 化学性质
答案是:结构参数
一阶系统的动态特性参数是()
1 固有频率
2 线性度
3 时间常数
4 阻尼比
答案是:时间常数
压电式传感器输出电缆长度的变化,将会引起传感器的(
)
1 固有频率
2 阻尼比
3 灵敏度
4 压电常数
答案是:压电常数
周期信号的周期越大,则其频谱的频率间隔()
1 越小
2 越大
3 不变
4 变化不一定
答案是:越小
在信号处理中,为了避免发生频率混叠现象,对连续信号采样时,采样频率必须大于信号最高频率的()倍
1 1/2
2 1
3 3
4 3
答案是:2
电阻应变式位移传感器的输入是()
1 应变
2 力
3 速度
4 加速度
答案是:力
测试装置频率响应函数是指在稳态下输入信号的频率变化时,()
1 输出信号与输入信号的频率之比
2 输出信号与输入信号幅值比、相位差
3 输出信号幅值、相位的大小
4 输入信号频率与装置固有频率之比
答案是:输出信号与输入信号幅值比、相位差
电位器式的位移传感器的分辨率与()有关
1 总电阻
2 激励电压
3 电阻丝有效长度
4 电阻丝直径
答案是:电阻丝直径
变极距型电容式位移传感器的灵敏度S()
1 反比与两极板之间的距离δ
2 等于常数
3 反比与两极板之间的距离的平方δ2
4 正比于极板的正对面积A
答案是:反比与两极板之间的距离的平方δ2
从时域上看,系统的输出是输入与该系统()响应的卷积
1 正弦
2 阶跃
3 脉冲
4 余弦
答案是:脉冲
一选频装置,其幅频特性在f₂→∞区间近于平直,在f₂→0区间急剧衰减,这叫()滤波器
1 低通
2 高通
3 带通
4 带阻
答案是:高通
概率密度函数表示了信号()
1 幅值的概率
2 幅值落在单位幅值区间的概率
3 幅值的概率密度
4 频率的概率
答案是:幅值落在单位幅值区间的概率
不能赢涡流式传感器进行测量的是()
1 位移
2 材质鉴别
3 探伤
4 非金属材料
答案是:非金属材料
调幅是指一个高频的正()弦信号与被测信号(),使高频信号的()随被测信号的变化而变化
答案是:余,相乘,幅值
热电偶的输出热电动势包含了()和()
答案是:接触电势,温差电势
压电晶片的工作面积上积聚的电荷量q与()成正比
答案是:作用力
如果信号的自相关函数为脉冲函数,则信号的自功率谱密度函数等于(),它提供了该信号的功率在()轴上的分布信息
答案是:1,频率
某8位A/D转换器输入模拟电压的变化范围是-10V-10V,则其分辨率为()
答案是:80mv
某周期信号的傅里叶级数展开式为X(t)sinπt+1/3sin3πt+1/5sinπt+...,那么该信号的周期为()
答案是:2
某一测试系统由传递系统函数分别为H₁(s)=2/0.5s+0.4和H₂(s)=3/2s+2两个环节串联而成,则该测试系统的灵敏度为()s
答案是:2
测试装置实现不失真测试的条件是:(),()
答案是:幅频特性为常数,相频特性为常数
信号x(t)的自相关函数为Rx(γ)=(2sin10γ)/(50γ),则其均方指Ψ2x=()
答案是:0.4
光电传感器的工作原理是利用物质的()
答案是:光感效应
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