液压与气压传动习题答案

1、第一章1-4如图所示，一具有一定真空不度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为1000kg/m3,试求容器内真空度。解：取水槽液面为基面。列出静力学基本方程：则真空度为：3pa p gh 1000 9.8 1 9.8 10 pa1-51-8如图所示，已知水深H=10m,截面如图所示，有 直径为d,质量为Hi的活塞浸在液体中，井在力F的作用下 处于静止状态。若液体的密度为p,活塞浸入深度为匕试确定液体在测位 管内的上升高度乂口22A 0.02m, A2 0.04m ,求孔子的出流流量以及点2处的表压力 （取 1,不计损失

2、）1-11泵从一个大的油池中抽吸油液，流量为q=150L/min,油液的运动粘度=34X106m/s,油液密度P =900 kg/m3。吸油管直径d = 60厘米，并设泵的吸油 管弯头处局部阻力系数 己=0.2 ,吸油口粗滤网的压力损失Ap =0.0178MPa如希望泵入口处的真空度 R不大于0.04 MPa求泵的吸油高度 h （液面到滤网之间的管道沿程损失可忽略不计）题I -1E国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-故油在管中为层流流动口以油池液而

3、为基准，定为1-1微面，泵吸油处为2 2截面，列能量方程工PW 2 月 pg 2#其中，/=% = 2 (层流)，因叫与，故国=0,外工凡, 所以,真空度 P,-Pj = a； + PgH + pgfi< + pght=M + PgH + p# 心1-15运动粘度 =40x 10 6m2/s的油液通过水平管道，油液密度 p =900kg/m3,管 道内径d=10mm,l=5m进口压力 R = 4.0MPa,问流速为3 m/s时，出口压力 B为多少？解：沿程压力损失：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设液压泵转速为950r/min ,排量=168mL/r,在额定压力29.5MPa和同样转 速下，测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总功率为0.87,试求：(1)泵的理论流量；泵的容积效率；泵的机械效率；(4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率；(5)驱动泵的转速。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图示三种结构的液压缸，活塞和活塞杆直径分别为D, d,如进入液压缸的流量为q,压力为p,试分析各缸产生的推力，速度大小以及运动方向解：对于图a F p-(D2 d2) 4对于图b F pd2- 4对于图c F pd2- 4v g qA -(D2 d2)V 9 qA -d24V 9 qA -d24受拉，液压缸左移受压，液压缸右移受压，液压缸右移3-4差动连接液压缸，无杆腔面积 A1=100cm2有杆腔面积A>= 40 cm2输入油压力p=2 MPa,输入流量q=40 L/min

6、 ,所有损失忽略不计，试求:液压缸能产生最大推力；差动快进时管内允许流速为4m/s,进油管径应选多大?解：因为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应取20mm第四章4-4图4-115所示系统中溢流阀的调整压力分别为 pA=3MPa,p=1.4MPa,pc=2MPa 试求当系

7、统外负载为无穷大时，泵的出口压力为多少？如将溢流阀 B的遥控口 堵住，泵的出口压力为多少？答：系统负载无穷大即系统超载，此时溢流阀对系统 起保护作用。A支路的调整压力为3MPa当C控制B 的遥控口时，BC支路的最大稳定压力为C的调整压力， 即2MPa系统的稳定压力为较小值，即2MPa所以此 时泵的出口压力 P=2 MPa若溢流阀B的遥控口堵住，此时BC支路的调整压力为 两者调整压力之和即 3.4 MPa。A支路的调整压力为 3MPa同样保持较小值，此时，由 A起安全阀作用， 使系统的出口压力维持在 3 Mpa即泵的出口压力P=3 Mpa4-6图4-117所示溢流阀的调定压力为4Mpa若不计先导

8、油流经主阀心阻尼小 孔时的压力损失，试判断下列情况下的压力表读数：1) YA断电，且负载为无穷大2) YA断电，且负载为2 Mpa3)YA通电，且负载压力为2Mpa解：1) YA断电，电磁阀处于关闭状态， 因为负载为无穷大，溢流阀溢流，其两 端的压力为4Mpa,即压力表读数为 4Mpa.2)YA断电，电磁阀关闭，负载只有2Mpa, 没有达到调定压力，故溢流阀不溢流， 压力表读数为2Mpa3)YA通电，电磁阀打开，压力表读数为 0Mpa.4-11图4-122所示回路，顺JWW勺调整压力px 3Mpa ,溢流阀的调整压力Py 5Mpa ,问在下列情况下A.B压力为多少?1）液压缸运动时，负载压力

9、p=4MpaB寸；2）如负载压力pi变为1Mpa时3）活塞运动到右端时4-14图4-125a,b回路参数相同，液压缸无杆腔面积A=50cm 2 ,负载FL 10000N各阀的调定压力如图所示，试分别确定两回路在运动到终端停止时A , B两处的压力由厘H HMX）解；“占=- =- pa = 2Mp 仃占 A 50x10G活塞运动时,Pn= Pa=2Mrh此时P行2M四 小于减压阀的调整压 力，所以减压阀阀口打开，P萨B=2Mpa活塞运动到终点时，P产驰网.P产5即a 活塞到终点时，由于浆的流鼠继续输 出，使得B点压力升高，当B点压力升高 到大于减压阀调整压力时，减压阀工作， 使得Ph稔定在3M

10、Pa;肉缸匕停止运动.故没rr经减压阀阀口通向缸的流吊.，随着泵流;r；.的输出，只rr一小股经减出阀泄油口同油箱的流量，所以，4点氏力很快憋高，并最翳把溢流阀阀开，使一,点压 力稔是在该斶的调整压力*即第六章6-1在图示回路中，若溢流阀的调整压力分别为Pyi 6Mpa, Py2 4.5Mpa。泵出口处的负载阻力为无限大，试问在不计管道损失和调压偏差时：1）换向阀下位接入回路时，泵的工作压力为多少？B点和C点的压力各为多少？2）换向阀上位接入回路时，泵的工作压力为多少？B点和C点的压力各为多少？6-2在图示回路中，已知活塞运动时的负载F=1200N,活塞面积A= 15X10,溢流阀调整值为 Pp=4.5MPa,两个减压阀的调整压力分别为pj1=3.5 MPa和pj2=2 MPa如油液流过减压阀及管路时的损失可略去不计，试确定活塞 在运动时和停在终端位置处时，A,B,C三点压力值。6-9如图6-69所示，已知两液压缸的活塞面积相同，液压缸无杆面积A 20 10 4m2,但负载分别为Fi 8000N,F2 4000N,如溢流阀调定压力为Py 4.5Mpa ,试分析减压阀压力调整值分别为 1Mpa 2Mpa 4Mpa时，两液压缸的动作情况p