液壓與氣壓傳動(dòng)習(xí)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(shè)液體的密度為P=1000kg/m3,試求容器內(nèi)真空度。解：取水槽液面為基面。列出靜力學(xué)基本方程:PhPah二:g：g則真空度為：3Pa。P=|-gh=10009.81=9.810pa1-5如圖所示，有一直徑為人質(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p,活塞浸入深度為h，試確定液體在測(cè)壓管內(nèi)的上升高度3解：由題意知:F+G/pg(x+h)A4(F+G),二式=一h1-8如圖所示，已知水深H=10m截面A=0.02m2,4=0.

2、04m2,求孔子的出流流量以及點(diǎn)2處的表壓力（取d=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;Pfi2Mpg2胃對(duì)2-2和1-1截面列理想液體能量方程:出閉J廣T-IPR2gPW2g顯然，P|=P廣幾/冷，故/土0且有連線方程:KA=磯由0）聯(lián)立解得:二q=vAl=卜丹4=V2x?.8xlOx0.02=0.28/k1/yJJ2斕yy則2處的表1*力即p=p2-Pr二pP=p=p2n?乂2x9.8xl0-()2耍吼x1000網(wǎng)=0.0735Ms1-11泵從一個(gè)大的油池中抽吸油液，流量為q=150L/min,油液的運(yùn)動(dòng)粘度v=34X106n2/s,油液密度p=900kg/m3。吸油

3、管直徑d=60厘米，并設(shè)泵的吸油管彎頭處局部阻力系數(shù)己=0.2,吸油口粗濾網(wǎng)的壓力損失Ap=0.0178MPa如希望泵入口處的真空度Pb不大于0.04MPa求泵的吸油高度h（液面到濾網(wǎng)之間的管道沿程損失可忽略不計(jì)）解:吸油管油液速度:q_15/x10-3A60xx0.06-/4-£3;nv(l0.885x0.06K=34x10=1562<2320故油在管中為層流流動(dòng)口以油池液而為基準(zhǔn)，定為1-1微面，泵吸油處為22林面，列能量方程工P,外妙'小XU-HLJ-=+H+n,+h,Pg2耳pg2#其中，a,=a2=2（層流），因*力，故片=0,用工凡,所以,真空度PLP?=p

4、7；+pgH4pgh：+pgh=。4+#丹+p+p：H卬,75H900x0.89=22.HN/mxx15620.06pgil+p=0.2x9Q0x089-+0,0178xl0>=0J787xlO5pa22.P-p2=900x0.885*+9(H)x9*H+2K2.1H+OJ787xHF<0.4x10；2354m1-15運(yùn)動(dòng)粘度v=40X106n2/s的油液通過(guò)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(wèn)流速為3m/s時(shí)，出口壓力B為多少？解：沿程壓力損失：apx_64Lpv_64uLpvRd2vdd2e64X40XI0-6590

5、0x3?=xxpa3x0.010,012=0.17MPa所以P2=RAP入=40.17=3.83MPa第二章2-5設(shè)液壓泵轉(zhuǎn)速為950r/min,排量=168mL/r,在額定壓力29.5MPa和同樣轉(zhuǎn)速下，測(cè)得的實(shí)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(jī)械效率；(4)泵在額定工況下，所需電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率；(5)驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速。解：qt=Mn=168X950=159.6L/min “v=q/qt=150/159.6=93.98% 71m=/4v=0.87/0.9398=92.57% Pi=pq/n=29.5X106x150X10-3/(60

6、X0.87)=84.77kw T=Pi/=Pi/(2jin)=852.1N.m第三章3-1圖示三種結(jié)構(gòu)的液壓缸，活塞和活塞桿直徑分別為D,d,如進(jìn)入液壓缸的流量為q,壓力為p,試分析各缸產(chǎn)生的推力，速度大小以及運(yùn)動(dòng)方向。解：對(duì)于圖aF=p-(D2-d2)V=q受拉，液壓缸左移4A-(D2-d2)4對(duì)于圖bF=pd2V=9=9一受壓，液壓缸右移4A二d24對(duì)于圖cF=pd2土V=9=9受壓，液壓缸右移4A,2d43-4差動(dòng)連接液壓缸，無(wú)桿腔面積A=100cmz有桿腔面積A=40cm2輸入油壓力p=2MPa,輸入流量q=40L/min,所有損失忽略不計(jì)，試求：液壓缸能產(chǎn)生最大推力；差動(dòng)快進(jìn)時(shí)管內(nèi)允

7、許流速為4m/s,進(jìn)油管徑應(yīng)選多大？解：因?yàn)镕=Pi(AAOqm所以Fmax=PiX(AA)X1=2X1O6X(100-40)X10-4X1=1.2X10-4N=12kNV=q/(AAO=40X10-3/(60X60X10-4)=1/9m/sVA1=V管A管所以A管=(1/9)X100X10"/4=jid2/4有d=18.8mm應(yīng)取20mm第四章4-4圖4-115所示系統(tǒng)中溢流閥的調(diào)整壓力分別為pA=3MPa,p=1.4MPa,pc=2MPa試求當(dāng)系統(tǒng)外負(fù)載為無(wú)窮大時(shí)，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(tǒng)負(fù)載無(wú)窮大即系統(tǒng)超載，此時(shí)溢流閥對(duì)系統(tǒng)起保

8、護(hù)作用。A支路的調(diào)整壓力為3MPa當(dāng)C控制B的遙控口時(shí)，BC支路的最大穩(wěn)定壓力為C的調(diào)整壓力，即2MPa系統(tǒng)的穩(wěn)定壓力為較小值，即2MPa所以此時(shí)泵的出口壓力P=2MPa若溢流閥B的遙控口堵住，此時(shí)BC支路的調(diào)整壓力為兩者調(diào)整壓力之和即3.4MPa。A支路的調(diào)整壓力為3MPa同樣保持較小值，此時(shí)，由A起安全閥作用，使系統(tǒng)的出口壓力維持在3Mpa即泵的出口壓力P=3Mpa4Mpa若不計(jì)先導(dǎo)油流經(jīng)主閥心阻尼小4-6圖4-117所示溢流閥的調(diào)定壓力為孔時(shí)的壓力損失，試判斷下列情況下的壓力表讀數(shù):1) YA斷電，且負(fù)載為無(wú)窮大2) YA斷電，且負(fù)載為2Mpa3)YA通電，且負(fù)載壓力為2Mpa解：1)Y

9、A斷電，電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，因?yàn)樨?fù)載為無(wú)窮大，溢流閥溢流，其兩端的壓力為4Mpa,即壓力表讀數(shù)為4Mpa.2)YA斷電，電磁閥關(guān)閉，負(fù)載只有2Mpa沒(méi)有達(dá)到調(diào)定壓力，故溢流閥不溢流，壓力表讀數(shù)為2Mpa3)YA通電，電磁閥打開(kāi)，壓力表讀數(shù)為0Mpa.1-7試確定在圖示回路中,在下列情況中淞集的出口壓.力：1）全部但礴鐵斷電2）電磁鐵2YA通電.1YA斷電3）電磁鐵ZYA斷電，1YA通電解：1）泵的出口壓力P產(chǎn)口5Mpa此時(shí)，先導(dǎo)溢流閥和直動(dòng)溢流閥中聯(lián)，當(dāng)調(diào)整壓力為0.5MPa的溢流閥導(dǎo)通時(shí)，其入II壓力為O.5MPH,而此壓力又反饋?zhàn)饔糜谙葘?dǎo)滯流閥，使得先導(dǎo)溢流閥的調(diào)整壓力變?yōu)?+0.5=5.

10、5Mp國(guó)所以泵的出口出力為5.5MPa.2）泵的出口壓力P3.5Mpa當(dāng)泵的出口壓力為羽iPa時(shí),調(diào)整用力為BMPa的溢流閥導(dǎo)通.此時(shí)，先導(dǎo)溢流閥的開(kāi)啟出力變?yōu)?,并導(dǎo)通，同時(shí)其出口油壓使得調(diào)整壓力為0.6MPa的溢流閥導(dǎo)通，而此壓力又反饋?zhàn)饔糜谙葘?dǎo)溢流閥，使得先導(dǎo)溢流閥的調(diào)整壓力變?yōu)?+0.5=3.5MPa.所以泵的出口壓力為3.5*3）泵的出口壓力P尸0.5Upa此時(shí)，先導(dǎo)溢流閥的遙控口接通油箱，耳開(kāi)啟壓力變?yōu)?,所以家的出口壓力為0.5MP&4-11圖4-122所示回路，順JWW勺調(diào)整壓力Px=3Mpa,溢流閥的調(diào)整壓力Py=5Mpa,問(wèn)在下列情況下A.B壓力為多少？1）液壓缸運(yùn)

11、動(dòng)時(shí)，負(fù)載壓力R=4MpaB寸；2)如負(fù)載壓力r變?yōu)?Mpa時(shí)娜；1)P產(chǎn)pB=4MPa3)活塞運(yùn)動(dòng)到右端時(shí)當(dāng)B點(diǎn)壓力達(dá)到3Mp虱時(shí)，順序閥打開(kāi)，而要使缸運(yùn)動(dòng)，泵的輸出出力必須大于等于4MPa,此時(shí)，源流閥關(guān)閉,P產(chǎn)RXMPaq2) P產(chǎn)1*Pr=3MPa此時(shí)，只需順序閥打開(kāi)，口使4點(diǎn)壓力等于負(fù)我壓力1MPa即可，所以PIMP%PH=3MPaa3) P,產(chǎn)P尸5MPa液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，順序閥始終保持開(kāi)啟.當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到右端不動(dòng)時(shí).由于泵的流量繼續(xù)輸出，從而使得肌B點(diǎn)出力同時(shí)升高，當(dāng)達(dá)到溢流閥的調(diào)整壓力5MP8時(shí)，溢流閥溢流定壓，此時(shí)，R=P產(chǎn)5MP%4-14圖4-125a,b回路參數(shù)相同，液壓缸無(wú)桿

12、腔面積A=50cm2,負(fù)載FL=10000N各閥的調(diào)定壓力如圖所示，試分別確定兩回路在運(yùn)動(dòng)到終端停止時(shí)A,B兩處的壓力皿FtUMM)解：p*=J-pa=2Mpa*A50x10a)活寨運(yùn)動(dòng)時(shí).Pk=P產(chǎn)2Mpa此時(shí)P行2即a小于減壓閥的調(diào)整壓力，所以減壓閥閥口打開(kāi)，P產(chǎn)P產(chǎn)2Mpa活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)忖，P產(chǎn)馳網(wǎng).P產(chǎn)5即a活塞到終點(diǎn)時(shí)，由于漿的流中繼續(xù)輸出，使得E點(diǎn)壓力升高，當(dāng)B點(diǎn)壓力升高到大于減壓閥調(diào)整壓力時(shí)，減壓閥工作，使得Ph穩(wěn)定在3MPa;因缸已停止運(yùn)動(dòng).故沒(méi)rr經(jīng)減壓.閥閥口通向缸的流川，隨著泵流吊.的輸出，只有一小股經(jīng)減壓閥泄油口同油箱的流量，所以一4點(diǎn)由力很快憋高，并最終把端流閥閥開(kāi)，

13、使四點(diǎn)壓力穩(wěn)定在該斶的調(diào)整壓力.即5MPa.b）活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，Pr=2Mpa,PA=3Mpa此時(shí)，要使活塞運(yùn)動(dòng)，只需打開(kāi)順序閥即可,所以F產(chǎn)3Mpa,Ps=2Mpa活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)，P戶P*=5如a液隕缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，順序閥始終保持開(kāi)肩，行活塞運(yùn)動(dòng)到右端不動(dòng)時(shí)，由于泵的流量繼續(xù)輸出,從而使得A、B點(diǎn)壓力同時(shí)升高,當(dāng)達(dá)到溢流閥的調(diào)整壓.力5MP3時(shí),溢流閥溢流定府此時(shí)，已由二5Mp3第六章6-1在圖示回路中，若溢流閥的調(diào)整壓力分別為Pyl=6Mpa,Py2=4.5Mpa。泵出口處的負(fù)載阻力為無(wú)限大，試問(wèn)在不計(jì)管道損失和調(diào)壓偏差時(shí)：1）換向閥下位接入回路時(shí)，泵的工作壓力為多少？B點(diǎn)和C點(diǎn)的壓力各為多少？2

14、）換向閥上位接入回路時(shí)，泵的工作壓力為多少？B點(diǎn)和C點(diǎn)的壓力各為多少？解：D換向閥下位接入阿I路時(shí)，即關(guān)閉巴的外泄油口（但換向閥有泄漏工則泵的工作壓力P、二Pm二6Mpa、底=6Mpa,p=1,56Mpal視換向閥的泄漏情況而定）2）換向閥上位接入回路時(shí)，閥I和閥2并聯(lián).泵的工作壓力為兩者調(diào)整旅力的較小者，故，Pfr=py2=A5Mpa,pB=4.5MpatpeOMpa（通油箱）中6-2在圖示回路中，已知活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)載F=1200N,活塞面積A=15X10，溢流閥調(diào)整值為Pp=4.5MPa,兩個(gè)減壓閥的調(diào)整壓力分別為pji=3.5MPa和加=2MPa如油液流過(guò)減壓閥及管路時(shí)的損失可略去不計(jì)，

15、試確定活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)和停在終端位置處時(shí)，A,B,C三點(diǎn)壓力值。解：1：,運(yùn)動(dòng)時(shí).Pv-儲(chǔ)=0£時(shí)小此時(shí),P.=F/A=1200/(15X10-1)Pa=0.即p<<Pg,故兩減壓阿都不，作，冏口常開(kāi)，相當(dāng)于逋道，乂p弋/、湍流閥關(guān)閉.所以*&二OMW口2)停在終端位.置時(shí)，q=35M叫%=45肛fJc=2Mpa此時(shí)，液壓閥的負(fù)載無(wú)窮大，使得減壓閥2、1相批工作故q=2的孫%=3,5M網(wǎng)，隨著泵的流量維續(xù)增加，B點(diǎn)壓力迅速憋高，使得該溢流閥匚作；故pB=45Mpab6-9如圖6-69所小，已知兩液壓缸的活塞面積相同，液壓缸無(wú)桿面積A=20M104m2,但負(fù)載分別為F1=8000N,F2=4000N,如溢流閥調(diào)定壓力為Py=4.5Mpa,試分析減壓閥壓力調(diào)整值分別為1Mpa2