三、综合分析题1. 什么是闭环控制系统?什么是开环控制系统?哪一种功能较好?
闭环控制系统是指在控制系统中,系统通过测量元件对被控对象的被控参数 (如温度、压力、流量、转速、位移等)进行测量,再将其反馈到输入端,与输入的给定值进行比较,然后形成误差信号。控制器根据误差信号进行控制调节,使系统趋向减小误差,从而达到使被控参数趋于乃至等于给定值的目的。在闭环控制系统中,操纵变量作用于被控对象的被控变量,而被控变量的变化又通过自动控制去影响操纵变量。从信息的传递关系来看,构成一个闭合回路,所以,称之为闭环控制系统。由于被控变量的信息要送回到自动控制装置,所以称之为反馈控制系统。
而开环控制系统是指在控制系统中,输出量不影响系统的控制作用,即系统的输出端与输入端之间,没有反馈通道。控制器直接根据给定值控制被控对象。这种控制系统不能自动消除被控参数与给定值之间的误差。其控制功能显然不如闭环控制系统。
2. 根据试题图2-3所示的传动系统,说出V轴可获得几种转速?并计算出V轴的最高和最低转速。

V轴可获得18种转速。
V轴最高转速n
max=1 450×

=1 506.53(r/min)
V轴最低转速n
min=1 450×

=29.35(r/min)
3. 有一台机床其型号为C6132,试述该机床的主参数和工作运动。对该机床的几何精度检验,其结果如下表所示:
项目 | 允差(mm) | 实测结果(mm) |
主轴锥孔轴线的径向跳动 | 0.01 | 0.02 |
主轴轴线对溜板移动的平行度 | 0.03 | 0.06 |
主轴轴向窜动 | 0.01 | 0.02 |
尾座套筒锥孔对溜板箱移动的平行度 | 0.03 | 0.09 |
床头和尾座两顶尖等高度 | 0.04 | 0.08 |
同时对该机床加工后的试件进行了检验,确定其工作精度指数为2.56,问该机床是否需要重点修理或大修?
C6132是一种普通车床,其主参数用床身上最大回转直径来表示,普通车床的型号中组别和型别两个数字后面的数字表示机床主参数的1/10,因此,本车床能加工最大工件的直径为320mm。
机床的工作运动分为主运动和进给运动,该车床的主运动是主轴带着卡盘或顶尖连同工作一起做旋转运动,车刀装在刀架上由刀架的纵向或横向移动使车刀获得进给运动。
该车床的几何精度指数T
几为

已知该车床工作精度指数为T
工为2.56

由于2<T<2.5
所以该机床需要重点修理或大修。
4. 某化工设备A需要大修,预计大修费用为23 000元,每年维持费为4 000元,修理后可使用3年,残值为零。若购买一台生产能力、性能相同的新设备B,购置费为32 000元,年维持费为2 500元,经济寿命为4年,残值为4000元,折现率i=10%,试从年度费用角度分析哪个方案更合理。
采用旧设备方案:

采用新设备方案:

因为S
sA>S
sB 所以采用购买新设备B在经济上更合理。
5. 锅炉水冷壁的作用是什么?水冷壁产生管内壁垢下腐蚀有何征兆?
水冷壁是锅炉的主要蒸发受热面,其作用是:
(1)吸收炉膛内高温辐射热量,完成管内水的汽化任务。
(2)降低炉膛内壁附近的温度,从而保护炉墙。
水冷壁产生管内壁垢下腐蚀后有如下征兆:
(1)水冷壁向火侧内壁大量集结表面松软、内层坚硬的水垢。
(2)水冷壁向火侧内壁的水垢下有明显腐蚀,使管壁变薄。严重的腐蚀深度可达水冷壁壁管厚度的一半以上。
(3)水冷壁外壁出现鼓包,有些鼓包处甚至出现裂纹。