《液压与气动技术》习题及答案.pdf

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1、模块一：气压传动技术基础模块一：气压传动技术基础课后练习答案课后练习答案学习单元一学习单元一气压传动概述气压传动概述【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：谈谈中国气动工业的发展历史给你带来的启示？参考答案：参考答案：需结合自己情况回答思考思考 2 2：结合对本单元学习的理解举出2 例所见的气动设备？参考答案：参考答案：需结合自己情况回答练习练习 1 1：如图 1-10 所示为利用气压传动驱动的木料加工输送生产线，结合图示，指出其中 1016 元件的名称及作用。1-料仓；2-行程开关；3-铣刀；4-夹具；5-传送带；6-推料缸；7-推头；8-支板；9-被加工件图 1-10木料加工输送生产

2、线参考答案：参考答案：图中：10机控二位三通常断式换向阀（行程开关），作用是当气缸运动到终端触碰其则接通气路控制换向阀 11 换向，使推料气缸伸出。11双气控二位四通换向阀，作用控制推料气缸伸出或返回。12手动二位三通常通式换向阀，作用是控制换向阀11 复位，使推料气缸返回。13机控二位三通常断式换向阀（行程开关），作用是当传送带上的工件触碰到行程开关后则接通气路。14气动二联件，作用是过滤压缩空气，并设定和稳定输出的压力。15双作用气缸，作用是驱动推头进行往复运动。16单向节流阀，调节推料的快慢。练习练习 2 2：如图 1-11 所示为生产线上为数控机床自动上料的中间缓存设备，缓冲存储的目的

3、是为缓解由于生产线上机器和机器间的生产节拍不协调而出现的物料堆积现象，这种机器还可以在生产线上个别工位的机器出现故障时发挥作用。试确定图1-11 中哪些部分的运动可利用气动执行元件来实现。1-上料装置；2-传送带；3-提升装置；4-棘爪；5-进料器；6-进料器驱动装置；7-输料槽；8-直线摆动组合单元；9-缓存料仓；10-直线单元；11-夹爪；12-机床夹具；13-机床图 1-11数控机床自动上料的中间缓存设备参考答案：参考答案：1.上料装置2.传送带3.提升装置4.进料器驱动装置5.直线摆动组合单元6.直线单元7.夹爪8.机床夹具学习单元二典型气动元件典型气动元件【思考与练习】【思考与练习】

4、思考思考 1 1：换向阀的驱动方式有哪些？参考答案：参考答案：人力、机械碰撞力、弹簧力、气压力、电磁力及上述几种形式组合在一起的复合力。思考思考 2 2：三位换向阀和二位换向阀在控制执行元件时有什么区别？参考答案：参考答案：三位阀可控制执行元件停留在任何位置，二位阀只能控制气缸或摆缸停留在两个终端位置，控制气马达处于正转或反转。练习练习 1 1：为了提高加工效率，人们通常使用如图 1-45 所示造价低、安装与调试简单气动控制的机床夹具，对工件进行快速夹紧和定位。当按动按钮时，单作用气缸伸出，松开夹持的工件；当松开按钮时，单作用气缸自动返回，并夹紧工件。试设计气动回路并在实验台上进行安装与调试。

5、图 1-45机床夹具参考答案：参考答案：气动回路气动回路机床夹具回路图练习练习 2 2：如图 1-46 所示为数控机床装夹机械手示意图，由于利用了气动技术驱动手爪的运动，因此，可实现对工件的快速抓取，减轻工人的劳动强度。机械手工作过程：按下按钮时活塞杆伸出，机械手松开，松开按钮时活塞杆收回，机械手将工件抓紧。试设计满足工作过程要求的气动机械手控制回路，并在实验台上进行系统的安装、调试与运行。图 1-46数控机床装夹机械手示意图参考答案：参考答案：数控机床装夹机械手学习单元三学习单元三单缸气动回路设计与装调单缸气动回路设计与装调【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：在利用延时换向阀控制气

6、动系统动作的时间需要注意什么问题？参考答案：参考答案：控制口压力的大小、节流阀开度的大小、系统压力的稳定性。思考思考 2 2：在气动系统中安装行程开关需要注意什么问题？参考答案：参考答案：1 安装的位置；2.行程开关安装的方向，应顺着滚轮压下练习练习 1:1:如图 1-57 所示，一个弯角机械用两个同样的按钮阀控制一个成型器快速地向前运动，通过气缸的向前运动，将一块平板弯角，如果两个按钮中的一个被松开，则双作用气缸慢慢的返回到初始位置。试设计满足上述要求的气动控制回路。参考答案：参考答案：图 1-57弯角机械弯角机械气动回路图练习练习 2:2:在 6bar 工作压力作用下，利用二位五通双气控换

7、向阀，控制一个双作用气缸伸出和返回，且两个方向的速度均可调，选择其他必备的气动元件，构成气动回路，能实现：按下按钮，气缸伸出，到位后自动退回，试设计满足上述要求的气动控制回路。参考答案：参考答案：气动回路图学习单元四学习单元四气动逻辑控制回路设计与装调气动逻辑控制回路设计与装调【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：在绘制气动回路图时，“与”门逻辑元件除了知识资讯中给出的职能符号外，还可怎样表示？参考答案：参考答案：思考思考 2 2：在超低压系统中能否使用逻辑“与”或逻辑“或”元件？为什么？参考答案：参考答案：不能，因为 P1 和 P2 压力过低，会使阀芯不能到达指定位置，会出现“路路通

8、”现象。练习练习 1 1：有一个三角形售货台，在三个角上各有一个按钮开关，有一个单作用气缸，至少按动两个开关，气缸伸出送出一杯饮料，否则气缸返回或不动，是设计满足此功能的气动回路图。参考答案：参考答案：三角形售货台气动回路图练习练习 2 2：试设计一个用于烫衣机（如图1-65 所示）的控制系统。烫衣机的上烫衣板由双作用气缸的活塞杆来驱动。因此，控制系统应该设计成当气缸的活塞杆带动上烫衣板向下运动并压紧时，防止操作者的手被夹住。烫衣板在一个可调节的时间内压在一起，然后自动打开。应满足下列条件：两个手动按钮（S1 和 S2）被安装在控制盒的左侧和右侧，一定要双手操纵按钮。当两个按钮在0.5s 之内

9、被同时按下时，才可以发出启动信号。此外，操作者必须按住两个按钮，一直到上烫衣板处于最低位置为止。然后，可以松开两个按钮。当两个按钮中的一个较早地松开时，烫衣机应该立刻重新打开。参考答案：参考答案：图 1-65烫衣机示意图烫衣机气动控制回路学习单元五学习单元五双缸控制回路设计与装调双缸控制回路设计与装调【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：能否利用延时阀消除多缸系统的障碍信号？参考答案：参考答案：能思考思考 2 2：分析利用可通过式行程开关和换向阀消除障碍信号的优缺点？参考答案：参考答案：优点是利用可通过式行程开关消障回路简单，安装调试容易。缺点是位置控制精度低，需将行程开关放置在离前后

10、终端位置有一点距离的地方，即发讯时，气缸还没有运动到终端。练习练习 1 1：如图 1-75 所示为自动打印机工作示意图。要求启动开关后，首先推料，夹紧缸将塑料板（工件）从料仓中平稳的分离，并夹紧后利用冲头打印标记，然后，两个气缸同时返回，要求此设备能加工薄厚不同的塑料板。试设计满足上述功能的气动控制系统回路图。参考答案：参考答案：图 1-75自动打印机工作示意图自动打印机气路图练习练习 2 2：借助图 1-76 所示的金属铆接装置，可以将两个金属板彼此铆接在一起。将铆钉放入到两个金属板的孔中，然后，用手将两个金属板放入到铆接装置中。按动手动按钮后，气缸 A2 的活塞杆将金属板夹住，然后，气缸

11、A1 的活塞杆伸出，并将两个金属板铆接在一起。出于安全考虑，当铆接气缸A1 完全退回到后端终点位置之前，A2 必须仍然夹紧。只有当两个气缸确实回到后端终点位置时，新的运动过程才能开始。根据工艺流程，试画出位移步进图并设计气动回路图。图 1-76金属铆接装置参考答案：参考答案：位移-步进图金属铆接装置气动回路图模块二：电气气动技术模块二：电气气动技术课后练习答案课后练习答案学习单元一学习单元一电气气动技术基础电气气动技术基础【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：电气气动系统与纯气动系统相比较优势是什么？参考答案：参考答案：1.可方便的与电子元件相结合实现自动控制2.控制精度和稳定性高于纯

12、气动系统思考思考 2 2：在什么情况下电气气动系统采用三位阀来控制气缸的运动？参考答案：参考答案：要求气缸可停在行程的任意位置时，例如，启动急停按钮后要求气缸停在当前位置。练习练习 1 1：试设计时间控制照明电路，启动不定位开关 S，灯亮，2 小时后，灯自动熄灭。参考答案：参考答案：时间控制照明电路练习练习 2 2：试写出图 2-33 电气-气动系统图中所使用的气动、电气元件。参考答案：参考答案：气动元件终端带可调缓冲的双作用气缸、单向节流阀、中位机能为“O 型”的双电控三位五通电磁换向阀、手动二位三通常断换向阀、气动二联件、气源。电气元件电源、手动按钮常开开关、磁感应传感器（接近开关）、手动

13、按钮常闭开关、中间继电器、触点。（a）（b）图 2-33电气-气动系统图学习单元二学习单元二电气气动控制回路设计与装调电气气动控制回路设计与装调【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：为什么在工业设备中的电气气动系统往复循环回路都是用点动开关作为启动开关而不是用定位开关？参考答案：参考答案：点动开关没有记忆性，使用此种点动开关作为启动按钮更安全。思考思考 2 2：当电气气动系统设备置身于粉尘大的工作环境，能否采用容性传感器作为输入信号？为什么？参考答案：参考答案：不行，如果传感器感应面落上粉尘会发出信号产生误动作。图 2-39销钉装配机图 2-40沙发寿命测试机练习练习 1 1：将一个销

14、钉压入到矩形铝块的孔中（如图2-39 所示），首先用手将销钉和铝块插好，然后，通过按动一个手动按钮（该按钮被安装在距压入装置较远的地方）使得一个大直径短行程双作用气缸的活塞杆快速伸出，并将销钉压入到工件中，松手后气缸返回，试设计此系统的电气-气动回路图。参考答案：参考答案：销钉装配机电气气动回路图练习练习 2 2：对成品沙发进行使用寿命测试（如图2-40 所示），如果启动点动按钮后，沙发测试气缸做连续往复运动，且往返速度均可调，启动停止按钮，沙发测试气缸停止在初始位置，试设计此系统的电气-气动回路图。参考答案：参考答案：沙发使用寿命测试机电气气路图双缸电气气动控制回路设计与装调双缸电气气动控制

15、回路设计与装调【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：如何来判断气动控制系统中的障碍信号？参考答案：参考答案：同一个换向阀两端同时出现控制信号其中一个即为障碍信号。思考思考 2 2：中间继电器应用在电气气动控制回路中可起什么作用？参考答案：参考答案：增加触点可起到“扩容”作用，还可以起到利用低电压信号导通高高压信号的作用。练习练习 1 1：在生产线上，如果遇到传递的工件运动的方向、运动的位置发生变化，通常采用如图 2-53 所示物料转运平台来解决此问题，借助两个双作用气缸 Z1、Z2 来完成，要求Z1 气缸伸出到位后，Z2 气缸伸出，到位后 Z1 气缸返回，Z1 气缸返回到位后，Z2 气

16、缸返回，来实现使传递的工件运动方向和位置发生改变，为保证平稳运行两个气缸伸出的速度均可调节。试设计满足上述功能的生产线物料转运装置的电气气动回路图，并在实验台上进行安装与调试。参考答案：参考答案：图 2-53物料转运平台物料转运平台电气-气动回路图练习练习 2 2：如图 2-54 所示为气动压销设备，水平气缸 A2 用于工件压紧，垂直气缸 A1 用于将两个放置在工件销孔上的销子压入销孔中。生产过程是全自动的：当操作启动按钮后，气缸 A2 将工件夹紧，然后，气缸 A1 将销钉压入到工件中。为了安全起见，夹紧气缸A2 必须夹紧工件，一直到压入气缸 A1 返回到它的后端终点位置为止，才能松开。可选用

17、二位五通脉冲式电磁换向阀作为主控元件。感性传感器作为信号元件。两个气缸活塞杆的伸出速度应该可以无级调节。试设计、装调此电气-气动控制回路。参考答案：参考答案：图 2-54压销设备压销设备电气-气动回路图模块三：液压传动技术基础模块三：液压传动技术基础课后练习答案课后练习答案学习单元一学习单元一液压传动概述液压传动概述【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：液压传动和气动传动相比较优缺点是什么？参考答案：参考答案：液压传动介质粘度大，压力损失大，不适合远距离传输，压缩空气粘度低，适合较远距离传输；液压油几乎不可压缩，传动更平稳，压缩空气可压缩，所以传动受负载变化影响更严重。液压油具有自润滑

18、功能，气压传动需要考虑润滑手段。思考思考 2 2：在液压系统的布管中为了防止能量损失过大需注意什么问题？参考答案：参考答案：1.流速在允许范围内，保证油液在管道中的流动为层流；2.尽量减少弯头数量；3.弯头尽量采用圆弧弯等。思考思考 3 3：国家新标准规定的液压油液牌号是在什么温度下的哪种粘度的平均值？参考答案：参考答案：40时的液体运动粘度的平均值。思考思考 4 4：为什么在液压传动中对管道内油液的最大流速要加以限制？参考答案：参考答案：液体在管道中的压力损失，与液体流速的平方成正比，流速过大，液体流态为紊流，压力损失急剧上升；所以要限制液体流速。练习练习 1 1：如图 3-26 所示为测压

19、力损失的回路图，2 根长短相同、直径不同的被测管道，分别安装在液压泵的出口，被测管道进口安装压力表P1，被测管道出口安装压力表 P2，被测管道出口串联可调开口大小的手动阀。问：（1）直径粗的管道检测时与直径细的管道检测时，P1 和 P2 两个压力表的指示值有何不同？为什么？（2）如果是两根直径相同、长度不同的被测管道，结果又如何？为什么？图 3-26测压力损失回路图（3）手动阀如果完全关闭，P1 和 P2 两个压力表的指示值会怎样变化？为什么？（4）对于同一根被测管道，手动阀全开和半开时，P1 和 P2 两个压力表的指示值会怎样变化？为什么？（5）刚开机时，油箱温度为室温；设备启动一段时间后，

20、达到平衡温度，假设为 50，对于同一根被测管道，P1 和 P2 两个压力表的指示值会怎样变化？为什么？（6）如果被测管道直径很小，P1 和 P2 两个压力表的指示值的最大差值可能是多少？参考答案：参考答案：下列答案是在液压泵的流量与被测管道直径相匹配的情况下得出的：（1）直径粗的管道检测时与直径细的管道比较，P1 与 P2 的差值更小。直径细的管道比直径粗的管道的压力损失大，故这时P1 与 P2 的差值更大。沿程损失与管道直径成反比。（2）直径相同、长度不同的被测管道，长度长的被测管道压力损失大，即P1 与 P2 的差值更大。长度短的被测管道压力损失小，P1 与 P2 的差值更小。沿程损失与管

21、道长度成正比。（3）如果手动阀完全关闭，依据帕斯卡原理，P1 表的示值等于 P2 表的示值，均为液压泵的输出压力。（4）对于同一根被测管道，手动阀半开时，P1 与 P2 的差值更小。手动阀全开时，P1 与P2 的差值更大。沿程损失与液体流速成正比。（5）由于油温升高，液压油黏度减小，故通过同一根管道的的压力损失减小，P1 与 P2的差值更小。沿程损失与液体黏度成正比，液体黏度与环境温度成反比。最大差值为 P1 的压力，这时 P2 可能为零。练习练习 2 2：有一薄壁节流小孔，直径0.8mm，压力损失为3bar，试求节流孔通过的流量？设流量系数 Cd=0.8，油液的密度 900kg/m3。参考答

22、案：参考答案：1.97L/min学习单元二学习单元二常用液压元件常用液压元件【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：如图 3-107 所示，开启压力分别为5x10 Pa、3x10 Pa、4x10 Pa 三个单向阀实现串联或并联时，当 O 点有液体流过时，串联和并联时P 点的压力分别为多少 Mpa？555图 3-107 单向阀的串并联参考答案：串联是参考答案：串联是 1.2Mpa1.2Mpa，并联是，并联是 0.3Mpa0.3Mpa思考思考 2:2:采用电磁 2/2 换向阀、4/3 换向阀的中位机能、先导式溢流阀的遥控口都能实现液压泵的卸荷，请你画出这几种卸荷方式的液压回路图。并且写出你所

23、学过的哪几种中位机能能够是实现泵的卸荷？参考答案：参考答案：1.1.采用电磁采用电磁 2/22/2 换向阀实现的液压泵的卸荷换向阀实现的液压泵的卸荷AY1PPTTs2.2.采用电磁采用电磁 4/34/3 换向阀实现的液压泵的卸荷换向阀实现的液压泵的卸荷AY1PPTTBY2Ts3.3.采用先导式溢流阀的遥控口实现的液压泵的卸荷采用先导式溢流阀的遥控口实现的液压泵的卸荷4.4.中位机能中位机能 H H 型和型和 M M 型都能实现液压泵的卸荷。型都能实现液压泵的卸荷。练习练习 1 1：如图 3-108 所示，接货货车车厢高度不同，仓库平台高度是固定的，对于不同货车装货时存在着高度差，通过设计液压升

24、降平台来解决此问题。F=1000仓库升降平台液压系统的动作要求：仓库升降平台液压系统的动作要求：（1）当操纵换向阀手柄时，仓库升降平台可以实现上下运动，并且运动速度可调；（2）当仓库平台与货车高度一致时，松开手柄，升降平台停在当前位置；（3）当叉车通过仓库升降平台时，此时升降平台能够稳稳地停留在此位置不动。按照上述要求设计液压回路图，并在实验台上进行安装与调试。参考答案：参考答案：图 3-108仓库液压升降平台使用环境P340%50%P2BBXXAABAP1PT练习练习 2 2：如图3-109 所示，液压卷扬机采用内藏式硬齿面行星减速机减速，液压马达驱动。具有体积小、重量轻、传动平稳，无级调速

25、范围大等特点，适用于提梁机、架桥机等路桥施工设备。任务要求：任务要求：实际工况：实际工况：卷扬机转动驱动重物上下运动，当重物下降时，马达出口接有平衡阀，如果重物产生的压力小于平衡阀调定压力，重物下降由马达转动来实现；如果重物产生的压力大于平衡阀调定压力，重物下降时，马达是被动旋转。实验要求：实验要求：（1）通过手动换向阀控制液压马达的旋转运动，液压马达通过卷筒带动重物上升或下降，且能在任意位置停止；液压马达的正反向旋转决定重物上升或下降；图 3-109液压卷扬机（2）液压马达正反转速度均可调，转速决定重物运行速度；（3）液压系统压力可调；（4）按照上述要求设计液压回路图，并在实验台上进行安装与

26、调试。参考答案：参考答案：40%50%ABP3PP2TPP1TPT模块四：电气液压系统装调及典型回路分析模块四：电气液压系统装调及典型回路分析课后练习答案课后练习答案学习单元一学习单元一电气液压系统装调电气液压系统装调【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：看：看懂图 4-15，回答下面问题。（1）同时按下按钮开关 S1 和 S2，液压缸能动作吗？为什么？（2）按下按钮开关 S1，液压缸如何动作？此时又按下按钮开关S2，液压缸如何动作？（3）液压缸动作的过程中，按下定位开关S5，液压缸如何动作？（4）如果将控制电路中的电气互锁换成机械互锁（开关互锁），两种方式有什么不同？图 4-154/

27、3 电磁换向阀控制的电气液压回路图参考答案：参考答案：（1）不能动作。采用的是电气互锁方式，当同时按下按钮开关S1 和 S2 使得继电器线圈 K1 和 K2 均不能得电。（2）按下按钮开关S1，液压缸退回。此时又按下按钮开关S2，液压缸保持原有的动作不受影响。（3）液压缸动作的过程中，按下定位开关S5，液压缸在当前位置停止不动。（4）如果将控制电路中的电气互锁换成机械互锁（开关互锁），区别1：按下按钮开关S1，液压缸退回，此时又按下按钮开关S2，液压缸伸出。区别2：当两手同时按下按钮开关S1 和 S2 时，若采用电气互锁可能会出现误动作，若采用机械互锁液压缸肯定不动作。思考思考 2 2：压力开

28、关共有四根接线，红色接+，蓝色接 0V，两根黑色为输出端，分别为常开和常闭，你用什么方法区分这两根黑线是常开还是常闭呢？请你设计一个实验，验证压力开关的滞后。参考答案：参考答案：（1）你可以采用万用表或者借助中间继电器来区分这两根黑线是常开还是常闭。（2）将液压泵的出口并联一个溢流阀和压力开关。练习练习 1 1：铝水导出装置中双作用液压缸驱动长柄勺的动作如图4-16 所示。1-液压缸；2-模具；3-长柄勺；4-铝水；5-熔炉图 4-16铝水导出装置F=0动作描述：动作描述：采用二位四通电磁换向阀直接控制双作用液压缸，可实现长柄勺舀出、导出铝水的动作。使用长柄勺将铝水从熔炉中舀出，然后经导流槽流

29、入模具中。采用二位四通电磁换向阀直接控制双作用液压缸，通过双作用液压缸操作长柄勺，以完成相应运动。方案分析：方案分析：当未驱动二位四通电磁换向阀动作时，长柄勺应浸入到熔炉中；当二位四通电磁换向阀电磁铁带电，长柄勺以可调的速度将铝水舀出倒入模具中；另外，还需考虑负载的影响，首先应满足长柄勺为轻负载的要求。如果长柄勺太重，则在液压缸活塞杆退回动作期间，其速度将很快（长柄勺向熔炉运动），这样长柄勺就会很快进入铝水中，可能会出现危险。为避免此类现象发生，可以在油路适当的位置安装背压阀和单向节流阀。实训要求实训要求：依照动作要求完成液压回路图、电气控制原理图的设计；在实验台上完成液压系统和电气控制系统的

30、安装与调试；完成实训报告。参考答案：参考答案：P3+24V1PK1S1TK12350%AYPP1TBP2S0YK1 0VPT23练习练习 2 2：利用三位四通换向阀控制的油漆烘干炉（如图4 17 所示）炉门的动作。动作描述：动作描述：通过皮带运输机将工件连续送入油漆烘干炉内。为减少通过炉门的热损失，当关闭炉门后，炉门应紧紧的保持关闭位置，以便将炉门长期可靠地保持在期望位置上，而不下落，此时，液压泵处于卸荷状态。选择适当的三位四通电磁换向阀作为控制元件。方案分析：方案分析：要求将炉门长期可靠地保持在期望位置上而不下落，即通过控制阀将液压缸两腔内液压油封闭，使液压缸能在任意位置停留，且外力作用时也

31、不能移动。如果采用座阀式换向阀，则中位机能为 O 型的三位四通换向阀就可解决上述问题。如果采用滑阀式控制阀，则由于内渗漏，炉门将缓慢下滑。利用所学过的元件使其实现炉门长期可靠地保持在期望位置上而不下落。实训要求：实训要求：依照动作要求完成液压回路图、电气控制原理图的设计；在实验台上完成液压系统和电气控制系统的安装与调试；完成实训报告。B2F=0+24V12345678950%BP2BXXAAY1PTPATBY2PY3 0VK2AB2S1K1P1K127K2S2K3K1K3K2S1K3K3K2Y1Y2Y31494681-油漆烘干炉；2-工件；3-炉门；4-液压缸图 4-17油漆烘干炉参考答案：学

32、习单元二学习单元二典型液压回路分析典型液压回路分析【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：如何实现液压缸的两腔锁紧？参考答案：参考答案：利用双向液压锁。思考思考 2 2：利用节流阀来控制液压缸速度的调速回路和利用调速阀来控制液压缸速度的调速回路有何区别？参考答案：参考答案：节流阀受负载变化影响，调速阀在一定范围内不受负载变化影响。练习练习 1 1：根据蓄能器保压回路图 4-66 提示，试设计可用于液压夹具夹紧的蓄能器保压液压回路，为了满足加工要求，夹紧回路使用蓄能器保压。满足以下条件：液压缸夹紧工作压力最低 30bar，最高压力 40bar。用滑阀式换向阀控制液压缸快速运动完成对工件的夹

33、紧；由于滑阀式换向阀泄漏会产生夹紧力下降，可以由蓄能器保压补偿，当夹紧力达到要求后（工作压力 40bar），泵卸荷；当工作压力下降至 30bar 后，泵继续供油；以满足夹紧力要求。并设计相对应的液压回路和电气控制电路。如果实训条件允许，可在实训台上完成蓄能器保压回路实验。图 4-66蓄能器保压回路回路图参考答案：参考答案：练习练习 2 2：分析图 4-67 叉车液压回路图。重点分析：（1）回路的卸荷方式。（2）液控单向阀的作用。（3）B 口溢流阀的作用。（4）实现举升缸两缸同步的方式。（5）梭阀的作用。（6）系统压力和负载大小的关系。图 4-67叉车液压回路参考答案：参考答案：（1）回路的卸荷

34、方式：对于叉车液压系统，3 组执行元件由上到下分别为举升缸、前倾缸、助力转向缸。当 3 组执行元件均无负载时，系统通过3 通流量阀卸荷。（2）液控单向阀的作用：当换向阀处于中位时，液控单向阀用来保持前倾缸活塞杆位置，也就是保持叉车运送货物时的货物的固定姿态。（3）B 口溢流阀的作用：为过载阀，用来防止液压缸无杆腔过载，也就是防止叉车举升缸过载工作。（4）实现举升缸两缸同步的方式：举升缸为2 个液压缸，为机械同步。（5）梭阀的作用：对于定量泵负载敏感液压系统，主溢流阀工作压力取决于负载大小。多个负载时，梭阀用来将最高压力的负载压力反馈给主溢流阀。（6）系统压力和负载大小的关系：负载越大，系统压力

35、越高；空载时，反馈压力为 0，系统通过 3 通流量阀卸荷，起到节能的作用。模块五：电液比例技术认知与系统装调模块五：电液比例技术认知与系统装调课后练习答案课后练习答案【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：比例液压系统与普通液压系统相比较特点是什么？参考答案：参考答案：比例液压系统比例液压系统普通液压系统普通液压系统比例换向阀既能控制运动方向，又能控制速度，换向阀只能控制方向能调节执行元件运动的加、减速度。比例压力阀输出压力与输入的电信号成比例，可以调节压力变化的速度控制信号为模拟量普通压力阀输出压力与弹簧力成比例能够实现开环和闭环控制，控制精度高，响应快。只能用于开环控制，控制精度低，

36、响应慢。控制信号为开关量思考思考 2 2：在液压回路中，采用比例方向阀和比例调速阀控制执行元件的速度有什么不同？参考答案：参考答案：比例方向阀既能控制方向也能控制速度，受负载影响。不需要流量控制元件，使用元件相对较少。比例调速阀只能控制速度，并且不受负载影响。系统中还要有方向控制元件，使用元件相对较多。练习练习 1 1：压力机整体调试前的准备4Q 应用1.1.工作任务说明工作任务说明（1）电气控制要求：只有当定位开关S4 接通时，操作按钮 S1 调用指令值“w1”，液压缸快速向外伸出。到达接近开关 B1 时，调用指令值“w2”，液压缸减速向外伸出。当到达接近开关 B2 时，液压缸停在当前位置。

37、当操作按钮S2 时，通过指令值“w3”使液压缸快速缩回。指令值 w 和斜坡信号 t 将得到测量和显示。定位开关S3 实现 4Q 的切换。（2）按照电气要求和图5-36 的电器模块接线图，设计继电器控制回路图。（3）按照表 5-15 指令设定值分别在有 4Q 和无 4Q 两种情况下完成此实验。（4）分析液压缸停在 B2 位置时，在有 4Q 和无 4Q 两种情况下哪个斜坡时间起作用？2.2.工作任务工作任务（1）按照图 5-2a 完成液压回路的安装。（2）按照图 5-36 的电器模块线路图设计继电器控制回路图。（3）按照表 5-15 的数据，在指令值设定模块上完成指令值的设定。（3）按照工况要求完

38、成液压缸动作的顺序调节。（4）分析当 4Q 起作用前后液压缸动作的差别，即斜坡时间有何不同？掌握4Q 的作用。（5）完成实训报告。图 5-36电器模块接线图表 5-15指令值设定数据表指令值(V)W15W23W38t10.5斜坡时间(V)t20.1t31t50.02参考答案：参考答案：（2）按照电气要求和图5-36 的电器模块接线图，设计的继电器控制回路图如下。+24V12345K2S1K16B1K2K3K1K2 0VK3B22144（4 4）分析液压缸停在）分析液压缸停在 B2B2 位置时，在有位置时，在有 4Q4Q 时时 t4t4 起作用，无起作用，无 4Q4Q 时时 t5t5 起作用。起

39、作用。练习练习 2 2：压力机的液压、电气系统设计和调试1.1.工作任务说明工作任务说明（1）在压力机（图5-37）的动作过程中，快速段、慢速段和返回行程的速度必须根据客户提出的要求来加以调节，如图5-38 所示。（2）压力机在满足在初始位置B3 处且按动按钮开关 S1 时，液压缸快速伸出，到达接近开关 B1 时压力机将减为慢速。（3）当液压缸到达前终端接近开关B2 时，压力机停在此位置；且停留保持时间 3 秒后，液压缸就开始快速返回。（4）当液压缸返回至接近开关B3 处，压力机能停在当前位置。（5）如果液压缸返回时未能停在B3 位置，可通过外部指令值提供模块BPS5.2 能够以降速手动运行至

40、 B3 位置。（6）压力机需要在 4Q 四象限运行模式下工作，对斜坡信号加以选择和调整。（7）压力机的指令值预设值见表5-16。2.2.工作任务工作任务（1）按照工作任务要求设计液压系统和电气系统工作原理图。（2）在实验台上搭接液压回路和电气接线。（3）按照工作要求完成实验和实验报告。参考答案：参考答案：1.液压回路图2.电气回路图继电器回路图+24V12356789S1K1K3K4K4K2B3B1K3B2K4K1K2 0VK3K2K4KT1328116689电气回路图电器模块接线图模块六：模块六：PLCPLC 控制的气动控制的气动/液压系统液压系统课后练习答案课后练习答案【思考与练习】【思考

41、与练习】思考思考 1 1：选用 PLC 什么指令控制单电控电磁换向阀正确、简单？参考答案：参考答案：触发器 SR 指令思考思考 2 2：对于三位阀电磁换向阀在利用PLC 指令控制时要注意什么问题？参考答案：参考答案：赋予电磁头的指令必须是具有记忆功能的指令，例如SR 指令等。练习练习 1 1：如图 6-16 所示，为生产线上打印设备的气路系统图。当按下启动按钮且料仓中有料，推料气缸 1 将工件推出并夹紧；打印气缸伸出在工件上打印并停留 5s；打印结束后，打印缸退回至初始位置后推料气缸1 退回；推料气缸 2 将工件推至下一个工位后返回，系统做连续循环。试设计该系统的控制流程图及控制程序，并在实验

42、台上完成系统安装及运行。图 6-16打印设备气动系统图地址表（参考）地址表（参考）打印设备动作流程图参考答案：打印设备动作流程图参考答案：控制程序参考答案：控制程序参考答案：练习练习 2 2：如图 6-17 所示为液压切料机，该机械可将原料切为两种规格，当将定位开关S2 接通后，启动开关 S1 电机 M 开始转动带动料盘放料，2s 后停，共放料 1.25m，液压缸伸出切料，到达限位1B 处液压缸自动返回，如果将定位开关S2 切断后，启动开关S1 电机开始转动带动料盘放料，4s 后停，共放料 2.5m，液压缸伸出切料，到达限位 1B 处液压缸自动返回。整盘料是 100m，要求设计的控制程序不仅能

43、驱动电机放料，还能控制液压缸切料，并能根据加工情况实时计算出两种不同规格工件的数量，余料的长度。图 6-17液压切料机地址表：地址表：控制程序参考答案：控制程序参考答案：OB1OB100模块七：液压模块七：液压/气动系统故障诊断气动系统故障诊断课后练习答案课后练习答案学习单元一学习单元一液压系统故障诊断与排除液压系统故障诊断与排除【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：如何判断液压缸的内泄和外泄？如何检修？参考答案：参考答案：液压缸内泄，是指活塞密封损坏，导致两腔沟通，需要更换活塞密封；外泄一般指活塞缸密封损坏，需要更换活塞杆密封。思考思考 2 2：降低液压系统噪声的措施是什么？参考答案

44、：参考答案：不允许液压泵吸空，减少液压泵站的震动，管路可靠固定。思考思考 3 3：液压管路制作与安装需注意的问题？参考答案：参考答案：管路内部清洗干净，按要求按装密封圈等，管径及管壁厚度符合要求。思考思考 4 4：液压油污染的主要来源是什么？参考答案：参考答案：新油，装配维修，系统工作时产生的污染等。练习练习 1 1：如图 7-14 所示，模拟组合机床液压滑台的动作，选用电磁换向阀控制油缸的速度切换。表 7-3 为电磁铁动作表，在满足液压缸活塞杆在原始位，B1 传感器有感应信号时，按下S1 按钮开关，3 位 4 通电磁换向阀电磁铁Y1 带电，2 位 2 通电磁换向阀电磁铁 Y3带电，液压缸活塞

45、杆快速伸出；伸出至B2 点，2 位 2 通电磁换向阀电磁铁 Y3 断电，活塞杆的伸出速度转为工作进给，工进速度可调；伸出至B3 点，3 位 4 通电磁换向阀电磁铁 Y1 断电，Y2 得电，液压缸活塞杆快速返回。表 7-3电磁铁动作表快进工进快退停止Y1+-Y2-+-Y3+-/+-（1）如果液压缸活塞杆动作全程为快速，试判断可能的故障点及原因、如何维修？（2）如果液压缸活塞杆动作全程为慢速，试判断可能的故障点及原因、如何维修？（3）若该电路应用于生产设备，还需要增加哪些功能（从安全、使用方便的角度考虑）？（4）现场维修若发现二位二通电磁换向阀损坏，可以用什么阀替代？（5）从减少发热、节能环保角度

46、，如何进一步改进液压原理图？1）如果液压缸活塞杆动作全程为快速，试判断可能的故障点及原因、如何维修？参考答案：参考答案：分析系统中涉及速度切换的元件：信号元件为传感器 B2，如果其损坏，或相关电路故障，不能正常发出位置信号，则液压缸速度不能实现切换。维修方法：更换 B2传感器，或修复相关电路。其正常发出信号，如果 2 位 2 通电磁换向阀卡阀，不能正常换向，或单向节流阀节流口没节流，都会造成活塞杆全程快速。维修方法：卡阀，就拆解换向阀，清洗后组装，解决卡阀问题；或更换新的同型号换向阀。如果节流阀节流口不节流：正确调节节流阀。2）如果液压缸活塞杆动作全程为慢速，试判断可能的故障点及原因、如何维修

47、？参考答案：参考答案：如果液压缸活塞杆动作全程为慢速，主要原因是 2 位 2 通电磁换向阀电磁铁不断电或卡阀造成。维修方法：如果电磁铁不断电，查找相关电路故障并排除。实训过程出现该问题主要是 K2 继电器自锁没正确解锁。3）如果该电路应用于真是生产设备，还需要增加哪些功能（从安全、使用方便的角度考虑）？参考答案：参考答案：至少增加急停和复位按钮。正确选择传感器种类。4）现场维修若发现 2 位 2 通电磁换向阀损坏，可以用什么阀替代？参考答案：参考答案：可以用 2 位 3 通或 2 位 4 通电磁换向阀代替。5）从减少发热、节能环保角度，如何进一步改进液压原理图？参考答案：参考答案：将 3 位

48、4 通 O 型中位机能电磁换向阀更换为将 3 位 4 通 M 型中位机能电磁换向阀。练习练习 2 2：如图 7-15 所示，为某液压升降机液压举升系统原理图。试分析如果液压缸活塞杆不能正常伸出时可能的原因。如果因为使用时间长的原因，液压缸活塞密封损坏，导致的液压缸活塞杆不能正常伸出，如何快速判断故障原因。参考答案：参考答案：活塞杆不能正常伸出的原因：液压缸活塞密封损坏、3 位 4 通电磁换向阀卡阀、电磁铁为正常带电、双向液压锁不能正常打开、举升机过载等。液压缸活塞密封损坏快速判断：将液压缸有杆腔一端油口打开，在做好保护措施的前提下，开泵，电磁换向阀换向，给液压缸无杆腔供油，当有较多油液从液压缸

49、有杆腔流出时，可判定液压缸活塞密封失效。+24V12345679101112S1K1K1K2K1K5B3K5B2K2K3K4K4B113K5K4K1Y1K2Y3K3K4Y2K5 0V236659210115101图 7-14快进工进切换动作回路F=0BXABXA+24V156S023【思考与练习】【思考与练习】思考思考 1 1：气动系统日常维护主要做什么工作？参考答案：参考答案：主要围绕保证压缩空气清洁度这个工作来进行，例如检查排水，更换滤芯等。检查压力是否符合要求；检查润滑油量。检查是否漏气。思考思考 2 2：检查换向阀排气的质量时应注意哪几方面？参考答案：参考答案：背压高低、噪声大小等。练

50、习练习 1 1：如图 7-17 所示，单缸连续循环回路。56%ABPT学习单元二学习单元二气动系统故障诊断与排除气动系统故障诊断与排除56%0VS1K1S2K2K1K2K2K1K1K2Y1Y2325146图 7-15液压原理图图 7-17气动回路图（1）试分析如果气缸伸出到头后，不返回可能的故障原因和故障点。（2）如果该回路三位五通电磁换向阀损坏，如何用2 个二位五通单电控点磁换向阀替代？试画出气动原理图。（3）图中的气缸如果损坏，更换过程中，有哪些注意事项。1）试分析如果气缸伸出到头后，不返回，可能的故障原因和故障点。参考答案：参考答案：气缸伸出到头返回，发出位置信号的是B2 传感器。如果B