第一次作業(yè)答案02871

1、第2章習(xí)題1-1液壓缸直徑D=150mm，活塞直徑d=100mm，負(fù)載F=53104N。若不計(jì)液壓油自重及活塞及缸體質(zhì)量，求如下圖a,圖b兩種情況下的液壓缸內(nèi)壓力。（a）：設(shè)液壓缸壓力為p根據(jù)流體靜力學(xué)原理，活塞處于靜力平衡狀態(tài)，有：F=p·d2/4p=4F/d2=203104/3.1430.12 p=6.373106 pa（b）：設(shè)液壓缸壓力為p根據(jù)流體靜力學(xué)原理，活塞處于靜力平衡狀態(tài)，有：F=p·D2/4p=4F/D2=203104/3.1430.152 p=2.833106 pa此題做法有待于考慮1-2如圖所示 的開式水箱（水箱液面與大氣相通）。其側(cè)壁開一小孔，水箱液

2、面與小孔中心距離為h。水箱足夠大，h基本不變（即小孔流出水時(shí)，水箱液面下降速度近似等于0）。不計(jì)損失，求水從小孔流出的速度（動(dòng)能修正系數(shù)設(shè)為1）。（提示，應(yīng)用伯努利方程求解） 解：取水箱液面為1-1過流斷面，小孔的外部截面為2-2過流斷面，設(shè)大氣壓為p1 根據(jù)伯努力方程： 1-3判定管內(nèi)流態(tài)：(1)圓管直徑d=160mm，管內(nèi)液壓油速度u=3m/s；液壓油運(yùn)動(dòng)黏度n=114mm2/s； (2)圓管直徑d=10cm，管內(nèi)水的流速u=100cm/s。假定水溫為208C（相應(yīng)運(yùn)動(dòng)粘度為1.308mm2/s。解：管內(nèi)流態(tài)根據(jù)雷諾數(shù)判斷. 雷諾數(shù)計(jì)算公式： (1)： 管內(nèi)液流狀態(tài)為：湍流狀態(tài) （2）管內(nèi)

3、液流狀態(tài)為：湍流狀態(tài)1-4 如圖，液壓泵從油箱吸油，吸油管直徑 d=10cm ，泵的流量為 Q=180L/min, 油液的運(yùn)動(dòng)粘度=20 x10-6 m2/s ，密度=900kg/m3，當(dāng)泵入口處的真空度 p=0.9x105pa 時(shí)，求泵最大允許吸油的高度 h 。（提示：運(yùn)用伯努利方程與壓力損失理論） 解：取油箱液面為1-1過流斷面，油泵進(jìn)油口為2-2過流斷面，設(shè)大氣壓為p0由伯努力方程得：判斷油管的流動(dòng)狀態(tài)：油管的流態(tài)為層流：動(dòng)能修正系數(shù)為：局部壓力損失-沿程壓力損失：層流狀態(tài)：=21.99h帶入伯努力方程得：將數(shù)據(jù)代入：h=10m1-5液壓缸如圖所示，活塞與負(fù)載質(zhì)量為120kg，活塞直徑d

4、=39.8mm，缸筒直徑D=40mm，液壓缸封油長(zhǎng)度L=40mm，油液運(yùn)動(dòng)黏度v=20mm2s，比重ds=0.88。試求活塞下降速度。該題是圓環(huán)縫隙流問題，設(shè)求活塞下降速度v，油缸油液流量為Q：有公式：；活塞速度方向與液流方向相反，取“” 號(hào)；其中：；代入數(shù)據(jù)：第三章習(xí)題1某液壓泵幾何排量為10ml/r，工作壓力為107Pa，轉(zhuǎn)速為1500rmin，泄漏系數(shù)lb=2.5310-6m1/Pa.s機(jī)械效率為0.90，試求 (1)輸出流量； (2)容積效率； (3)總效率； (4)理論輸出和輸入功率；(5)理論輸入扭矩。答案：(1) 理論流量為：Qt=q*n=10x1500x10-3=15 L/mi

5、n泄漏量Q1=lb*p=2.5310-6x107=1.5 L/min輸出流量：Qe=Qt- Q1=13.5 L/min (2)容積效率 v= Qe/ Qt=13.5/15=0.9(3)總效率v=v*j=0.81(4)理論輸出功率和輸入功率 計(jì)算方法一理論輸出功率 NBt=p* QBt=107x15x10-3/60=2.5x103瓦 輸入功率 NBi= NBt/BJ=2.5x103/0.9=2.77x103瓦計(jì)算方法二泵的實(shí)際輸出功率NBe=p* QBe=107x13.5x10-3/60=2.25x103瓦輸入功率NBi= NBe/B=2.25x103/0.81=2.77x103瓦(5)理論輸入

6、扭矩TBt= NBtx60/(2n)=15.9N m（注：實(shí)際輸入扭矩 TBe= NBix60/(2n)=17.7N m）2某液壓泵幾何排量為12ml/r，工作壓力為107Pa，理論流量為24lmin，容積效率為0.90，機(jī)械效率為0.80。試求(1)轉(zhuǎn)速和角速度；(2)輸出和輸入功率；(3)液壓泵輸入軸上的扭矩。（1） QBt=q*n速度：n= QBt/q=24/(12x10-3)=2000 r/min角速度：=2n=2x2000/60=66.67/秒(2) 輸出功率 NBout=Qe*p=Qt*v*p=24x10-3x0.9x10-7/60=3.6 KW輸入功率 NBi= NBout/(v*v)=3.6/(0.9x0.8)=5 KW(3) 液壓泵輸入軸上的扭矩 根據(jù) NBi =n*T/9550 （注：此公式中n