液压形考作业答案

1、一、判断题 1通常把既无黏性又不可压缩的液体称为理想液体。（+ ） 注：无黏性、不可压缩是理想液体必须具有的两个假定条件，缺一不可。 2真空度是以绝对真空为基准来测量的液体压力。（-） 注：真空度是以大气压力为基准来测量的液体的相对压力，此时液体压力小于大气压力。而以绝对 真空为基准来测量的压力应是液体的绝对压力。 3. 连续性方程表明恒定流动中，液体的平均流速与流通圆管的直径大小成反比。（一） 注：恒定流动中，由于液体的不可压缩性，通过管道截面的液体流量相等，液体的平均流速与流通 圆管的面积成反比，即应与流通圆管直径的平方成反比。 4. 流经薄壁小孔的流量与液体的密度和黏度有关。（-） 注：

2、薄壁小孔的流量公式是要求熟记的内容，从公式中所含各项参数可知，小孔流量与液体密度有 关，而与液体的黏度无关。 5.重力作用下的静止液体的等压面是水平面。（+ ） 注：判定等压面是否为水平面，也要求满足上述两项条件。 二、 填空题 负载 运动速度 功率 内摩擦力 40C 46mm2/s 平均流速v圆管直径d 运动黏度V 沿程压力损失 局部压力损失 三、 计算题 1如图所示，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。若液 体的密度为P活塞浸入的深度为 h试确定液体在测压管内的上升高度。 解：由等压面概念，活塞底部平面的液体压力为 P =您站&） （1 1）

3、活塞的受力平衡方程 二二 由（1）式代入（2）得 迈（K+閤护二F十丽琴 曲+肿=臂2. 3. 4. 5. 2. 如图所示用一倾斜管道输送油液， 已知h= 15m, p1 = 0.45MPa, p2 = 0.25MPa , d= 10mm, L = 20m, p= 900kg/m3，运动黏度 v 45 xi0-6m2/s，求流量 Q。 代入求流量: 1一空_棚=竺Q 熔 pg pg7 Q = 1 -血-驚仏） 128 应 3. 有一阀门，测得入口压力 p1 = 0.25MPa,出口压力p2= 0.06MPa,当通过阀门的流量 Q = 132 L/min 时，求阀门的开口面积。 解：液体流经阀门

4、的特性可按流经薄壁小孔考虑 G = c昇匚毎 由薄壁小孔流量公式 V Q 式中 2 = 1321,/min =1艾攵1戸/60刪叮已 切=护1 -Pp = 0 25- 0 06 = 0 19MPa =0 nxlOPa = 0 61 A = 2 丁 2 = 0176 X10 = 1 了比新 解：分别在管道两端取流通截面 由伯努利方程 1、2 i+亦空L生+爲+空1+如 2g pg 2g pg 其中， h1=0, a=血，vi=v2, h2=h=15m 这里, h入为油液流经管道的沿程压力损失， 加 打 xO.Ol 152x10-/50 珂卩Qm绘际W代入计算 4. 如图所示， 已知某液压系统输出

5、流量为 25 L/min , 运动黏度为20mm2/s,液压泵吸油口距油箱液面的高度 试求液压泵入口处的真空度。 解：分别取油箱油面及液压泵入口为流通截面 1、2, 吸油管直径为 25mm，油液密度为 900kg/m3 , H = 0.4m，若仅考虑吸油管中的沿程损失， 列出伯努利方程 1+拓+空=生+帕+沁+电 熠 熠 2g 越 其中，p1 = pa=0.1013MPa，v1=0h1=0 h2=H=0.4m Q 25x10-70 “仆， 先= - = - =0 849/5 兰屮 -x0.025 4 4 判断管道中油液流态 E V 20 x10- 油液在管中为层流， a 2=2 =型仝空亠9叩

6、皿心+工.旦畀貂y 1061 0.025 5.如图所示的圆柱滑阀，已知阀心直径 d=2cm，进口压力p1=9.8MPa，出口压力p2=0.9MPa，油液 密度P =900kg/m3流量系数 Cd=0.65，阀口开度x=0.2cm，求通过阀口的流量。 解：圆柱滑阀当阀口开度较小时，油液流经阀口的流动特性相当于薄壁小孔。 过流面积a= n dx 压差 Ap= p1 p2= 9.8-0.9= 8.9MPa 代入流量公式 =0.0115tn/s = 690L/mk沿程损失a 嘗 75 L 邑二迪缸十 代入计算律 2 百 ,a 2 =0.47 104Pa=4.7 1FB，故B缸先动作，B缸行程结束 后A

7、缸开始动作。 对于B缸岛皿冋 亘七曲讪呂 血 100 xW 务竺吗“ 对于A缸 也loom 5.图示回路中已知液压缸两腔面积 A1 = 100cm2, A2 = 50cm2, 当负载由0变到30000N时，活塞向右运动速度稳定不变，试求： 当F= 0时，泵的出口压力 PP、回油腔压力p2。 解：(1)列出液压缸的力平衡方程 丹 X 100 x10=0 5x10 x50 x10+30000 EL 调速阀最小压差 4)= p2= 0.5MPa , (1)溢流阀的调定压力 pY; ( 2) 4L J J UJ 1 ）、（ 2） 轩竺咤雲d = 325帆 100 x10 溢流阀的调定压力宀二 P1 二

8、25皿 (2)泵的出口压力由溢流阀调定 列出液压缸的力平衡方程 宀焯目=4巧=2护# =6,5MP, 6.图示的液压回路中，已知液压缸的面积 A1 = A3= 100cm2, A2= A4= 50cm2，负载F1= 14000N , F2 = 4250N，顺序阀的开启压力 pK = 0.15MPa，节流阀上的压降 4)r= 0.2MPa,试求：( C各点的压力；(2)若液压缸速度 v1 = 3.5cm/s，v2= 4cm/s，求各液压缸的输入流量。 1) A、B、 解：(1)计算A、B、C各点压力 列出缸1的力平衡方程，进油压力即为 C点压力pC, 回油压力为零，故有 m 珂 100 x10

9、1 = Pu + = 14 + 0 2 = 1.6MP 孔 丿| /*) I - ” a LJLJ 列出缸2的力平衡方程，进油压力即为 B点压力pB，回油压力为单向阀的开启压力 _戸4 +耳 _ 0.15x10* X50X1CI-* +42更_ 门 P = - - = - T 4 - = U. 匕 A 100 x10 (2)计算输入流量 2 =卩/ = 3.5x102 xlOOxlO* = 3.5xli0rm/s = 21Lyimi =匕4 =TX104X100 汇10=4xl0mN = 2417讪 V V； 匕 （1） 液压泵的工作压力; （2） 活塞的运动速度；形考作业三 一、 填空题 卸

10、荷回路 单向阀 溢流损失 节流损失 流量 容积-节流 1. 2. 3. 4. 5. 二、 判断题 1. 在旁油路节流调速回路中，液压泵的压力随液压缸的负载而变化。（+ ） 注：旁油路节流调速回路的溢流阀作安全阀用，正常工作时并不溢流，只起过载保护作用。因此液 压泵的压力不再恒定，随液压缸的负载而变化。 2. 采用节流阀的进油路节流调速回路，其速度刚度与节流阀流通面积 与油泵出口压力无关。（一） 注：由速度刚度的表达式可知，节流阀流通面积 a调定之后，增大液压缸活塞面积 A1、提高液压泵 的出口压力PP都能够提高速度刚度，实际上增大出口压力 PP、活塞面积A1,相当于负载FL的相 对减小。 3.

11、 在采用节流阀的回油路节流调速回路中， 压泵的出口压力。（一） 注：在采用节流阀的回油路节流调速回路中， FL减小而增大。由于通常进油腔活塞面积 回油腔压力p2就可能大于泵的出口压力 a及负载FL的大小有关，而 回油腔压力p2将随负载FL减小而增大，但不会高于液 由液压缸的力平衡关系可知, A1远大于回油腔活塞面积 p1。 回油腔压力 p2将随负载 A2，因此只要负载FL足够小, 4. 容积调速回路没有节流损失和溢流损失，适用于大功率系统。（+ ） 注：容积调速回路靠改变液压泵的排量来实现调速，溢流阀作安全阀使用， 流损失。 5. 由限压式变量泵与调速阀（置于进油路）组成的容积节流调速回路中，

12、液压缸进油压力越高，节 流损失也越大，则回路效率越低。（-） 注：在这种容积节流调速回路中，液压泵的出口压力为常数，液压缸进油压力越高则调速阀的压力 差越小，因此回路的节流损失也越小，回路效率越高。 三、 计算题 1 .液压泵输出流量 Qp=10L/min液压缸无杆腔面积 A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2。溢流阀调定 压力pY=2.4MPa ,负载F=10000N。节流阀按薄壁孔，流量系数 Cd=0.62，油液密度 尸900kg/m3 , 节流阀开口面积 AT=0.01cm2，试求： 因此没有节流损失和溢 (3 )溢流损失和回路效率。 解：(1)求液压泵的工作压力 此油路为采用节流

13、阀的回油节流调速回路 液压泵的工作压力由溢流阀调定。 外=出=2AMPa (2)求活塞的运动速度 列出液压缸的力平衡方程，求回油路压力 p2 2 .如图所示的平衡回路，液压缸无杆腔面积 A1=80cm2，有杆腔面积 A2=40cm2，活塞与运动部分自重 G=6000N，运动时活塞上的摩擦阻 力F1=2000N ,向下运动时的负载阻力 F=24000N，试求顺序阀和溢流 阀的调定压力各为多少？ 解：(1)求顺序阀调定压力 px 平衡回路要求顺序阀有一定的调定压力，防止换向阀 处于中位时活塞向下运动，起到锁紧作用。 25x10-* 节流阀两端的压差切二P厂D&MPa 回油路流量25佇层浮

14、= 0 26xl0m/3 =1.57L/min 活塞速度 23x10 (3 )求溢流损失和回路效率 1 = Ae= 2x1.57 = 3.MUffiin 进油路流量 溢流量 A(?=e,-(31 = 10-3.4 = 6 86Z/mm 溢流损失隔Qf盼 2 釦 E 闊先呼 月一 1 沁0104x60 = 回路效率二亦 N 二110七2 4X1护 r r - 3 6000 I 4 40 x10-* =1.5x10 Pa=1.5MPm 由液压回路工作时缸的力平衡关系 巧兔乜&讥盼耳 r） 4 4 2 80 3.图示回路，液压泵流量 Qp=25L/min，负载F=40000N，溢流阀的调定压

15、力 pY=5.4MPa。液压缸活 塞速度v=18cm/min，不计管路损失，试求： （1 ）工作进给（推动负载）时回路的效率； （2） 若负载F=ON时， 活塞速度和回油腔压力。 解： （1）求回路效率 溢流阀的调定压力即液压泵的工作压力 Hu 50% = 8.65 g/m3 （2）含湿量 由 pb= 0.0023MPa 得 湿空气分压 ps= PbX50%=0.00115 MPa 干空气分压 pg= p ps= 0.1013 0.00115= 0.10015 MPa14-1 1.4 K32 =192疋 识也2邑二勒心鯉竺=714/炯 空气的含湿量 Pg o.iu叱 (3)露点 当湿空气饱和，

16、即相对湿度为 100%时，由ps= pb=0.00115 MPa查表可得露点为 9C。 3.如图所示汽缸吊(吊取重物的气动缸)，气源压力为 0.5 MPa，起吊物体重量为 Fw=900N，活塞 返回由活塞、活塞杆自重返回，自重 Fz=100N，活塞杆直径为d=20mm,机械效率r=0.8，安全系数 n=1.5，试确定气动缸内径 D。 解：气缸吊为拉力作功，其拉力为 式中：F =( FW + FZ) n= (900 + 100) X5= 1500N p= 0.5 MPa = 0.5 106 Pa r=0.8 d= 20mm = 0.02m D= I F 冷 =JMmm 代入计算 q 郭 皿 取标准值D = 80m