液压典型例题

典型例题及解答第二章 液压油和液压流体力学基础[题目1]在图2-1所示管道中，当油在管道内流动时，用测压计测A、曰两点间的压力损失hw=1.91m油柱。A、B点间距离l=3m，d=20mm，油在管中流速v=1m／s，=920kg/m3。水银的密度=13600kg／m3。试求在管中油流方向不同时，差压计读数值△ h为多少?图2-1[解答]（1）油流方向从 A一B列出伯努利方程pA0vA2pB1vB2g2gghw2g得pApBglghw（1）以水银差压计的 0—0为等压面pAgh1pBglHggh1（2）将式2代人式1，得h1g( Hg ) (gl ghw) gl ghw所以h1hw1.919200.139m13600920Hg（2）油流方向从B一A时pBlpAhwggpBpAg(hwl)以水银差压计的0—0为等压面pAHggh2pBglgh2得：h2hw1.91920m136009200.139Hg[题目2]某流量Q=16L／min的油泵安装在油面以下， 如图2-2所示。设所用油液 =917kg／m3，粘度 =1lcSt，管径d=18mm。如不考虑油泵的泄漏，且认为油面能相对保持不变 (即油箱容积相对较大)。试求不计局部损失时油泵入口处的绝对压力。图2-2[解答](1)求吸油管内油液的流速vQ4Q416103/601.048m/svd2(18103)2A(2)求吸油管内液流的雷诺数 Revd1.04818103121）Re10617152320(层流（)近似取11求沿程压力损失△pLpLLv275Lv275(20020)1029171.0482d2Red21715181032691.6pa2(4)求油泵人口处的绝对压力p2列出油面I—I与油泵人口处Ⅱ一Ⅱ两选定断面处的伯努利方程式h1p1v12p2v22hLg2gh22gg由于油箱液面为相对静止，故vl=O。以Ⅱ一Ⅱ为基准面，故h2=0。因不计局部损失，故=0。则上式变为p1p2v22h1ghLg2g整理后得p2h1p1v22gghL2g即p2gh1p1v22ghLgh1p1v222pL29179.81701021059171.04822691.62103102pa1.03105pa注：取大气压力为 p1=105Pa[题目3]2在图2-3中，液压缸的有效面积A=50cm，负载F=12500N，滑阀直径d=20mm，同心径向间隙h=0.02mm，间隙配合长度l=5mm，油液粘度=10×10-6m2/s，密度=900kg/m3，泵的供油量q=10L/min，若考虑油液流经滑阀的泄漏，试按同心和完全偏心两种不同情况计算活塞的运动速度。图2-3[解答]1）系统工作压力 ppF125002.5106Pa2.5MPaA501042）缝隙前后的压力差△ppp2.5MPa3）同心时的泄漏量△q及活塞的速度q2dh3p2120.020.0231092.51064.65106m3/s12l101069005103qq10103/604.651060.0324m/s194.4cm/minv50104A4）完全偏心时的泄漏量△q‘及活塞的速度q'2.5q2.54.6510611.625106m3/sqq'10103/6011.6251060.0310m/s186cm/minv'50104A第三章 液压泵和液压马达[题目1]液压泵转速为950r／min，排量Vp=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，额定工况下的总效率为O.87，试求：1）泵的理论流量。2）泵的容积效率。3）泵的机械效率。4）泵在额定工况下，所需电动机驱动功率。5）驱动泵的转矩。[解答]1）泵的理论流量qt Vpn 168103 950 159.6L/min2）泵的容积效率q150V0.94qt159.63）泵的机械效率0.87m0.926V0.944）额定工况下，所需电动机驱动功率P1pq29.5106150103/6084.77103W84.77kW0.875）驱动泵的转矩Pi84.77103Ti852.5Nm2n2950/60[题目2]已知液压泵的额定压力PH，额定流量qH，忽略管路损失。试说明所示各种情况下，液压泵的工作压力分别为多少（压力计读数）？并说明理由。图3-1[解答]图a所示，液压泵与油箱直接相连，泵的输出流量全部流回油箱，泵的出口压力为大气压力，其相对压力pp=O，压力计读数为零。图b所示，液压泵输出的压力油，通过节流阀流回油箱。节流阀压差为△ p，节流阀出口接油箱，因此节流阀进口压力就等于△ p。而液压泵的出口与节流阀进口相连，所以液压泵出口压力为△p，压力计读数值是△ p。图c所示，液压泵出口与液压缸大腔相连，大腔的压力 p=F／A，所以泵的出口压力 p=F／A，即压力计读数是 p=F／A值。图d所示，液压泵的出口处，既与液压缸的大腔相连，又与油箱相连。由于液压泵的出口处与油箱相连，所以其出口压力为大气压力，压力计的读数为零，因此液压缸大腔的压力也为零，由于压力不足，不能克服负载，活塞不运动。图e所示，液压泵的出口与溢流阀和节流阀的进口相连，液压泵输出的液压油一部分通过节流阀输入给系统； 而另一部分流向溢流阀， 当溢流阀达到它的调整压力时， 方能有溢流作用，因此液压泵的出口压力就是溢流阀的调整压力py，而压力计的示值决定于系统的负载压力，其值为p计=py-△p。图f所示，液压泵的出口与液压马达相连，所以液压泵出口压力不计管路损失就是液压马达入口的压力。液压泵出口的压力p

TMqM M压力计的读数也是 p TMqM M[题目3]一液压泵与液压马达组成的闭式回路，液压泵输出油压pp=1OMPa，其机械效率mp=0.95，容积效率vp=0.9，排量q=lOmL／r；液压马达机械效率=0.95，容积效率=0.9，排pmMvM量qM=lOmL／r。若不计液压马达的出口压力和管路的一切压力损失，且当液压泵转速为1500rmin时，试求下列各项：液压泵的输出功率；电动机所需功率；液压马达的输出转矩；液压马达的输出功率；液压马达的输出转速(nM)。图3-2[解答]液压泵的输出功率P0PPpQpPPnpqpVp101500101030.9P0P60602.25kW60(2)电动机所需功率 PipPiPP0pP0P2.252.63kWpVpmp0.90.95(3)液压马达的输出转矩MTPMqMPpqM1010610106TMmMmM20.9515.1Nm22(4)液压马达的输出功率POMP0M PiM M P0p VM mM 2.25 0.9 0.95 1.92kW液压马达的输出转速nMnMQiMQMVMQPVMQiPVpVMqPnPVpVMqMqMqMqMqM1015000.90.91215r/min10第四章液压缸[题目1]在图4-1(a)所示的液压回路中，所采用的是限压式变量叶片泵。图 (b)示出了该泵调定2的流压特性。调速阀调定的流量为 Q2=2.5L／min，液压缸两腔的有效作用面积 A1=50cm、2A2=25cm。在不考虑任何损失时，试计算：液压缸左腔的压力pl；当负载FL=0时的p2；当负载FL=9000N时的p2。图4-1[解答](1)左腔的压力 pl因Q1Q2A12.5505L/minA225故由流压特性曲线可查得p122105Pa(2)FL=0时的p2p1A1p2A2FLp2A2p2p1A1221055044105PaA225(3)FL=9000N时的p2p1A1p2A2FLp2p1A1FL221055010490008105PaA225104[题目2]图4-2为两个相同的液压缸串联，它们的无杆腔有效工作面积2A=80cm，有杆腔的有效工12=2F2作面积A2=50cm。输入油液压力p=600kPa，输入的流量q=12L／min，求如果两缸的负载F1时，两缸各能承受多大的负载（不计一切损失）？活塞的运动速度各为多少？若两缸承受相同的负载（即F1=F2），那么该负载的数值为多少？若缸1不承受负载（即F1=O），则缸2能承受多大的负载？图4-2[解答]（1）两缸的负载为F1=2F2时活塞A产生的推力pAA1F1PBA2活塞B产生的推力F2pBA1当F=2F时，pAA12pBA1PBA212又pAp（液压泵出口压力）所以pBpA16105802.3105Pa0.23MPa2A1A228050活塞B承受的负载F2pBA12.3105801041840N1.84kN活塞A承受的负载F12F221.843.68kN活塞的运动速度vAq121032.5cm/sA18060vBvAA250A12.51.56cm/s80（2）两缸的负载F1=F2时则pAA1pBA1PBA2pBpAA165805Pa0.