液壓與氣壓傳動(dòng)課后答案

1、第一章液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)課后答案1-1液壓油的體積為18 10m3，質(zhì)量為16.1kg，求此液壓油的密度。解：巴二 16.1 3=8.94 102kg/m3v 18 001-2某液壓油在大氣壓下的體積是 50 10；m3，當(dāng)壓力升高后，其體積減少到49.9 10Jm3，取油壓的體積模量為 K =700.0Mpa，求壓力升高值。解： V 二V'-V0 =49.9 10-50 10"m3 = -1 10*m3pa 二 1.4MpaAkAV 700漢106如切0鼻V = _V =50 101- 3圖示為一粘度計(jì)，若D=100mmd=98mm,l=200mm外卜筒轉(zhuǎn)速n=8r/s時(shí)，測(cè)

2、得轉(zhuǎn)矩T=40N cm,試求其油液的動(dòng)力粘度。解：設(shè)外筒內(nèi)壁液體速度為U0u0 二 n二 D=8 3.14 0.1m/s = 2.512m/sFf TT ” Ar_2 江 rl由 二 J 屯=.dy 二 Jdudy兩邊積分得(2 -I)0.4/ 2 2、 、,汽()卩 _ 2叫 d D _ 23.140.20.0980.1-0.512U0PaLs 二 0.051 Pa_S1-4用恩式粘度計(jì)測(cè)的某液壓油(T=850kg/m3)200Ml流過的時(shí)間為t1=153s，20 C時(shí)200Ml的蒸餾水流過的時(shí)間為t2 =51s，求該液壓油的恩式粘度E，運(yùn)動(dòng)粘度、和動(dòng)力粘度各為多少？ 解: E 十詈=3 一

3、31 E-等 10俯/s“98 1E/SJ=1.68 10 經(jīng) Pa s1-5如圖所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面與大氣相通的水槽中，液體與大氣相通的水槽中，液體在管中上升的高度h=1m設(shè)液體的密度為r=ioookg/m3，試求容器內(nèi)真空度。解：設(shè)P為大氣壓，Pa為絕對(duì)壓力，則真空度：P 二 Po - Pa取水槽液面為基面，列出靜力學(xué)基本方程：P0Pa+ h =g-g則真空度為：pa-p，gh=1OOO 9.8 仁 9.8 103pa1-6如圖所示，有一直徑為d，質(zhì)量為m的活塞浸在液體中，并在力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。若液體的密度為，活塞浸入深度為h,試確定液體在測(cè)壓管內(nèi)的上升

4、高度x。解：由題意知:g(X h)4(F G)g 二d2h1-7圖示容器 A中的液體的密度 p a= 900Kg/,B中液體的密度為p b= 1200Kg/m!， ZA=200mm, ZB =180mm,h=60mm,形管中的測(cè)試介質(zhì)是汞，試求 A,B之 間的壓力差。解：此為靜壓力問題，可列出靜壓力平衡方程：P a+ p a g Za=p b g Z b + p 水銀 g h + P b得 FAb= Pa -P b= p b g Z b + p 水銀 g h - p a g Z3=1200X 9.8 X 0.18 + 13.6 X 10 X 0.06 900X 9.8 X 0.2Pa=8350

5、 Pa1-9如圖所示，已知水深 H=10m截面A = 0.02m2, A = 0.04m2，求孔口的出流流量以及點(diǎn)2處的表壓力（取了-1，不計(jì)損失） 解：對(duì)0-0和2-2截面列理想液體能量方程：g 2gP22g對(duì)2- 2和1-1截面列理想液體能量方程:p2 V2 Pl Vi g 2g -g 2g顯然，Pl = P2 二 PaVoL V2,故 Vo - 0且有連續(xù)方程：ViA二V2A2二q' 3；由1；2二3；：聯(lián)立解得：q = v/ _ 2gH A _ . 2 9.8 10 0.02 = 0.28m'/ s則2處的表壓力即22 2gH-(勒)2P'二 P2 - Pa 二

6、 P2 - Pl 二 V2V2步 ：2 9.8 10-(0.2 8)0.04)1000pa 二 0.0735Mpa1-10如圖示一抽吸設(shè)備水平放置，其出口和大氣相通，細(xì)管處截面積 人=3.2"0鼻口2，出口處管道截面積 宀=4。，h=1m求開始抽吸時(shí)，水平 管中所必需通過的流量q （液體為理想液體，不計(jì)損失）。(1)(2)解：對(duì)截面和建立液體的能量方程:旦+監(jiān)上+貶:?g 2g :?g 2g連續(xù)方程MA =v2a2(3)R 十 Pgh = F2方程(1) (2) (3)聯(lián)立，可得流量q=V2A2 = t 2gh 4人 i2 9.8 1 4 3.2 10，m3/s = 1.462L/S

7、1-11圖示水平放置的固定導(dǎo)板，將直徑d=0.1m,而速度為= 20m/s的射流轉(zhuǎn)過90度角，求導(dǎo)板作用于液體的合力大小和方向(r=1000kg/m3)解：射流流量23320m3/s = 0.157m3/s3.14 0.12v =4對(duì)射流列X軸方向的動(dòng)量方程FX = ：q(0-v) =1000 0.157 (-20)N -3141.6N “一” 表示力的方向與X軸正方向相反)對(duì)射流列丫軸方向的動(dòng)量方程Fyq(v -0) =1000 0.157 20N =3141.6N導(dǎo)板作用于液體的合力F合. 3141.62 3141.62N -4442.2 N，方向與 X軸正方向成1351-12如圖所示的安

8、全閥，閥座直徑d=25mm當(dāng)系統(tǒng)壓力為5.0Mpa時(shí)，閥的開度 x=5mm為，通過的流量q=600L/min，若閥的開啟壓力為 4.3Mpa,油液的密度為 900kg/m3，彈簧的剛度k=20N/mm求油液的出流角。解：對(duì)安全閥閥心列平衡方程其中，F(xiàn)液丄pA=(5-4.3) 106d2F彈簧4kx F液動(dòng)=，q(V2COS： -v1)qApA - kx) + Pq qqCd聯(lián)立以上得，cos A代入數(shù)據(jù)得，：一28.2°1-14有一液壓缸，其流量為 q=32L/min，吸油管直徑20mm液壓泵吸油口距離為 2010液面高500mm如只考慮吸油管中500mnt勺沿程壓力損失，油液的運(yùn)動(dòng)

9、粘度m2/s，油液的密度為900kg/m3，問泵的吸油腔處的真空度為多少?解：如圖，對(duì)1-1截面和2-2截面建立液體能量方程:2P1V1P2+-S 2g -g2h亦+忙其中，v0L v2,故v0 ” 0p1 = pa得到真空度：1 2 1 2 Pa - P2 二:?gh - - ?v ：phw 二- -v P (表示沿程壓力損失)2 232心0v2=q/A2m/s = 0.663m/s1_3 260，： : <(32 10 )24vd 0.663x0.02片、.人.“.口、亠Re6663 ： 2320，所以流態(tài)為層流u20匯10沿程壓力損失,p 二75刖"生=75- 1 -2

10、= 687.6Pa人 Re d 2V2d d 2所以，真空度為3 1 2p=900 9.8 400 10 +3 900 0.849 +687.6 Pa =4539.9 Pa1-15運(yùn)動(dòng)粘度=40x 106m/s的油液通過水平管道，油液密度p =900kg/m3，管道內(nèi)徑d=10mm,l=5m進(jìn)口壓力 R = 4.0MPa,問流速為3 m/s時(shí)，出口壓力P2為多少？解：由于油在水平管道中流動(dòng)，此管道為等徑直管，所以產(chǎn)生沿程壓力損失:,64 L Pv 0.3 106 64)L Pv2pRe d 2 vd d 2_664 40 103 0.015900 32xx0.01 2pa 二 0.192Mpa

11、P 2 = Pi- A Px= 4-0.192 MPa = 3.81Mpa1-16有一薄壁節(jié)流小孔，通過的流量為q=25L/min，壓力損失為0.3Mpa,試求節(jié)流孔的通流面積，設(shè)流量系數(shù)Cd=0.61，油液的密度900kg/m900解：由q =CdA 2 p，得qCd60 0.6125 10"252m =2.65 10 m1-17圖示柱塞直徑d=19.9mm缸套直徑D=20mrr長(zhǎng)l=70mm柱塞在力F= 40N作用下向下運(yùn)動(dòng)，并將油液從隙縫中擠出，若柱塞與缸套同心，油液的動(dòng)力粘度卩=0.784 x 10-3Pa.s，問柱塞下落0.1 m所需的時(shí)間。 r題 1-20 ES解：此問題

12、為縫隙流動(dòng)問題，且為環(huán)形縫隙兀dh3| |兀 dhq°=丙Up其中,0.1 二 d2D dh ， q° = u0 A =2t 44F: d2代入數(shù)據(jù)得，t = 20.8s1-18如圖所示的液壓系統(tǒng)從蓄能器 A到電磁閥B的距離l=4m,管徑d=20mm壁厚6 =1mm，管內(nèi)壓力2Mpa，鋼的彈性模量E=2.2匯10Mpa，液體密度900kg/n?，-5m/s體積模量k=1.33 103Mpa，求，當(dāng)閥瞬間關(guān)閉、0.02和0.05關(guān)閉時(shí)，在管路中達(dá)到的最大壓力各為多少？解：壓力沖擊波的傳播速度r円n Ti- 1 /1.33 109tc21(1)9001 dEm/s = 1148

13、.04m/s1 20 10 1.33 1091 10" 2.2 1011s=0.007sc 1148.04閥瞬間關(guān)閉，屬于直接沖擊,此時(shí)管道內(nèi)瞬間壓力升高值>：p = 5$ =900 1148.04 5 0007 pa =1.81Mpat0.02管中最大壓力Pmax = Po =P=2 1.81Mpa =3.81Mpa(2) t=0.02> tc，屬于間接沖擊此時(shí)管道內(nèi)瞬間壓力升高值. ：pcv 900 1148.04 5 公07 pa =0.72Mpat0.05管中最大壓力pmax = p0p = 2 0.72Mpa = 2.72Mpa(3) t=0.05> tc

14、,屬于間接沖擊此時(shí)管道內(nèi)瞬間壓力升高值卩cv =900 1148.04 5pa =0.72Mpat0.05管中最大壓力Pmax = p V = 2 0.72Mpa = 2.72MpaPa =Pb = Pc =0.8Mpa2)停在終端位置時(shí)，Pa =3.5Mpa, pB =4.5Mpa, pC =2Mpa此時(shí)，液壓閥的負(fù)載無窮大，使得減壓閥2、1相繼工作，故Pc =2Mpa, Pa =3.5Mpa，隨著泵的流量繼續(xù)增加，B點(diǎn)壓力迅速憋高，使得該溢流閥工作，故pB =4.5Mpa。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and rese

15、arch; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.nrogeHKO TOpBieno 員 b3ymoiECH6yqeHu兄 cj egoB u HHue肉go 員冶hbi以下無正文UCnO 員 B3OBaTbCEb KOMMepqeckux僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forsch