液压伺服控制课后题答案大全王春行版.doc

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1、第二章 液压放大元件习题1. 有一零开口全周通油的四边滑阀,其直径 ,径向间隙 ,md3108mrc6105供油压力 ,采用 10 号航空液压油在 40 工作,流量系数 ,Paps5107C2.dC求阀的零位系数。 sp24.3/7kg解:对于全开口的阀, dW由零开口四边滑阀零位系数 smpwCKsdq /4.1870/1084.3620 2530 pr acc /.4.154.32 3220pKrpKacqcsdp /108.3020 2. 已知一正开口量 的四边滑阀,在供油压力 下测得mU5. Paps5107零位泄漏流量 ,求阀的三个零位系数。in/Lqc解:正开口四边滑阀零位系数 s

2、dqpwck20ssdcopuksdcpwuq2smqKc /67.15.0/230sasc pp/095.2/3120pKacqp /18.03. 一零开口全周通油的四边滑阀,其直径 ,供油压力 ,md3108Paps5102最大开口量 ,求最大空载稳态液动力。mxm3015.解:全开口的阀 dW最大空载液动力: 4.1305.120814.3043.03 mssxpF4. 有一阀控系统,阀为零开口四边滑阀,供油压力 ,系统稳定性要求Paps阀的流量增益 ,试设计计算滑阀的直径 的最大开口量 。计算时取sKq/72.0 dmx0流量系数 ,油液密度 。6dC3/80kg解:零开口四边滑阀的流

3、量增益: 870/1214.36207. 5dpWKsdq故 m85全周开口滑阀不产生流量饱和条件 67maxvXWo32.05. 已知一双喷嘴挡板阀,供油压力 ,零位泄漏流量Paps5102,设计计算 、 、 ,并求出零位系数。计算时取 ,smqc/105.736ND0fx 8.0dC, 。4dfC387kg解:由零位泄漏量即 得:sfNdfc pXDq02160NfDX则:mCqsdfcN438.16mXf027.2100)(fNdofxD若: ,8.0dfC160NfX则 m93.4.第三章 液压动力元件习题1. 有一阀控液压马达系统,已知:液压马达排量为 ,马达容积效radmDm/10

4、63率为 95%,额定流量为 ,额定压力 ,高低压腔总sqn/106.34Ppn54容积 。拖动纯惯性负载,负载转动惯量为 ,阀的流量增益3410mVt 2.kgJt,流量-压力系数 。液体等效体积弹性模量sKq/2 asKc/5.316。试求出以阀芯位移 为输入,液压马达转角 为输出的传递函数。Pa8e7Vxm解:解:由阀控液压马达的三个基本方程由阀控液压马达的三个基本方程qcLVLQKXPtmtesps4DC2tLPJ可得 qmm32tctt2ess4VKDJCX马达的容积效率 且 nvqtmnqp得 nv123tm1.80sapCP 2. 阀控液压缸系统,液压缸面积 ,活塞行程 ,阀至液

5、压缸24p5AmL6.0的连接管路长度 ,管路截面积 ,负载质量 ,阀的l1107.makgt2流量-压力系数 。求液压固有频率 和液压阻尼比 。计算时,PsmKc/02.531 hh取 , 。Pa8e077kg解:总压缩容积: 3344 1054.9)2107.6105(2 mlLAVpt kgaAlmpptt 9.2总则液压固有频率: HzzmVtpeh 3.1269.421018.)5(7432由于 较小可忽略不计,则pB 338412 106.10.9.705. tepchAK3. 变量泵控制定量马达的惯性负载为 ,高压侧油液总容积 ,2mkgJt 3012mV泵及马达的总泄漏系数 ,

6、液体等效体积弹性模量PasCt/108.3,马达排量 ,马达机械效率 ,泵转速Pa8e107 rdD26m 9.m。略去泵与马达间的沿程阻力损失,求此装置以马达转速 为输出,以srd/3.52p 泵排量 为输入的传递函数。D解:变量泵的排量: pK变量泵流量方程拉氏变换为: 11PCDQPCqtpptpp 力矩平衡: mtmmtm sJGsBJPD221液压马达高压腔流量方程拉氏变换: )1206.92.5(3)(20 10111 ssDDsJVCsPVPCQsqpmp mmtetp etpemt4. 有一四边滑阀控制的双作用液压缸,直接拖动负载作简谐运动。已知:供油压力,负载质量 ,负载位移

7、规律为 ,负载移动Pa5s104kg3t txsinmp的最大振幅 ,角频率 ,试根据最佳负载匹配求液压缸面积和mx28srad/0四边阀的最大开面积 。计算时,取 , 。VW62.C3/870kg解:有负载位移规律 ,得txmpsin负载速度: vco负载力: txFmpsin2则负载功率: tmxtvP 2sin1cos33当 时,4t 2max1若负载匹配最佳,则此时SPmLp ANxF 32.1530183022液压缸活塞面积为 22564.4. mpFAsL sxVmL /7.1/301822则最大空载流量 sLAVqpL /83.4/064.30 最大开口面积 mCWxsdmvn

8、5531.87012.05. 变量泵控制定量马达拖动纯惯性负载作简谐运动。其运动规律为 ,试tsinmax 中 为负载角位移, 为负载角位移的振幅, 为角频率。变量泵的额定工作压力为mmax ,转速为 ,系统总泄漏系数为 。设低压腔压力为零。根据负载匹配求泵的排量sppntC和液压马达排量 。Dm解: wtJwttJP mttm 2sin21cosin3ax32ax 当 , 时,功率最大2wt4mms TnDp2sm功率最大时, 2wJJTtmt stmpwD2对于泵控系统,马达在最大转速时,所需流量由泵提供。即: stmpcnpssttpststpstmp ncwJncwJncD22/ 33

9、 第四章 机液伺服系统习题1. 如图 4-15 所示的机液位置伺服系统,供油压力 ,滑阀面积梯度Pap5s102,液压缸面积 ,液压固有频率 ,阻尼比mW21024-p10mAsrd/3h。求增益裕量为 时反馈杠杆比 为多少?计算时,取 ,.hdB621flK62.0dC。3/870kg1l2lvxixpx LFsp00图 4-15 机液位置伺服系统解:增益裕量是相位穿越频率 处的增益倒数。即gW)(1gggjHjGK以 dB 表示时, hvjwjg kHGBdgg 2l0l20依题得: , ,6l20hvwk.h3h计算得: 15.4v由式(4-3)得: 1pfqvAk由式(2-40)得:

10、02LLsdq pWCk根据图 4-15 可得 , , 动作示意图vxip由三角形性质可得 21lxvpi整理得: 3221pivllx由(1)(2 )(3 )式联立并代入已知量。可得:16.02lkf2. 如图 4-16 所示机液伺服系统,阀的流量增益为 ,流量-压力系数 ,活塞 ,活qKcKpA塞杆与负载连接刚度 ,负载质量 ,总压缩容积 ,油的体积弹性模量 ,阀的输sKLmtVe入位移 ,活塞输出位移 ,求系统的稳定条件。ixpxvxixpx sp0pLmxsK1l2l图 4-16 考虑连接刚度的机液位置伺服系统解:由式 4-16 知系统稳定条件 112snnhvwk由式 4-3 知 2

11、pfqvAk由图 4-16 知 , , 的几何关系可知vxip 321lf液压弹簧刚度 442tpenk综合刚度 51shn综合谐振频率 6Lnmkw由(4)(5 )(6 )三式可得742Lpest sn mAkvw综合阻尼比 82npcnw总流量压力系数: 9tcek忽略泄露影响由(8)(9)得 102npLcnAm连接结构的固有频率 1Lsskw将式(2)(3 )(7 )(10)(11)代入(1)整理得 tqpecvkAl421第五章 电液伺服阀习题1. 已知电液伺服阀在线性区域内工作时,输入差动电流 ,负载压力mA10i,负载流量 。求此电液伺服阀的流量增益及压力压力增Pa1025LpL/min60q益。解:电液伺服阀的流量增益为 3q.1siLKA压力增益 8pa210iLP2. 已知一电液伺服阀的压力增益为 ,伺服阀控制的液压缸面积为Pa/m05。要求液压缸输出力 ,伺服阀输入电流 为多少?24pm105AN14Fi解:负载压力: aApL 740150输入电流: mAKip257

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