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液压与气动练习题

【1】 2-4什么是压力?压力有哪几种表示法?液压系统的工作压力与外界负载有什么关系?答:(1)液体单位面积上的法向力(2)绝对压力、相对压力(真空度)(3)工作压力由外界负载决定【2】 2-12如图液压泵的流量q=60L/min,吸油管的直径d=25mm,管长l=2m,滤油器的压力降为0.01MPa(不计其他局部损失)。

油液运动粘度为142mm2/s,密度为900kg/m3,空气分离压为0.04MPa.求泵的最大安装高度Hmax?解:如图取1-1、2-2界面为控制面,按流线方向列能量方程有:)(696.1412988.9204.2240000)(412983129810000)(31298204.2900025.0235975222320359)/(1042.1025.004.2)/(04.2)(025.0)/(1044,022max2222242332212222211mhhppppppvdlpsmdvRsmmsmdqvvpghvpvpaalalea≈⇒++⨯+==+=∆+∆=∆∴=⨯⨯⨯=⋅=∆=⇒⇒=⨯⨯===⋅⨯===∆+++=+∑-∑ρρρρλανππραραρζ代入方程有:又管内为层流其中:[1] 3-3提高齿轮泵的工作压力需解决的关键问题是什么?答:径向不平衡力、泄漏[2] 3-7限压式变量泵有何特点?适用于什么场合?用何方法来调节其流量—压力曲线形式?答:(1)具有限压保护作用,流量与系统相适应(2)适用于速度变化较大的系统(3)调节流量调节螺钉可改变流量最大值,调节F S的大小可使BC左右平移,调节K S 可改变BC断斜率。

[3] 3-10当泵的额定压力和额定流量为已知时,试说明图中各工况泵的工作压力(管路压力损失除图c为△p外,其余均忽略不计)答:图a中泵的工作压力为0;图b中泵的工作压力为F/A; 图c中泵的工作压力为△p;图d中泵的工作压力为0[1] 4-1图示三种结构形式的液压缸,直径分别为D,d,如进入缸的流量为q,压力为p,分析各缸产生的推力、速度大小以及运动的方向。

解:见表左图中图右图推力()422dDp-⋅π42dpπ⋅42dpπ⋅速度)(422dDq-π24dqπ24dqπ方向向左向右向右[2] 4-2两个结构相同的液压缸相互串联,无杆腔的面积A1=100cm2,有杆腔的面积A2=80cm2,缸1输入压力为p1=9×105Pa,输入流量q1=12L/min,不计压力损失及泄漏,求:(1)两缸承受相同负载时(F1=F2),该负载的数值及两缸的运动速度;(2)缸2的输入压力缸1的一半时(p2=p1/2),两缸各能承受多少负载?(3)当F1=0时,缸2能承受多少负载?解:(1)对缸1有F1+p2A2=p1A1其中:122AFp=又F1=F2=F则:)(105131211NAAApF⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=()s m A qv /1022111-⨯==()s m A Av v /106.121212-⨯== (2)F 1=5400(N ) F 2=4500(N)(3))(112502211122N A A p A p F ===[3] 4-3两液压缸,缸内径D ,活塞杆直径d 均相同,若输入缸中的流量都是q ,压力为p ,出口处的油直接通油箱,且不计一切摩擦损失,试比较它们的推力、运动速度和运动方向。

解:A 图B 图()()()方向:向左22222222142d D qv pd D p d D F a a -=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=πππ方向:向右422124124444D qd D q v p d D p D F b b ππππ====1、若正处于工作状态的先导式溢流阀(阀前压力为某调定值),主阀芯的阻尼空被污物堵塞后,阀前压力会发生什么变化?若先导前的小孔被污物堵塞,阀前压力会发生什么变化?答:下降;升高(主阀无法打开)2、如图所示的两个回路中,各溢流阀的调定压力分别为p y1=3MPa, p y2=2MPa,p y3=4MPa,问当负载为无穷时,液压泵出口的压力pp各为多少?答:图a中pp =2Mpa(取决于min{py2,py3}), 图b中pp=9Mpa(系统压力为py1+py2+py3)3、如图所示的回路中,溢流阀的调定压力分别为p y=5MPa,减压阀的p J=2.5MPa。

试分析下列情况,并说明减压阀的阀口处于什么状态?(1)当泵压力pp =py时,夹紧缸使工件夹紧后,A、C点的压力各为多少?(2)当泵的压力由于工作缸快进而降到pp=1.5MPa时,A、C点的压力各为多少?(3)夹紧缸在未夹紧工件前作空载运动时,A、B、C点的压力各为多少?答:(1)A、C点的压力均为2.5Mpa;减压阀的阀口处于临界开启状态(2)A、C点的压力分别为1.5Mpa,2.5Mpa;减压阀的阀口处于开启状态(单向阀此时对夹紧缸起短时保压作用)(3)A、B、C点的压力均为0;减压阀的阀口处于全开状态(该工况下系统负载很小,可计为0)1.如图所示液压回路中,已知液压泵的流量q p =10L/min ,液压缸无杆腔面积A 1=50cm 2,有杆腔面积A 2=25cm 2,溢流阀调定压力P p =2.4Mpa ,另一溢流阀调定压力P 2=3Mpa ,负载F L =10000N ,节流阀通流面积A T = 0.08cm 2,试分别求回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力。

(设C d = 0.62,ρ= 900kg/m 3,节流阀口为薄壁小孔。

)解:以题意和图示得知:因工作压力:P P = 2.4Mpa P 2 = 3MpaP 1·A 1=F L +P 2·A 2 (2分) P 1=(P 2·A 2+ F L )/ A 1 (1分) =(3×105×25×10-4+10000)/(50×10-4)=2.15 Mpa节流阀的压差:ΔP = P P -P 1=2.4-2.15=0.25 Mpa (2分) 节流阀的流量:ρPA C q T d ∆=2 (2分)活塞的运动速度:V =1A q=1/2A P A C T d ρ∆ (2分) =)1050/(8701025.021008.062.0464--⨯⨯⨯⨯⨯=143 cm/min (1分)故泵的工作压力:P Ⅰ= P P = 2.4Mpa 活塞的运动速度:V =143 cm/min2.如图所示液压回路中,已知液压泵的流量q p =10L/min ,液压缸无杆腔面积A 1=50cm 2,有杆腔面积A 2=25cm 2,溢流阀调定压力P 1=2.4Mpa ,负载FL=10000N ,节流阀通流面积A T = 0.01cm 2,试分别计算回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力。

(设C d = 0.62,ρ= 870kg/m 3,节流阀口为薄壁小孔。

)解:以题意和图示得知:P 1·A 1=F L +P 2·A 2 P 2=(P 1·A 1- F L )/ A 2液压泵的工作压力:P P = P 1=2.4Mpa 节流阀的压差:ΔP = P 2=(P 1·A 1- F L )/ A 2 节流阀的流量:ρPA C q T d ∆=2活塞的运动速度:V =2A q=2/2A P A C T d ρ∆=211/)(2A F A p A C L T d ρ- =)1025/(870)100001050104.2(21001.062.04464---⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=1.067×10-2 m/s = 64 cm/min(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。

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