液壓與氣壓傳動課后答案.doc

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1-5．如圖所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面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ρ= 1000㎏/m3，試求容器內(nèi)的真空度。 解：以液面為等壓面，由液體靜壓力基本方程得 p +ρgh = pa 所以真空度為 pa－p = ρgh =10009.81 =9800（Pa） 1-7.圖1-35所示容器A中的液體的密度，B中液體的密度為， U形管中的測壓介質(zhì)為汞，試求A、B之間的壓力差。 解：已知： 選擇1-1為等壓面，則U形管內(nèi)的靜壓力平衡方程為 則有： 2-1.某液壓泵的輸出壓力為5MPa，排量為10mL/r，機(jī)械效率為0.95，容積效率為0.9，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1200r/min時(shí)，泵的輸出功率和驅(qū)動泵的電動機(jī)的功率各為多少？ 解：已知： 則泵的輸出功率： 驅(qū)動泵的電動機(jī)功率： 2-2.某液壓泵在轉(zhuǎn)速n=950r/min時(shí)，排量為v=168ml/r。在同樣的轉(zhuǎn)速和壓力29.5MPa 時(shí)，測得泵的實(shí)際流量為150L/min，總效率η=087，求： (1) 泵的理論流量； (2) 泵在上述工況下的泵的容積效率機(jī)械效率； (3) 泵在上述工況下所需的電動功率； (4) 驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)矩多大？ 解：(1) 泵的理論流量 qt=vn=168950=159600ml/min=159.6L/min=2.6610-3m3/s （2） (3) 電機(jī)的驅(qū)動功率 (4) 驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)矩 另解: 3-1.液壓馬達(dá)的排量V=250 ml/r，入口壓力p1=10.5MPa，出口壓力p2=1.0MPa，容積效率ηv=0.92，機(jī)械效率ηm=0.9，若輸入流量q=22 L/min，求馬達(dá)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n、輸出轉(zhuǎn)矩T、輸入功率和輸出功率各為多少？ 解： 3-3.為兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同相互串聯(lián)的液壓缸，無桿腔的面積A1=10010-4m2，有桿腔的面積A2=8010-4m2，缸1的輸入壓力p1=0.9MPa，輸入流量q=12 L/min，不計(jì)摩擦損失和泄漏，求： （1） 兩缸承受相同負(fù)載（F1=F2）時(shí)，該負(fù)載的數(shù)值及兩缸的運(yùn)動速度； （2） 缸2的輸入壓力是缸1的一半（P2=P1/2）時(shí)，兩缸各能承受多少負(fù)載？ （3） 缸1不承受負(fù)載（F1=0）時(shí)，缸2能承受多少負(fù)載？ P3 解： （1） 為大氣壓 （2） (3) 因?yàn)? 所以 4-5.如圖所示的液壓系統(tǒng)，兩液壓缸的有效面積A1=10010-4m2，缸I負(fù)載F=35000N，缸Ⅱ運(yùn)動時(shí)負(fù)載為零。不計(jì)摩擦阻力、慣性力和管路損失，溢流閥、順序閥和減壓閥的調(diào)定壓力分別為4MPa、3MPa和2MPa。求在下列三中情況下，A、B、C處的壓力。 （1）液壓泵啟動后，兩換向閥處于中位； （2）1YA通電，液壓缸1活塞移動時(shí)及活塞運(yùn)動到終點(diǎn)時(shí)； （3）1YA斷電，2YA通電，液壓缸2活塞運(yùn)動時(shí)及活塞碰到固定擋塊 解：(1) （2）I移動： I到達(dá)終端： （3）Ⅱ移動： Ⅱ碰到固定擋塊時(shí)： 4-8.液壓缸的活塞面積為A=10010-4m2，負(fù)載在500～40000N 的范圍內(nèi)變化，為使負(fù)載變化時(shí)活塞運(yùn)動速度穩(wěn)定，在液壓缸進(jìn)口處使用一個(gè)調(diào)速閥，若將泵的工作壓力調(diào)到泵的額定壓力6.3MPa，問是否適宜？為什么？ 解：缸的最大工作壓力 因調(diào)速閥在正常工作時(shí)的最小壓差， 所以液壓泵的工作壓力，如果將泵的工作壓力調(diào)到6.3MPa雖然調(diào)速閥有良好的穩(wěn)定流量性能，但對節(jié)省泵的能耗不利，故不適宜。應(yīng)調(diào)定在5.0Mpa較為合適。 6-4. 回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)：液壓泵流量為25L/ min，溢流閥調(diào)定壓力為5.4Mpa, 負(fù)載F為40000N，液壓缸大腔面積A1=80cm2, 小腔面積A2=40cm2, 工進(jìn)時(shí)液壓缸速度v為18cm/min, 不考慮管路損失和液壓缸摩擦損失。 （1）畫出完整回路； （2）工進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的效率為多少； （3）負(fù)載降為0時(shí)（即F=0），活塞的運(yùn)動速度和回油腔的壓力？ 解：（1）如右圖： （2） （3）當(dāng)V1=18cm/min時(shí)， 當(dāng)F=0時(shí), p2’= v2=0.66m/min 6-5.如圖6-8a所示的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，已知液壓泵的供油流量，溢流閥調(diào)定壓力，液壓缸無桿腔面積，負(fù)載F=4000N，節(jié)流閥為薄壁孔口，開口面積為求： 1）活塞桿的運(yùn)動速度。 2）溢流閥的溢流量和回路的效率。 3）當(dāng)節(jié)流閥開口面積增大到分別計(jì)算液壓缸的運(yùn)動速度和溢流閥的溢流量。 解：1）液壓缸進(jìn)油腔壓力 所以活塞運(yùn)動速度為 2）溢流閥的溢流量 回路效率 3）當(dāng) 當(dāng)，所以通過節(jié)流閥的實(shí)際流量為，因此，而 6-6在圖6-34所示的調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路中，已知，，F(xiàn)由零增至30000N時(shí)活塞向右移動速度基本無變化，=0.2m/min，若調(diào)速閥要求的最小壓差為，試求： 1）不計(jì)調(diào)壓偏差時(shí)溢流閥調(diào)整壓力是多少？泵的工作壓力是多少？ 2）液壓缸可能達(dá)到的最高工作壓力是多少？ 3）回路的最高效率為多少？ 解：1）溢流閥應(yīng)保證回路在時(shí)仍能正常工作，根據(jù)液壓缸受力平衡式得 進(jìn)入液壓缸大腔的流量: 溢流閥處于正常溢流狀態(tài)，所以液壓泵的工作壓力 2）當(dāng)時(shí)，液壓缸小腔中壓力達(dá)到最大值，由液壓缸受力平衡式，故 3），回路的效率最高 6-7.如圖6-15所示的限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路，若變量泵的拐點(diǎn)坐標(biāo)為（2MPa10L/min），且在，液壓缸無桿腔面積，有桿腔面積，調(diào)速閥的最小工作壓差為0.5MPa，背壓閥調(diào)壓值為0.4MPa，試求： 1）在調(diào)速閥通過的流量時(shí)，回路的效率為多少？ 2）若不變，負(fù)載減小4/5時(shí)，回路效率為多少？ 3）如何才能使負(fù)載減小后的回路效率得以提高？能提到多少？ 解：1）在時(shí)， 在限壓式變量泵特性曲線的變量段求出泵的出口壓力 ，得=2.4MPa 液壓缸進(jìn)口壓力 此時(shí)回路效率 2）當(dāng)p1=1.9MPa時(shí)，負(fù)載F為 當(dāng)負(fù)載F減小4/5時(shí)， 此時(shí) 因此回路效率 3）對于這種負(fù)載變化大、低速、小流量的場合，可采用差壓式變量泵和節(jié)流閥組成的容積節(jié)流調(diào)速回路?；芈沸士捎休^大提高。當(dāng)時(shí)，回路效率為