液压传动课后题答案分析解析

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1、机械 111 梁才茂 廖志威 林坤坚 廖碧文 郑楚鑫 苏伙权 吴绮云1-2. 某液压油在大气压下的体积是，当压力升高后，其体积减少到，设液压油的体积弹性 模数K=700.0MPa,求压力升高值。=AMPa700x(49.9-50) xlO*50xl0-33.一粘度计，外筒直径D=100mm,内筒直径d=98mm, l=200mm,外筒转速n=8r/s时，测得转矩T=70Ncm,求动力粘度T2T 2x70x10-20.1F = 14 ND D2A = Kdl 二兀 X0.1x0.2 = 0.02兀m2v = Kdn = x 0.1 x 8 = 0.8 兀m / sT x 字一 T (D - d)

2、14 x (100 - 98) x 10-314 x 10-1F dyLX =A du兀Dl 兀Dn2兀 2D2ln2兀 2 x10-2 x 0.2 x 81.6兀 28.9 十 10 - 2 Pa s1-4用恩式粘度计测的某液压油(p = 850kg/m3)20血流过的时间为=l53s，20C时200Ml的蒸馏水流过的时间为6,求该液压油的恩式粘度。E，运动粘於和动力粘度卩各为多少?解: (1)2) E = 1 =空=3t 512A 21v=31 E - p)x 10-6 m 2/s=1-98 x 10 -5 m 2/s=vp= 1.68 x 10-2 Pa - s1-6有一直径为d、质量为

3、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，活塞浸入深度为h,试确定液体在测压管内的上升高度X。nd1(x+ h)pg = F + mgF + mg h7.图示容器A中的液体的密度p A=900kg/m3,B中液体的密度为pB=1200kg/m3,ZA=200mm,ZB=180mm,h=60mm,U 形管中的测压介质为汞，试求A、B之间的压力差p工=13600kg/ m3汞P +p gz = P +p gz + p ghA A A B B B 汞Ap = P P = p gz + p gh - p gzA B B B 汞A A=9.8 x (1200 x 0.18 +

4、13600 x 0.06 900 x 0.2) = 8349.6Pa1-8 如图 1-36 所示水平截面是圆形的容器，上端开口，求作用在容器底面的作用力。若在开口端加一活塞，连活塞的重量在内，作用力为30KN，问容器底面的总作用力为多少？解：(1)由于上端开口，容器与大气连通，因此容底面所受的压强为大气压强Pa则作 用在容器底面的作用力为F底=Pa曲d底2/4刃pa/4。( 2 )由帕斯卡原理可得： F / A =F/A 底底整理得：F =FA /A底底=(30x103 x兀 x12/4)/ (兀 x0.52/4) N=120kN1-9如图所示，已知水深H=10m，截面A = 0.02m2,截

5、面A = 0.04m2求孔口的出流流12解：对 0-0 和 2-2 截面列理想液体能量方程：显然，P1 二 P0 二 Pa量以及点2处的表压力（取a二1, p =1000kg/m3不计损失）旦+V2 丄+V2 - hp g 2g pg 2g对 00 和 1-1 截面列理想液体能量方程pV 2pV 2.0 + 4 = 4 + 1:2v0v2, v0 - 0且有连续方程P2 gp g2 gVA 二VA 二q1 1 2 2由j;：联立解得:q = v A = J2 gH A = ： 2 x 9.8 x10 x 0.02 = 0.28m3 / si i *i则2处的表压力即p = p 一 p = -p

6、V 2/2+pgH + p 一 p = -pC.2gH x A / A )2/2 + pgH 2a20a12=1000 xX 9.8 X10 x 0.02 / 0.04)2/2 +1000 x 9.8 x10Pa= 0.0735 Mpa10.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A1=3.2X10-4m2，出口处管道截面积A2=4A1,求开始能够抽吸时,水平管中所必需通过的流量。按理想液体计算，不计压力损失。取a = 1,细管和粗管Pv2Pv21+ _L_a+2p g2 gpg2gAV=AV1122pp-pgh1aA2v22Pa-p gh+2IA1丿Pv 2a +21-11图示

7、为一水平放置的固定导板,将直径d=0.1m，流速v为20m/s的射流转过90，求导板 作用于液体的合力大小及方向(p =1000kg/m3)。x方向：-Fcos6 = ppq( - v)y方向：F sin = ppq(y - 0) 相除口 = tan &二 1 0 = 45COS0F与X夹角135。取0二1F = ppqv-=胸_J_ = lxl000x-x0.12 x202 x近二 4442.97V coscos41-13图示水平放置的固定导板，将直径d=0.1m，而速度为V=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(P= 1000kg /m3)解：射流流量x 20m3

8、 / s = 0.157m3 / s.兀 d23.14 x 0.12q = Av = v =44对射流列X轴方向的动量方程F = pq(0 v) = 1000x0.157x(20)N = 3141.6N (“一”表示力的方向与XX轴正方向相反)对射流列Y轴方向的动量方程F =Pq(v0)=1000x0.157x20N=3141.6NY导板作用于液体的合力F = ：F2 + F2 =耳3141.62 + 3141.62N = 4442.2N，方向与X轴正方向成 135 合X Y1-14:液压泵的流量q=32L/min,吸油管(金属)直径d=20mm，液压泵吸油口距离液压 高度h=500mm，液压

9、油运动粘度v=20x10A-6mA2/s，粗滤网的压力降为O.OIMPa,油液 的密度p=0.9g/cmA3，求液压泵吸油口的真空度。流量 q=32L/min = 5.333*10(-4) m3/s流速 V=4q/(3.14d2)=4*5.333*10(-4)/(3.14*0.022 = 1.67m/s雷诺数 Re=Vd/v=1.67*0.02/(20X10-6)=16702300 (层流)程阻力系数入=64/Re=64/1670=0.038液压泵吸油口的真空度(以油柱咼表示)：H= 0.5+ (1+0.038*0.5/0.02) 1.672/(2*9.8) = 0.78 米油柱液压泵吸油口的

10、真空度为0.78米油柱，即真空度为900*9.8*0.78 = 6880帕15运动粘度v =40 X 10-6m2/s的油液通过水平管道，油液密度p =900kg/m3，管道内径 d=10mm,l=5m，进口压力P = 4.0MPa,问流速为3 m/s时，出口压力P为多少？解：依题意，液体在水平管道中的压力损失为沿程损失A Px2入P=P-AP21入64 L pv2=九 Rd 2e64u L pv2 64 x 40 xlO-65900 x 32xxpa =vd d 23 x 0.010.012P=P-AP =4-0.192 MPa=3.81MPa21入16.有一薄壁节流小孔，通过的流量为q=2

11、5L/min，压力损失为0.3Mpa,试求节流孔的 通流面积，设流量系数C=0.61,油液的密度900kg/m3d解：由q二CA p ，得m2 二 2.65 x10-5 m225 x10-360 061,2x0.3x10660 x 0.61x900第 17 题图示柱塞直径d=19.9mm,缸套直径D=20mm,长l=70mm,柱塞在力F=40N作用下向下运动, 并将油液从缝隙中挤出，若柱塞与缸套同心，油液的动力粘度p =0.784 X10-3Pas，问柱塞下落 0.1m所需的时间解：缸套中油液的压力：p=F/A=4F/n dA2由于缸套与柱塞间径向间隙很小且同心，故有：q=n dhA3*A p

12、/12ul- n dh*uo因柱塞移动方向与压差方向相反，则符号取负q=AUo=n dA2Uo/4 , h=(D-d)/2=0.05mm , p=p-pa=p则有n dA2Uo/4=n dhA3/12ul*4F/n 小人2 n dh*Uo/2 带入数字可得 即 Uo=1/4800 m/s柱塞下落0.1米所需时间： t=s/u o=20.8s第18题如图所示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5二1mm，管内 压力2Mpa，钢的弹性模量E=2.2x105Mpa，液体密度p= 900kg /m3，v= 5m / s体积模量k二1.33x103Mpa，求，当阀瞬间关闭

13、、0.02和0.05关闭时，在管路中达到的最大压力各为多少？k1.33 xl09C=d1)P1 dk_+ 8 E900m / s = 1148.04m / s1 + 20 x10-3 1.33 x109+ 1x10-3 2.2 x1011t = 2 = xL s = 0.007sc c 1148.04(2) 阀瞬间关闭，属于直接冲击， 此时管道内瞬间压力升高值Ap = p cvtc = 900 x 1148.04 x 5 xpa = 1.81Mpat0.02管中最大压力p = p +Ap 二 2 + 1.81Mpa 二 3.81Mpa max 03) t=0.02 t ，属于间接冲击c此时管道内瞬间压力升高值Ap 二 pcvtc 二 900 x 1148.04 x 5 x 0007 pa 二 0.72Mpa t0.05管中最大压力p = p +Ap = 2 + 0.72Mpa 二 2.72Mpa max 04) t=0.05 t ,属于间接冲击c此时管道内瞬间压力升高值Ap = pcv=900 x114804 x 5 x Z7pa = 0.72Mpa管中最大压力p = p Ap = 2 0.72Mpa = 2.72Mpa max 0