液压与气压传动课后答案第1章

1、第一章液压传动根底知识课后答案1-1液压油的体积为18 10 3m3，质量为16.1kg，求此液压油的密度。解：=m = 16.1 3 =8.94 102kg/m3v 18 10-31-2某液压油在大气压下的体积是50 10 3m3，当压力升高后，其体积减少到49.9 10 3m3，取油压的体积模量为 K 700.0Mpa，求压力升高值。解： V V' V0'49.9 10 3 50 10 3m31 10 4m3V。知:k VV0700 106 1 1050 10pa1.4Mpa1- 3图示为一粘度计，假设D=100mmd=98mm,l=200mm外卜筒转速n=8r/s时，测得

2、转矩T=40Ncm,试求其油液的动力粘度。解：设外筒内壁液体速度为U0u0 n D83.140.1m/sFfTA厂2rl丄du由dydudy2.512m/s两边积分得2 l(fD)0.4U02 3.14 0.20.0980.5120.051 p/s1-4用恩式粘度计测的某液压油850kg/m3 : 200MI流过的时间为b=153s.20 C时200MI的蒸馏水流过的时间为t2 =51s，求该液压油的恩式粘度 E，运动粘度和动力粘度各为多少?解：E如1533t251(7.31 E6.31)E6 2 10 m /s521.98 10 m /s1-5如下图，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液

3、面及大气相通的水槽中，液体及大气相通的水槽中，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：设Po为大气压，巳为绝对压力，那么真空度：P PoPa取水槽液面为基面，列出静力学根本方程：PoPahgg那么真空度为：Pa p gh 1000 9.8 1 9.8 103pa1-6如下图，有一直径为d，质量为m的活塞浸在液体中，并在力F的作用下处于静止状态。假设液体的密度为，活塞浸入深度为h,试确定液体在测压管内的上升高度x解：由题意知:g(x h)4(F G) g d2亶1 3也Pa=1200XXX 103X 0.06 900XX 0.2Pa=83501-7图示

4、容器 A中的液体的密度 p a= 900Kg/,B中液体的密度为 p b= 1200Kg/m!， ZA=200mm, ZB =180mm,h=60mm,形管中的测试介质是汞，试求 A,B之间的压力差 解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程:P a+ p A g Za=P B g Z B + p 水银 g h + P B得 Pab= Pa -P b=p b g Zb + p 水银 g h - p a g Z1-9如下图，水深H=10m截面A, 0.02m 9.8 10, A2 0.04m2，求孔口的出流流量以及点2处的表压力取1，不计损失解：对0-0和2-2截面列理想液体能量方程:P。 V02

5、g 2gP2Hg 2g对2- 2和1-1截面列理想液体能量方程:p2 p1 g2g g显然，Pl P2 Pa且有连续方程：VAV122gVo 总 V2,故 Vo0v2a2由12 3联立解得:V1A2gH A 2 9.8 100.020.28m3/s那么2处的表压力即pP2PaP2Pi2 2V1V222gH1000pa0.0735Mpa1-10如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积A 3.2 10 4m2，出口处管道截面积A2 4A1，h=1m求开场抽吸时，水平管中所必需通过的流量q液体为理想液体，不计损失。解：对截面和建立液体的能量方程:P VP2 V22g 2gg 2g连续

6、方程R gh P2方程1 2 3联立，可得流量q V2A2 、2gh 4Ai2 9.8 1 4 3.2 104m3/s 1.462L/SV 15Y 151-11图示水平放置的固定导板，将直径d=0.1m,而速度为= 20m/s的射流转过90度角，求导板作用于液体的合力大小和方向1000kg/m3解：射流流量q Avd2v423.14 0.1420 m3 / s30.157m /s对射流列X轴方向的动量方程FXq(0 v) 1000 0.157 ( 20) N 3141.6N"表示力的方向及X轴正方向相反对射流列丫轴方向的动量方程Fyq(v 0) 1000 0.157 20N3141.

7、6N导板作用于液体的合力F合. F； F；3141.62 3141.62N 4442.2N，方向及 X轴正方向成1351-12如下图的平安阀，阀座直径 d=25mm当系统压力为5.0Mpa时，阀的开度 x=5mm为，通过的流量q=600L/min，假设阀的开启压力为 4.3Mpa,油液的密度 为900kg/m3,弹簧的刚度k=20N/mm求油液的出流角。解：对平安阀阀心列平衡方程F弹簧其中,而v q v1 A 2kx F液动q(v2 cosv1)（色 pA kx）联立以上得，cosqCdqqA代入数据得,o28.21-14有一液压缸，其流量为 q=32L/min，吸油管直径20mm液压泵吸油口

8、距离液面高500mm如只考虑吸油管中500mnt勺沿程压力损失，油液的运动粘度为2010 6 m2/s，油液的密度为900kg / m3，问泵的吸油腔处的真空度为多少?解：如图，对1-1截面和2-2截面建立液体能量方程:其中,Pig2V1P22g g2v_+hw2g得到真空度:Vo 煤 V2,故 VoP1PaPaP2ghghwghv2 P P表示沿程压力损失q/A232160 -410 3m/s3 2(32 10 )0.663m / sRevd0.663 0.0220 1066632320，所以流态为层流沿程压力损失P 75l V224Re d 275V2dV22687.6Pa所以，真空度为+

9、 1 90021-15运动粘度 =40X10-6m/s的油液通过水平管道，油液密度 p =900kg/m3，管p=900 9.8 40010 30.8492 Pa Pa道内径d=10mm,l=5m进口压力P 4.0MPa,问流速为3 m/s时，出口压力P2为多少?解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产生沿程压力损失:64 L v264 L v2 pRe d 2 vd d 26 264 40 105900 3 c=pa 0.192Mpa3 0.010.012P 2 = PiA Pxpa1-16有一薄壁节流小孔，通过的流量为q=25L/min，压力损失为0.3Mpa,试求节流孔的通流

10、面积，设流量系数Cd=0.61，油液的密度900kg/m3解:2 m522.65 10 m1-17图示柱塞直径d=19.9mm缸套直径D=20mrr长l=70mm柱塞在力F= 40N作用下向下运动，并将油液从隙缝中挤出，假设柱塞及缸套同心，油液的动力粘度10 3Pa.s，问柱塞下落0.1 m所需的时间。解：此问题为缝隙流动问题，且为环形缝隙dh3dhq。仝PUo12 l2其中，hDdq。U0A Z d2t 44F7代入数据得，t 20.8s1-18如下图的液压系统从蓄能器 A到电磁阀B的距离l=4m,管径d=20mm壁厚1mm，管内压力2Mpa，钢的弹性模量 E=2.2 105Mpa，液体密度

11、900kg/m3，5m/s体积模量k 1.33 103Mpa，求，当阀瞬间关闭、0.02和0.05关闭时，在管路中到达的最大压力各为多少？解：压力冲击波的传播速度tc(1)C1212 4s1148.04'1.33 109900m/s 1148.04m/s3920 101.33 1031 10 2.20.007s阀瞬间关闭，属于直接冲击,此时管道内瞬间压力升高值cv°t900 1148.04 5管中最大压力PmaxP0p 2 1.81Mpa(2) t=0.02>tc，属于间接冲击此时管道内瞬间压力升高值cv°900 1148.04t管中最大压力Pmaxp0p 2 0.72Mpa(3) t=0.05>tc,属于间接冲击此时管道内瞬间压力升高值cv900 1148.04t1110pa 1.81Mpa0.023.81Mpa0.0075pa 0.72 Mpa0.052.72Mpa5 007 pa 0.72Mpa0.05管中最