液壓與氣壓傳動習題答案

1、第一章1-4如圖所示，一具有一定真空不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,設液體的密度為1000kg/m3,試求容器內真空度。解：取水槽液面為基面。列出靜力學基本方程：則真空度為：3pa p gh 1000 9.8 1 9.8 10 pa1-51-8如圖所示，已知水深H=10m,截面如圖所示，有 直徑為d,質量為Hi的活塞浸在液體中，井在力F的作用下 處于靜止狀態(tài)。若液體的密度為p,活塞浸入深度為匕試確定液體在測位 管內的上升高度乂口22A 0.02m, A2 0.04m ,求孔子的出流流量以及點2處的表壓力 （取 1,不計損失

2、）1-11泵從一個大的油池中抽吸油液，流量為q=150L/min,油液的運動粘度=34X106m/s,油液密度P =900 kg/m3。吸油管直徑d = 60厘米，并設泵的吸油 管彎頭處局部阻力系數 己=0.2 ,吸油口粗濾網的壓力損失Ap =0.0178MPa如希望泵入口處的真空度 R不大于0.04 MPa求泵的吸油高度 h （液面到濾網之間的管道沿程損失可忽略不計）題I -1E國解士吸油管油液速度:150x1(尸A 60xx0.06-/4m/s = 0.885m / sn v(l 0.885x0.06 -cR =二一=1562<232。v 34x10-故油在管中為層流流動口以油池液而

3、為基準，定為1-1微面，泵吸油處為2 2截面，列能量方程工PW 2 月 pg 2#其中，/=% = 2 (層流)，因叫與，故國=0,外工凡, 所以,真空度 P,-Pj = a； + PgH + pgfi< + pght=M + PgH + p# 心1-15運動粘度 =40x 10 6m2/s的油液通過水平管道，油液密度 p =900kg/m3,管 道內徑d=10mm,l=5m進口壓力 R = 4.0MPa,問流速為3 m/s時，出口壓力 B為多少？解：沿程壓力損失：A P入t -=!< 口 1"；"'C 0.17 MPa所以的=曰一a 巳64x40x10

4、5900x3?二xxpa=40.17 = 3.83MPa3x0.010,012第二章2-5設液壓泵轉速為950r/min ,排量=168mL/r,在額定壓力29.5MPa和同樣轉 速下，測得的實際流量為150L/min,額定工況下的總功率為0.87,試求：(1)泵的理論流量；泵的容積效率；泵的機械效率；(4)泵在額定工況下，所需電機驅動功率；(5)驅動泵的轉速。解： q t = Mn=168X 950=159.6 L/min“ v =q/q t=150/159.6=93.98%71m = / 4 v =0.87/0.9398=92.57% Pi=p q/ =29.5 X 106X 150X 1

5、0-3/ (60X 0.87) =84.77kw T=Pi/ =Pi/ (2jin)=852.1N.m第三章3-1圖示三種結構的液壓缸，活塞和活塞桿直徑分別為D, d,如進入液壓缸的流量為q,壓力為p,試分析各缸產生的推力，速度大小以及運動方向解：對于圖a F p-(D2 d2) 4對于圖b F pd2- 4對于圖c F pd2- 4v g qA -(D2 d2)V 9 qA -d24V 9 qA -d24受拉，液壓缸左移受壓，液壓缸右移受壓，液壓缸右移3-4差動連接液壓缸，無桿腔面積 A1=100cm2有桿腔面積A>= 40 cm2輸入油壓力p=2 MPa,輸入流量q=40 L/min

6、 ,所有損失忽略不計，試求:液壓缸能產生最大推力；差動快進時管內允許流速為4m/s,進油管徑應選多大?解：因為F= Pi (AA)4m所以 Fmax= PiX (A AO X 1= 2X 106X ( 10040) x 10-4X1= 1.2 X 10-4N=12kN V =q/(A A) =40X 10-3/(60 X 60X 10-4) = 1/9 m/sV A 1= V管A管所以 A管= (1/9) X100X10-4/4 = ji d2/4有 d=18.8mm應取20mm第四章4-4圖4-115所示系統中溢流閥的調整壓力分別為 pA=3MPa,p=1.4MPa,pc=2MPa 試求當系

7、統外負載為無窮大時，泵的出口壓力為多少？如將溢流閥 B的遙控口 堵住，泵的出口壓力為多少？答：系統負載無窮大即系統超載，此時溢流閥對系統 起保護作用。A支路的調整壓力為3MPa當C控制B 的遙控口時，BC支路的最大穩(wěn)定壓力為C的調整壓力， 即2MPa系統的穩(wěn)定壓力為較小值，即2MPa所以此 時泵的出口壓力 P=2 MPa若溢流閥B的遙控口堵住，此時BC支路的調整壓力為 兩者調整壓力之和即 3.4 MPa。A支路的調整壓力為 3MPa同樣保持較小值，此時，由 A起安全閥作用， 使系統的出口壓力維持在 3 Mpa即泵的出口壓力P=3 Mpa4-6圖4-117所示溢流閥的調定壓力為4Mpa若不計先導

8、油流經主閥心阻尼小 孔時的壓力損失，試判斷下列情況下的壓力表讀數：1) YA斷電，且負載為無窮大2) YA斷電，且負載為2 Mpa3)YA通電，且負載壓力為2Mpa解：1) YA斷電，電磁閥處于關閉狀態(tài)， 因為負載為無窮大，溢流閥溢流，其兩 端的壓力為4Mpa,即壓力表讀數為 4Mpa.2)YA斷電，電磁閥關閉，負載只有2Mpa, 沒有達到調定壓力，故溢流閥不溢流， 壓力表讀數為2Mpa3)YA通電，電磁閥打開，壓力表讀數為 0Mpa.4-11圖4-122所示回路，順JWW勺調整壓力px 3Mpa ,溢流閥的調整壓力Py 5Mpa ,問在下列情況下A.B壓力為多少?1）液壓缸運動時，負載壓力

9、p=4MpaB寸；2）如負載壓力pi變?yōu)?Mpa時3）活塞運動到右端時4-14圖4-125a,b回路參數相同，液壓缸無桿腔面積A=50cm 2 ,負載FL 10000N各閥的調定壓力如圖所示，試分別確定兩回路在運動到終端停止時A , B兩處的壓力由厘H HMX）解；“占=- =- pa = 2Mp 仃占 A 50x10G活塞運動時,Pn= Pa=2Mrh此時P行2M四 小于減壓閥的調整壓 力，所以減壓閥閥口打開，P薩B=2Mpa活塞運動到終點時，P產馳網.P產5即a 活塞到終點時，由于漿的流鼠繼續(xù)輸 出，使得B點壓力升高，當B點壓力升高 到大于減壓閥調整壓力時，減壓閥工作， 使得Ph稔定在3M

10、Pa;肉缸匕停止運動.故沒rr經減壓閥閥口通向缸的流吊.，隨著泵流;r；.的輸出，只rr一小股經減出閥泄油口同油箱的流量，所以，4點氏力很快憋高，并最翳把溢流閥閥開，使一,點壓 力稔是在該斶的調整壓力*即第六章6-1在圖示回路中，若溢流閥的調整壓力分別為Pyi 6Mpa, Py2 4.5Mpa。泵出口處的負載阻力為無限大，試問在不計管道損失和調壓偏差時：1）換向閥下位接入回路時，泵的工作壓力為多少？B點和C點的壓力各為多少？2）換向閥上位接入回路時，泵的工作壓力為多少？B點和C點的壓力各為多少？6-2在圖示回路中，已知活塞運動時的負載F=1200N,活塞面積A= 15X10,溢流閥調整值為 Pp=4.5MPa,兩個減壓閥的調整壓力分別為pj1=3.5 MPa和pj2=2 MPa如油液流過減壓閥及管路時的損失可略去不計，試確定活塞 在運動時和停在終端位置處時，A,B,C三點壓力值。6-9如圖6-69所示，已知兩液壓缸的活塞面積相同，液壓缸無桿面積A 20 10 4m2,但負載分別為Fi 8000N,F2 4000N,如溢流閥調定壓力為Py 4.5Mpa ,試分析減壓閥壓力調整值分別為 1Mpa 2Mpa 4Mpa時，兩液壓缸的動作情況p