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试题标准答案及评分标准B(1)


齐齐哈尔大学试题标准答案及评分标准
考试科目:流体传动与控制 适用对象:机械 051-6 课程编码:11113001
教师须知: 1)期末考试批完卷后,请将答案放在上层随答题纸,一起交到学院教科办存档。 2)补考、缓考、重修考试批完卷后,请将答案放在上层随答题纸,一起交到教务科存档。

试卷编号:B 使用学期:2008--2009--1 共

6 道大题 总分 100 分 第 七 学期 共4页

一、填空题(每小题 2 分,共 10 题 20分)
1、活塞式液压缸根据其使用要求不同可分为(双杆)式和(单杆)式。 2、液压系统中的压力损失分为两类,它们是(沿程)压力损失和(局部)压 力损失。 3、容积调速回路是(用改变液压泵或液压马达的排量)来实现调速的。 4、油箱的功用是(储存油液)(散发热量)(逸出空气)(沉淀污物) 、 、 、 。 5、各液压阀间的连接方式有: (管式)连接、 (板式)连接、 (集成式)连接 等。 6、液体作紊流流动时的动能修正系数 =(1) ,液体作层流流动时的动能修 正系数 =(2) 。 7、溢流节流阀是由(溢流阀)与(节流阀)组合成的复合阀。 8、根据节流阀在回路中的位置不同,分为(进油节流)(回油节流)(旁路 、 、 节流)调速三种回路。 9、溢流阀的主要作用是对液压系统(定压)或(进行安全保护) 。 10、液压系统常见的管接头有: (焊接)管接头、 (卡套)管接头、 (扩口)管 接头、 (胶管)接头、 (快速)接头。

二、选择题(每小题 2 分,共 5 题 10 分)
1、选择液压油时,主要考虑油液的 C 。 A、密度 B、成分 C、粘度 2、设计合理的液压的吸油管应该比压油管 B 。 A、长些 B、粗些 C、细些 3、高压系统宜采用 C 。 A、齿轮泵 B、叶片泵 C、柱塞泵 4、液压系统利用液体的 C 来传递动力。 A、位能 B、动能 C、压力能 D、热能 5、限制齿轮泵压力提高的主要因素是 D 。 A、流量脉动 B、困油现象 C、泄漏 D、径向不平衡力

三、回答问题(每小题 5 分,共 4 小题
试题 B 答案总 4 页第 1 页

20 分)

1、 答: 实际流量与理论流量的比值称为容积效率, 它表示液压泵容积损失大小的程度。

流体传动与控制

液压泵的容积效率η v 为: η v=q/qt 3 式中 q——泵的实际流量(L/min)或(m /s) 3 qt——泵的理论流量(L/min) 或(m /s) 2、答:液压油的粘度与温度有关,温度越高,则粘度愈小。因此温度变化较大时, 相应的系统泄漏量变化也较大,同时管道的流动阻力变化也较大(因为流动阻力与 粘度成正比) 。因此原来调定的参数在温度变化较大时参数的变化也大,产生温度 飘移。使系统的控制精度相应降低。 3、答: (1)气囊式蓄能器需要垂直安装,气体上部,油液处于下部,以避免气体 随液体一起排出;当蓄能器装入气体后,各部分不准拆开或松动螺钉,且定期检查 气体压力。 (2)用于吸收冲击压力和脉冲压力时,应尽可能安装在靠近振动源处。 (3)安装在管路上的蓄能器必须用支架固定。 (4)蓄能器与管路系统之间应安装截止阀,以便在充气或检修时将蓄能器与主油 路系统切断,防止液压泵停传时蓄能器内的压力油倒流。 4、答:若把先导式溢流阀的远程控制口当成泄漏口接油箱,这时液压系统会导 致产生不了压力的问题。原因是:系统压力通过溢流阀主阀芯的阻尼孔,在没有打 开先导阀的情况下而通过远程控制口(K□)直接回油箱,使主阀芯两端产生压差, 克服主阀芯上端软弹簧力,使主阀芯上移,溢流阀产生压力很小。

四、推导平行平板缝隙速度和流量公式,要求画图,标注液体所受 的力。 (20 分,画图占 5 分)
答:液体通过平行平板缝隙时的最一般流动情况, 是既受到压差△P= p1—p2 的作用, 由受到平行平板间相对运动的作用,其计算图如图所示。图中 h 为缝隙高度,b 和 L 为缝隙宽度和长度,一般有 b>>h 和 L>>h。在液流中取一个微小单元 dxdy(宽度 方向取单位长) ,作用在它与液流相垂直的两个表面(面积为 dy)上的压力为 p 和 p+dp,作用在它与液流相平行的两个表面(面积为 dy)上的单位面积摩擦力为τ 和τ +dτ (画图,受力分析 5 分) ,因此,它的受力平衡方程式为:pdy+(τ +d τ )dx=(p+dp)dy+τ dx 经过整理并将式τ =du/dy 代入后 分)有 d2u/dy2 =1/ (5 , 2 μ *dp/dx 对上式积分两次可得:u=y /2μ *dp/dx+C1Y+C2 (1);式中 C1、C2 — —由边界条件所确定的积分常数。当平行平板间的相对运动速度为 u0 时,则在 y=0 处,u=0;y=h 处,u= u0 可得 u=y(y-h)/2u*dp/dx+ u0/h*y (2); 此外,液流作层 流流动时 p 只是 x 的线性函数,即 dp/dx=(p2—p1)/L=△P/L,把这个关系代入式 (2)便有:u=y(h-y)/2uL*△P+ u0/h*y (5 分) (3)。 由此得通过平行平板缝 隙的流量为:Q=∫0hubdy=∫0h [y(h-y)/2uL*△P+ u0/h*y]bdy=bh3△P/12uL+ u0 bh/2 (5 分)

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流体传动与控制

五、 (15 分) 解:
1.计算油管中液体流速 V2 和雷诺数 Re,判断流态 (5 分) -3 3 -2 -6 2 已知:Q=150L/min=150*10 /60 m /s;d=6cm=6*10 m;ν =30×10 m /s; 流速 V2=4Q/π d2=4*150*10-3/π (6*10-2)2*60=0.884 m/s; 雷诺数 Re= V2 d/ν =1768.38<2320 层流 2.列 1-2 断面的伯努利方程 (4 分) 2 2 2 z1+p1/ρ g+α1V1 /2g=z2+p2/ρ g+α2V2 /2g+(ξ 弯+ξ 入)*V2 /2g 3.确定各参数 (4 分) 3 其中: 1=0.1MPa; 2=0.02MPa; 1=0; 2=h; 1=0; 1=α2=2; =900kg/m ; p p z z V α ρ g=9.8m/s2; ξ 弯=0.2;ξ 入= 0.5 4.代入各参数解得:h=2.14m (2 分)

六、 (15 分) 解:
在 F1 力的作用下,切削缸内形成的压力 p1, p1=F1/A1=14*10/100=1.4MPa, 在 F2 力的作用下,夹紧缸内形成的压力 p2, p2=(F2+PA4)/A3=(4.25*103+1.5*105*50*10-4)/100=0.5MPa C 点压力:pc=p1=1.4MPa; B 点压力:pB=p2=0.5MPa; pA=pA+△p=1.4+0.2=1.6MPa; (5 分)

阀 1 溢流阀、2 节流阀、3 减压阀。应选用额定压力,由于节流阀 2 和减压阀 3 的
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流体传动与控制

进口油压都等于溢流阀 1 的调整压力,溢流阀 1 的调整压力就是系统压力,所以各 阀应按系统最高压力作为个阀的额定压力≧pA=1.6Mpa 求各阀的额定流量 切削缸活塞快速运动时所需流量:q1=v1 A1=200*100=2*104 cm/min=20L/min 夹紧缸活塞快速运动时所需流量:q2=v2 A3=240*100=2.4*104 cm/min=24L/min 系统所需总流量:q= q1+q2=20+24=44L/min 溢流阀 1 选取额定流量等于系统所需总流量: q= q1+q2=20+24=44L/min 节流阀 2 选取额定流量等于切削缸活塞快速运动时所需流量: q1=2*104 cm/min=20L/min 减压阀 3 选取额定流量等于夹紧缸活塞快速运动时所需流量: q2= 2.4*104 cm/min=24L/min (5 分)

(5 分)

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