液压与气压传动经典题目

1、液压与气压传动流体力学基础、回路部分习题课1、如图所示，容器内盛满液体，已知活塞面积a=1010-3m2，负载重量g=10kn，问压力表的读数p1，p2，p3，p4，p5各为多少？ 解：容器内的液体是静止的，忽略由于其自重产生的压力，则液体内部各点的压力相等，即，mpa1pa1011010100006354321agppppp 2、液压千斤顶如图所示。小活塞3直径d10mm，行程h20mm，大活塞8直径d=40mm，重物重量w=50000n，杠杆臂长25 mm，500mm。求： (1)液压千斤顶顶起重物时，密闭容积中液体的压力; (2)液压千斤顶顶起重物时，在杠杆端所施加的力f; (3)杠杆上

2、下动作一次，重物的上升量h; 解：(1)由重物重量w在大活塞下产生液体的压力： mpa (密闭容积中液体的压力取决于外负载) (2)根据帕斯卡原理，顶起重物时，在杠杆端所施加的力f： (f为小活塞作用在杠杆上的力) 计算结果表明：液压千斤顶用较小的力(156. 25n)可以将较重的重物(50000n)顶起。在这里，力得到放大。 (3)根据容积相等的原则，杠杆上下动作一次，重物的上升量h为222/4/450000/(0.04 )39.81pw awd2/( /)/156.25ffl lw d d l ln2( /)1.25hd dhmm3、如图所示为一种热水抽吸设备。水平管出口通大气，水箱表面为

3、大气压力，相关几何尺寸如下：喉管截面积 ，水平管截面积 ，水平管中心轴线距离热水箱液面h1m,不计液体流动时的能量损失，求水平管内冷水的流量达到多少时才能从水箱内抽吸热水？ 213.2acm214aa 解：(1)对水平管两截面列写理想流体的伯努利方程(因不计液体流动时的能量损失)。由于两截面几何中心高程 (大气压)，所以 (2)在由水箱刚刚抽吸热水的瞬间垂直管的流量为零(一种临界状态，流体静止)，由流体静压力方程得 仅当 时，热水才会被大气压(抽吸)压向水平管。 122,ahhh pp2211222apvpv1appgh1()appgh(3)根据流量连续性方程：由于 ，所以 (在无分支管流中，

4、流速与过流截面面积乘反比)。 (4)联立解上述三方程，得即开始抽吸热水时水平管的冷水流量至少应为 1122v av a214aa124vv2222 9.81 11.144/4115ghvm s4332243.2 101.1441.464 10/87.9 /minqa vmsl4、如图所示一倾斜管道，其长度l=20m，直径d=10mm，两端高度差h=15m，管中液体密度=900kg/m3，运动粘度=4510-6m2/s，当测得两端压力如下时，（1）p1=0.45mpa，p2=0.4mpa；（2）p1=0.45mpa，p2=0.25mpa，求管中油液的流动方向和流速。 p1 h p2 解： 假若管

5、中油液静止，则管道下端油液压力应等于上端压力与油液重量产生的压力之和。 （1）p2+gh=0.4106+9009.815=5.323105pa=0.5323mpap1 故油液从上向下流动，压力损失为， 故， 24612321023. 810)45. 05323. 0(dlvpghppm/s3175. 02010459003210101023. 83266242lpdv24621321077. 610)3823. 045. 0(dlvghpppm/s2612. 02010459003210101077. 63266242lpdv（2）p2+gh=0.25106+9009.815=3.823105

6、pa=0.3823mpap1故油液从下向上流动，压力损失为，故， 5、水平放置的光滑圆管由两段组成(如图所示)，直径 ， ，长度 ，油液密度 ，运动粘度 ，流量 ，管道突然缩小处的局部阻力系数 。试求总的压力损失及两端压力差。 110dmm26dmm3lm3600/kg m6220 10/vms330.3 10/qms0.356、如图所示，两个液压缸串联。两缸尺寸完全相同，液压缸无杆腔有效工作面积 ，有杆腔有效工作面积 ， 负载 , ，若不考虑一切损失，求液压泵的输出压力及两液压缸活塞的运动速度 、 。 21100acm2280acm125000ffn12 /minql1v2v 解：在图示供油

7、情况下，若不考虑一切损失，液压泵的输出压力 就是液压缸1的工作压力 ，液压缸1的排油压力 等于液压缸2的进口压力 ，液压缸2的排油压力近似等于大气压力。 pp1p2p3p4321/5000/(100 10 )0.5pfampa230.5ppmpa(1)由液压缸2活塞受力平衡方程得64411221()/(50000.5108010)/(10010)0.9pfp aampa10.9pppmpa(2)由液压缸1活塞受力平衡方程得所以，液压泵的输出压力1v2v3411/12 10/(100 1060)0.02/vq am s12v a2121/0.02 80/1000.016/vv aam s(3)两液压缸活塞的运动速度、由于液压泵的供油量全部进入液压缸1，所以此时，由于液压缸1排出的液压油()成为液压缸2的供油量，所以7、请用一定量泵、一个油箱、一个先导式溢流阀、两个调速阀、一个二位二通阀和一个中位机能是“”型的三位四通电磁换向阀组成调速回路，实现工进工进1工进工进2 快退快退 停止停止的工作要求。 一工进：一工进：油箱液压泵换向阀左位调速阀a二位二通阀左位液压缸左腔 回油路：液压缸右