1、1-5如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度 h = 1m，设液体的密度为 = 1000 /m3，试求容器内的真空度。 解： 以液面 为等压面， 由液体静压力基本方程得 p +gh = pa 所以真空度为 pa p = gh =1000 9.8 1 =9800（ Pa） 1-7.图 1-35 所示容器 A 中的液体的密度 3900 /A kg m ， B 中液体的密度为31200 /B kg m ， 2 0 0 , 1 8 0 , 6 0 ,ABZ m m Z m m h m m U 形管中的测压介质为汞，试求 A、 B 之间的压力差。
2、ABZAhZB1 12-1.某液压泵的输出压力为 5MPa，排量为 10mL/r，机械效率为 0.95，容积效率为 0.9，当转速为 1200r/min 时，泵的输出功率和驱动泵的电动机的功率各为多少？ 解：已知： 630 5 , 1 0 / 1 0 1 0 / , 0 . 9 5 , 0 . 9 , 1 2 0 0 / m i nmvp M P a V m L r m r n r 则泵的输出功率： 66 30 0 0 5 1 0 1 0 1 0 1 2 0 0 0 . 9 1 0 0 . 960tvP p q p q k w 驱动泵的电动机 功率： hp ap解：已知： 33= 13.6 1
3、0 kg/m 汞 选择 1-1 为等压面，则 U 形管内的静压力平衡方程为 A A A B B Bp g Z p g Z g h 汞 则有： 339. 8 12 00 0. 18 13 .6 10 0. 06 90 0 0. 28. 35 10A B B B A AB B A Ap p p gZ gh gZg Z h ZPaPa 汞汞0 0 .9 1 .0 5 30 .9 5 0 .9i P kwP kw 2-2.某液压泵在转速 n=950r/min时， 排 量 为 v=168ml/r。在同样的转速和压 力 29.5MPa 时，测得泵的实际流量为 150L/min，总效率 =087，求： (1
4、) 泵的理论流量 ； (2) 泵在上述工况下的泵的容 积 效率机械效率； (3) 泵在上述工况下所需的电动功率； (4) 驱动泵的转矩多大？ 解： (1) 泵的理论流量 qt=v n=168 950=159600ml/min=159.6L/min=2.66 10-3m3/s （ 2） 94.060/106.1 5 9 60/101 5 0 33 tv qq 93.094.0 87.0.vmmV (3) 电机的驱动功率 632 9 . 5 1 0 1 5 0 1 0 / 6 0 8 4 7 7 0 ( ) 8 4 . 7 70 . 8 7Oi P pqP W k W (4) 驱动泵的转矩 2 8
5、4770852 .53 ( )2 2 3.1 4 950 / 60i i iiip T nTPT N mn 另解 : )(77.8453.85260/95014.322)(53.85287.060/95014.3260/10150105.292236KWnTpmNnpqTnTpqiiii3-1.液压马达的排量 V=250 ml/r，入口压力 p1=10.5MPa，出口压力 p2=1.0MPa，容积效率 v=0.92，机械效率 m=0.9，若输入流量 q=22 L/min，求马达的 实际 转速 n、 输出 转矩T、输入功率和输出功率各为多少？ 解： 13626663 3302 2 1 00 .9
6、 2 8 0 .9 6m in2 5 0 1 01 0 .5 1 9 .59 .5 1 0 2 5 0 1 00 .9 3 4 0 .42 2 3 .1 49 .5 1 0 2 2 1 0 3 .4 8 1 0600 .9 0 .9 2 3 .4 8 1 0 2 8 8 1 .4tvmim v iq q rnVVp p p M P apVT N mP p q WP P W 3-3.为两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积 A1=100 10-4m2，有杆腔的面积 A2=80 10-4m2，缸 1 的输入压力 p1=0.9MPa，输入流量 q=12 L/min，不计摩擦损失和泄漏，求： （
7、1） 两缸承受相同负载（ F1=F2）时，该负载的数值及两缸的运动速度； （ 2） 缸 2 的输入压力是缸 1 的一半（ P2=P1/2）时，两缸各能承受多少负载？ （ 3） 缸 1 不承受负载（ F1=0）时，缸 2 能承受多少负载？ 解： （ 1） 3P 为大气压 3 0P M P aAA APP 5.01080101 0 0 101 0 0109.0 444621112 NAPAPFF 500010100105.0 46231221 smAqV /02.0101 0 0 60/1012 4311 smAqV /016.010100 02.01080 4422 （ 2） NAPAPAPAP
8、F5 4 0 010802/109.0101 0 0109.0 24646211122111P3 NAPAPAPF 4 5 0 0101 0 02/109.02 461123122 (3) 因为 022111 APAPF 所以 M P aA APP 1 2 5.11080 101 0 0109.0 4462112 KNAPAPAPF 25.111010010125.1 461223122 4-5.如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积 A1=100 10-4m2，缸 I 负载 F=35000N，缸运动时负载为零。不计摩擦阻力、惯性力和管路损失，溢流阀、顺序阀和减压阀的调定压力分别为 4MPa、
9、 3MPa 和 2MPa。求在下列三中情况下， A、 B、 C 处的压力。 （ 1） 液压泵启动后，两换向阀处于中位； （ 2） 1YA 通电，液压缸 1 活塞移动时及活塞运动到终点时； （ 3） 1YA 断电， 2YA 通电，液压缸 2 活塞运动时及活塞碰到固定挡块 解： (1) MPapp BA 4 MPapc 2 （ 2） I 移动： M P aAFpp BA 5.3101 0 03 5 0 0 0 41 MPapc 2 I 到达 终端： MPapp BA 4 MPapc 2 （ 3） 移动： M P appp cBA 0 碰到 固定 挡块 时： MPapp BA 4 MPapc 2 4
10、-8.液压缸的活塞面积为 A=100 10-4m2，负载在 500 40000N 的范围内变化，为使负载变化时活塞运动速度稳定， 在液压缸进口处使用 一个调速阀，若将泵的工作压力调到泵的额定压力 6.3MPa，问是否适宜？为什么？ 解：缸的最大工作压力440000 41 0 0 1 0Fp P a M P aA 因调速阀在正常工作时的最小压差 0.5 1.0p MPa ， 所以液压泵的工作压力 4 .5 5 .0pp p p M P a ，如果将泵的工作压力调到6.3MPa 虽然调速阀有良好的稳定流量性能，但对节省泵的能耗不利 ，故不适宜。 应调定在5.0Mpa 较为合适。 6-4. 回油节流
11、调速系统：液压泵流量为 25L/ min， 溢流阀调定 压力为 5.4Mpa, 负载 F为 40000N，液压缸大腔面积 A1=80cm2, 小腔面积 A2=40cm2, 工进时液压缸速度 v 为18cm/min, 不考虑管路损失和液压缸摩擦损失。 （ 1）画出完整回路； （ 2）工进时液压系统的效率为多少； （ 3）负载降为 0 时（即 F=0），活塞的运动速度和回油腔的压力？ 解：（ 1） 如右图： （ 2） （ 3）当 V1=18cm/min 时， 当 F=0 时 , p2= 12 10.8ppA MpaA v2=0.66m/min 6-5.如图 6-8a 所示的进油节流调速回路，已知液
12、压泵的供油流量 6 / minpqL ，溢流阀调定压力 3.0pp MPa ，液压缸无杆腔面积 -4 21A =20 10 m ，负载F=4000N ， 节 流 阀 为 薄 壁 孔 口 ， 开 口 面 积 为- 4 2 3A = 0 . 0 1 1 0 , 0 . 6 2 , 9 0 0 / ,Td m c k g m 求： 1）活塞杆的运动速度 v 。 2）溢流阀的溢流量和回路的效率。 3 ） 当 节 流 阀 开 口 面 积 增 大 到- 4 2 - 4 212A = 0 . 0 3 1 0 A = 0 . 0 5 1 0TTmm和 时 ，分别计算液压缸的运动速度 v 和溢流阀的溢流量。 解
13、： 1）液压缸进油腔压力 43 60.184 1060 0.05325 10 5.4 10606 4 412 42 5 .4 1 0 8 0 1 0 4 1 0P = 0 .84 0 1 0pP A F M p aA .ppFvpq112222()vp61 414000 1 0 22 0 1 0Fp M P a M P aA 461532 0 . 6 2 0 . 0 1 1 0 2 3 2 1 0 / 9 0 02 . 9 2 1 0 /dTpq C Ams 所以活塞运动速度为 5 3141 2 .9 2 1 0 / 1 4 .6 1 0 /2 0 1 0qv m s m sA 2）溢流阀的溢
14、流量 3 5 3 4 31 6 10 / 60 2. 92 10 / 0. 70 8 10 /ypq q q m s m s 回路效率 3634 0 0 0 1 4 . 6 1 0 1 0 0 % 1 9 . 5 %3 1 0 6 1 0 / 6 0c ppFvpq 3）当 4 2 5 31 1 10 . 0 3 1 0 3 8 . 7 6 1 0 /TJA m q m s 时 q 3311 3 1 4 .6 1 0 / 4 3 .8 1 0 /Jqv m s m sA 3 5 3 4 31 6 10 / 60 8. 76 10 / 0. 12 4 10 /y p Jq q q m s m s
15、 当 4 2 5 32 2 10 . 0 5 1 0 5 1 4 . 6 1 0 / 8 . 7 6 / m inT J pA m q m s L q 时 q，所以通过节流阀的实际流量为 2 6 / m inJpq q L ，因此 3 341 6 1 0 / 6 0 / 5 0 1 0 /2 0 1 0pqv m s m sA ，而 0yq 6-6 在图 6-34 所 示 的 调 速 阀 节 流 调 速 回 路 中 ， 已 知 25 / minpqL ，- 4 2 - 4 212A = 1 0 0 1 0 A = 5 0 1 0mm， F 由零增至 30000N 时活塞向右移动速度基本无变化，
16、v =0.2m/min，若调速阀要求的最小压差为 min 0.5p MPa ，试求： 1）不计调压偏差时溢流阀调整压力 yp 是多少？泵的工作 压力是多少？ 2）液压缸可能达到的最高工作压力是多少？ 3）回路的最高效率为多少？ 解： 1）溢流阀应保证回路在 m ax 30000F F N 时仍能正常工作，根据液压缸受力平衡式 1 2 2 m a x m i n 2 m a xyp A p A F p A F 得 644500 .5 1 0 3 0 0 0 0 1 0 0 1 0 3 .2 510yp P a M P a 进入液压缸大腔的流量 : 4311 1 0 0 1 0 0 . 2 1 0
17、 / m in 2 / m in pq A v L L q = 溢流阀处于正常溢流状态，所以液压泵的工作压力3.25pyp p MPa 2）当 min 0FF时，液压缸小腔中压力达到最大值，由液压缸受力平衡式 1 2max 2yp A p A ，故 12 m a x2100 3 .2 5 6 .550yAp p M P a M P aA 3） m ax 30000F F N ，回路的效率最高 6323000010 1 0 0 % 7 . 4 %253 . 2 5 1 0 10ppFvpq 6-7.如图 6-15 所示的限压式变量泵和调速阀的 容积 节流调速回路，若变量泵的拐点坐标为（ 2MPa
18、g 10L/min） ，且 在 2 .8 0ppp M Pa q时 ，液压缸无杆腔面积 -4 21A =50 10 m ，有杆腔面积 -4 22A =25 10 m ，调速阀的最小工作压差为 0.5MPa，背压阀调 压 值为 0.4MPa，试求： 1）在调速阀通过 1 5 / minqL 的流量时，回路的效率为多少？ 2）若 1q 不变，负载减小 4/5 时，回路效率为多少？ 3）如何才能使负载减小后的回路效率得以提高 ？能提到多少？ 解： 1）在 1 5 / minpq q L 时， 在限压式变量泵特性曲线的变量段求出泵的出口压力 p 2.82.8 210 5 pp ，得 p =2.4MPa
19、 液压缸进口压力 1 m in 2 . 4 0 . 5 1 . 9pp p p M P a M P a 此时回路效率441 1 2 22 5 1 01 .9 5 0 .4 55 0 1 0 1 0 0 % 7 0 .8 %2 .4 5cppp q p qpq 2）当 p1=1.9MPa 时，负载 F 为 6 4 6 41 1 2 2 1. 9 10 50 10 0. 4 10 25 10 85 00F p A p A N N 当负载 F 减小 4/5 时， 11 8 5 0 0 1 7 0 055F F N N 此时 46212 4411 1 7 0 0 2 5 1 01 0 0 .4 0 .
20、5 45 0 1 0 5 0 1 0AFp p M P a M P aAA 因此回路效率4 41 1 2 2 2 5 1 00 .5 4 5 0 .4 55 0 1 0 1 0 0 % 1 4 .2 %2 .4 5c ppp q p qpq 3）对于这种负载变化大、低速、小流量的场合，可采用差压式变量泵和节流阀组成的容积节流调速回路。回路效率可有较大提高。当 1 1 .9 0 .3Jp M P a p M P a 、 时，回路效率为 1111 .9 1 0 0 % 8 6 .4 %1 .9 0 .3c ppp 1p1p2q1324p pq p0q1q p max变量泵液压缸2aqpp tmax pppm in
