《液压与气压传动》作业题.docx

1、液压与气压传动作业题液压与气压传动作业题第一章习题1-1某液压油在大气压下得体积就是 50L,当压力升高后其体积减少到 49、9L,设液压油 得体积弹性模量，求压力升高值。解：K V 7000 1 05 ( 49.9 50 ) 5p (Pa) 14 10 PaV 501-2用恩氏粘度计测得得某种液压油 200mL流过得时间。20C时200mL蒸馏水流过得时间。问该液压油得为多少？动力粘度为多少？运动粘度为多少？解：v (7.310E 6031) 10 6 (7.31 3 6.31) 10 6(m2/s) 19.83 10 6m2/sE 3v 850 19.83 10 6(Pa s) 0.169

2、 105Pa s1-3如题1-3图所示，容器A内充满着得液体，汞U形测压计得，求容器A中心压力。 解：设B、C为等压面，容器A中心压力为PA,贝U：得：容器A中心得绝对压力为：Pa g(汞h Za) Pa9.81 (13.6 103 1 0.9 103 0.5) 1.01 105(Pa) 2.31 105Pa容器A中心得相对压力为：pA pa g(汞h ZA) 9.81 (13.6 103 1 0.9 103 0.5)( Pa) 1.3 105Pa1-4如题1-4图所示，具有一定真空度得容器用一根管子倒置于一液面与大气相同得槽中, 液体在管中上升得高度，设液体得密度，试求容器内得真空度。解：根

3、据液体静力学基本方程(1)液面得压力即为大气压，即：(2)将(2)代入(1)得：1-5如题1-5图所示，直径为d,质量为m得柱塞浸入充满液体得密闭容器中，在力 F得作用下处于平衡状态。若浸入深度为 h,液体密度为p,试求液体在测压管内上升得高度X。解：设柱塞底部得压力为p以柱塞为研究对象，列受力平衡方程式:（1）（2）将（2）代入（1）1-6如题1-6图所示，将流量得液压泵安装在油面 已知油得运动粘度，油得密度，弯头处得局部阻力 其她尺寸如图所示。求液压泵入口处得绝对压力。 解：求吸油管中得流速附图3 K 1-5图系数,q 16 10 3 4v_d2 60 3.14 (204求雷诺数Re Vd

4、 85 20 10 30.11管中流体为层流10 41545 2320,10 3)2(m/S)隔求沿程压力损失64 l pR d64154530.02880 0.852 /2 (P1361.87Pa求局部压力损失0.2880O85) 63.58Pa求总压力损失p 1361.87 63.58(Pa) 1425.45Pa求液压泵得进口压力以液压泵轴线为基准，对1-1、2-2截面列伯努利方程2 2P1gZ12P2gZ22PP2P1g(Z1Z2)2 2(v1 V22) P已知:P1Pa1.01510 Pa,Z10.7m,v10, Z2 0,V2 0.85m/s52880 0.855P21.011088

5、09.81 0.71425.45(Pa) 1.053 10 Pa21-7如题1-7图所示为一种抽吸设备。水平管出口通大气，当水平管内液体流量达到某一 数值时，处于面积为 A1处得垂直管子将从液箱内抽吸液体，液箱表面为大气压力。水平 管内液体（抽吸用）与被抽吸介质相同。有关尺寸如下：面积，不计液体流动时得能量损 失，问水平管内流量达到多少时才能开始抽吸。解：对水平管1-1、2-2列伯努利方程管内得流量q v2A2 4v2A 4 1.14 3.2 10 4 1.46 10 3m3/s 87.6L/min1-8如题1-8图所示，管道输送得液体，已知液体得运动粘度，点 1处得压力为，点2处得压力为，试

6、判断管中液流得方向并计算流量。解：假设管中液体从点1流向点2,即1-2以点1所在得平面为基准水平面，选取点 1与点2得截面1-1、2-2列伯努利方程:故液体流向假设不成立，应由点 2流向点1,即2-1假设管道内得液流为层流，贝根据层流时沿程压力损失计算公式得管道中液流得流速为:流态假设成立。管道流量为：1-9如题1-9图所示，活塞上作用有外力，活塞直径，若使油从缸底部得锐缘孔口流出,设孔口得直径，流量系数，油得密度，不计摩擦，试求作用在液压缸缸底壁面上得力解：作用在活塞上得外力F在缸体内产生得压力为:F PD24孔口得流量为：3000 4 (Pa) 15.29 105Pa3.14 (50 10

7、 3)2活塞得运动速度为:取缸内得液体为控制液体，缸底壁面对控制液体得作用力为 R。根据动量定理：F R q(v v)R F q(v0 v) 3000 900 2.78 10 3(35.41 1.42)(N) 2914.96N液流对缸底壁面得作用力为：方向向右1-10如题1-10图所示，已知液体密度为。当阀门关闭时压力表得读数为，阀门打开时压 力表得读数为，如果，不计损失，求阀门打开时管中得流量。解：在阀前、阀后各取一个截面1-1、2-2列伯努利方程：2V22阀门开启前，阀前液体为静止液体。阀门开启瞬间, 也可将阀前液体视为静止液体。即：，代入 伯努利方程并化简得：阀门开启时管中液流得流量为:

8、3 32.37 10 3m3/s 142.2L/minIns1-11如题1-11所示，一个水深2m,水平截面积为得水箱，底部接一直径、长 2m得竖直管，在水箱进水量等于出水量下作恒定流动，求点3处得压力及出流速度(略去各种损失)。解：由于水箱得进水量等于出水量，液面高度保持 不变，可将水箱中得液体视为静止液体。 点3处得压力可由静压力基本方程式求得:P3 Pa gh31.01 105 103 9.81 (2 1)( Pa) 1.3 105pa2 2E X E h2g V2因为：,代入伯努利方程并化简得:1-12如题1-12所示得弯管，试利用动量方程求流动液体对弯管得作用力。设管道入口处P2，管

9、道通流面积为A，流速为V，动量修正系数B =1，油得密度卩。1-13如题1-13图所示，将一平板插入水得自由射流之内，并垂直于射流得轴线。该平板 截去射流流量得一部分，并引起射流剩余部分偏转a角，已知射流速度，全部流量，求a 角及平板上得作用力Fo 解：设平板对流体得作用力为，如图所示。分别沿 X、丫方向对控制液体列动量方程（2）由流量连续性方程得:qqq2q2qq3012 18L/s由（2）刁曰得:q2si nq1q1122sinq2183Jfcosarcsin 41.83.1 si n22 21(3)由（1）得：Fv(qq2 cos )3 31 10 30(30 1018 10 3 5(N

10、) 497.5N3流体对平板得作用力，方向与相反，即水平向右1-14如题1-14图所示，水平放置得光滑圆管由两段组成，直径，长度 ，油液密度，粘度,流量。管道突然缩小处得局部阻力系数试求总得压力损失及两端压差解：求各段流速2d14V24d318 10 43 260 3.14 (10 10 )318 10 4260 3.14 (6 10 )3.82m/s10.62m/s求各段雷诺数，判断流态Re1Re2v1d1v?d 23.82 10 10 320 10 610.62 6 10 320 101910 2320,层流3186 2320,紊流附图12 题14图求沿程压力损失第一段， p 164上Re

11、1 d12V1第二段， p 20.31641264 31910 0.012V22900 3.82 (Pa) 0.66 105Pa求局部压力损失2V220.35求总压力损失求两端压差d20.316431860.2530.006900 10.62 (Pa) 10.69 105Pa2900 10.62250.18 10 Pap 0.66 10510.69 1 05 0.18 1 05(Pa) 11.53 105Pa选取进油口、出油口所在平面分别为1-1、2-2截面，列伯努利方程2 2v1 v2P2P1P2尹22 V12)p 900(10.622 3.822) 11.53 105(Pa)511.97

12、10 Pa1-15如题1-15图所示,在直径为d，长为L得输油管中，粘度为v得油在液面位差H得作用下运动着。如果只考虑运动时得摩擦损失，试求从层流过渡到紊流时得H表达式。解：液体通过管道得流量(1)-JRe 2320,q d24-d242320d2320 2320dd 4(2)(3)将（2）、（ 3）同时代入（1）1-16如题1-16图所示，柱塞得直径，在力得作用下向下运动，将液压缸中得油通过得缝隙排到大气中去。设活塞与缸筒处于同心状态，缝隙长，油得动力粘度,试确定活塞下落0、1m所需得时间。解：根据同心圆柱环形缝隙流量公式R附图门题图由于液体在缝隙得流动方向与柱塞得移动方向相反，所以上式取负

13、号。即(1)设活塞下落0、1m所需得时间为t，则在该时间内，从缝隙排出得液体体积为，从而得到 缝隙得流量为:又缝隙两端得压差为:(3)柱塞下降得速度为: (4)代入数据:3 2 3t 3 (20 10 ) 50 10 70 103 3(20 2 0.05) 10 /(s) 353.4s40 (0.05 10 ) 150第三章习题3-4如题3-4图所示，分别为两液压缸有效作用面积，液压泵流量，负载，不计损失，求 两缸工作压力及两活塞运动速度。3-5若要求某差动液压缸快进速度就是快退速度得 3倍，试确定活塞面积与活塞杆截面积之比为多少？3-7如题3-6图所示，班级成绩姓名任课教师学号批改日期构件2与机架3组成螺旋副C，2与1还组成螺旋副B。现要求当构件1转一圈时，构 件2向右移动0、2mm,问螺旋副B得导程IB为多少？右旋还就是左旋?解：右旋12 4图示螺旋机构中，已知螺旋副 A为右旋，导程IA=2、8mm；螺旋畐【J B为左旋，导程 IB=3mm ,C 为移动副。试问螺杆 1 转多少转时才使螺母 2 相对构件 3 移动 10、 6mm。解：螺杆 1 转 1 、 83 转时才使螺母 2 相对构件 3 移动 10、 6mm。