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时间:2017-11-09
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1、第2章习题1-1液压缸直径D=150mm,活塞直径d=100mm,负载F=53104N。若不计液压油自重及活塞及缸体质量,求如下图a,图b两种情况下的液压缸内压力。(a):设液压缸压力为p根据流体静力学原理,活塞处于静力平衡状态,有:F=p·πd2/4p=4F/πd2=203104/3.1430.12p=6.373106pa(b):设液压缸压力为p根据流体静力学原理,活塞处于静力平衡状态,有:F=p·πd2/4p=4F/πd2=203104/3.1430.12p=6.373106pa1-2如图所示的开式水箱(水箱液面与大气相通)。其侧壁开一小孔,水箱液面与
2、小孔中心距离为h。水箱足够大,h基本不变(即小孔流出水时,水箱液面下降速度近似等于0)。不计损失,求水从小孔流出的速度(动能修正系数设为1)。(提示,应用伯努利方程求解)解:取水箱液面为1-1过流断面,小孔的外部截面为2-2过流断面,设大气压为p1根据伯努力方程:1-3判定管内流态:(1)圆管直径d=160mm,管内液压油速度u=3m/s;液压油运动黏度n=114mm2/s;(2)圆管直径d=10cm,管内水的流速u=100cm/s。假定水温为208C(相应运动粘度为1.308mm2/s。解:管内流态根据雷诺数判断.雷诺数计算公式:(1):管内液流状态为:
3、湍流状态(2)管内液流状态为:湍流状态1-4如图,液压泵从油箱吸油,吸油管直径d=10cm,泵的流量为Q=180L/min,油液的运动粘度υ=20x10-6m2/s,密度ρ=900kg/m3,当泵入口处的真空度p=0.9x105pa时,求泵最大允许吸油的高度h。(提示:运用伯努利方程与压力损失理论)解:取油箱液面为1-1过流断面,油泵进油口为2-2过流断面,设大气压为p0由伯努力方程得:判断油管的流动状态:油管的流态为层流:动能修正系数为:局部压力损失----沿程压力损失:层流状态:=21.99h带入伯努力方程得:将数据代入:h=10m1-5液压缸如图所示
4、,活塞与负载质量为120kg,活塞直径d=39.8mm,缸筒直径D=40mm,液压缸封油长度L=40mm,油液运动黏度v=20mm2/s,比重ds=0.88。试求活塞下降速度。该题是圆环缝隙流问题,设求活塞下降速度v,油缸油液流量为Q,;活塞速度方向与液流方向相反,取“—”号;;;其中:=0.0176;Pa代入数据:;=0.000114;0.0114m/s或m/s第三章习题1.某液压泵几何排量为10ml/r,工作压力为107Pa,转速为1500r/min,泄漏系数lb=2.5310-6m1/Pa.s机械效率为0.90,试求(1)输出流量;(2)容积效率;(
5、3)总效率;(4)理论输出和输入功率;(5)理论输入扭矩。答案:(1)理论流量为:Qt=q*n=10x1500x10-3=15L/min泄漏量Q1=lb*⊿p=2.5310-6x107=1.5L/min输出流量:Qe=Qt-Q1=13.5L/min(2)容积效率ηv=Qe/Qt=13.5/15=0.9(3)总效率ηv=ηv*ηj=0.81(4)理论输出功率和输入功率计算方法一理论输出功率NBt=p*QBt=107x15x10-3/60=2.5x103瓦输入功率NBi=NBt/ηBj=2.5x103/0.9=2.77x103瓦计算方法二泵的实际输出功率NBe
6、=p*QBe=107x13.5x10-3/60=2.25x103瓦输入功率NBi=NBe/ηB=2.25x103/0.81=2.77x103瓦(5)理论输入扭矩TBt=NBtx60/(2πn)=15.9Nm(注:实际输入扭矩TBe=NBix60/(2πn)=17.7Nm)2.某液压泵几何排量为12ml/r,工作压力为107Pa,理论流量为24l/min,容积效率为0.90,机械效率为0.80。试求(1)转速和角速度;(2)输出和输入功率;(3)液压泵输入轴上的扭矩。(1)QBt=q*n速度:n=QBt/q=24/(12x10-3)=2000r/min角速度
7、:ω=2πn=2πx2000/60=66.67π/秒(2)输出功率NBout=Qe*p=Qt*ηv*p=24x10-3x0.9x10-7/60=3.6KW输入功率NBi=NBout/(ηv*ηv)=3.6/(0.9x0.8)=5KW(3)液压泵输入轴上的扭矩根据NBi=n*T/9550(注:此公式中n的单位是r/min,Nein的单位是KW,T为Nm)或根据公式NBi=2nπ*T(该公式中n的单位r/秒,NBi为瓦,T为Nm)T=NBi*9550/n=23.875Nm3.恒功率变量泵调速特性曲线及调速原理如图,简述其工作原理。A1,A2,A3表示变量泵三个
8、不同的调定压力点,以A1点为例,即,此时变量泵的调定压力为A1,当
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