1、第一章液压传动基础知识课后答案1-1 液压油的体积为 ,质量为 16.1kg,求此液压油的密度。3180m解: 23-36.=8.9410kg/v1-2 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5,取油压的体积模量为 ,求压力升高值。349.10m7.KMpa解: 3343049.1010Vm由 知: 0PK630 1.45kVppaM1- 3 图示为一粘度计,若 D=100mm,d=98mm,l=200mm,外筒转速 n=8r/s 时,测得转矩 T=40N cm,试求其油液的动力粘度。解:设外筒内壁液体速度为 0u083.14/2.51/2funDmssFTArl=由 dyd
2、u两边积分得 020.42()()31.980.1.0515aaTldDpssu=1-4 用恩式粘度计测的某液压油( )200Ml 流过的时间为3/kgm=153s, 时 200Ml 的蒸馏水流过的时间为 =51s,求该液压油的恩式1t2C 2t粘度 ,运动粘度 和动力粘度 各为多少?E解: 1253t6252.31(7.)0/1.980/Ess2.8Pa=1-5 如图所示,一具有一定真空度的容器用一根管子2倒置一液面与大气相通的水槽中,液体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 ,试求容器内真空度。310/kgm解:设 为大气压, 为绝对压力,则真空度: 0Pa
3、0aP取水槽液面为基面,列出静力学基本方程: 0aphg则真空度为: pa319.8.1apgh1-6 如图所示,有一直径为 d,质量为 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 ,活塞浸入深度为 h,试确定液体在测压管内的上升高度 x。 解:由题意知:2()4FGgxhAd1-7 图示容器 A 中的液体的密度 A900Kg/m 3,B 中液体的密度为 B1200 Kg/m3, ZA=200mm, ZB =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞,试求 A,B之间的压力差。解:此为静压力问题,可列出静压力平衡方程:PA+ A g ZA B g ZB +
4、水银 g h + PB得 P ABP A -PB B g ZB + 水银 g h - A g Z12009.80.1813.610 30.069009.80.2Pa=8350 Pa1-9 如图所示,已知水深 H=10m,截面 ,求孔口的出流流2210.,.04Am量以及点处的表压力(取 ,不计损失)解:对 0-0 和 2-2 截面列理想液体能量方程:3220pVHgg1对 22 和 1-1 截面列理想液体能量方程:221pgg2显然, 12a020,v=故且有连续方程: 12VAq3由 联立解得:12331129.80.8/qvAgHms则处的表压力即 22 122 ()a qgHvApp20
5、.89.()410.735paMpa1-10 如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,出口处管道截面积 ,h=1m,求开始抽吸时,水平4213.0Am214A管中所必需通过的流量 q(液体为理想液体,不计损失) 。解:对截面和建立液体的能量方程:(1)221PVgg连续方程 (2)12A又 (3)Pgh4方程(1) (2) (3)联立,可得流量432129.84.210/.62/55ghqVAmsLs1-11 图示水平放置的固定导板,将直径 d=0.1m,而速度为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( )3/kg解:射流流量22333.140/
6、0.157/dqAvmss对射流列 X 轴方向的动量方程(“”表示力的方(0)10.57(2)34.6FvN向与 X 轴正方向相反)对射流列 Y 轴方向的动量方程 (0)1.5720314.6qv导板作用于液体的合力,方向与 X 轴正方向22234.6.XYFN合成 1351-12 如图所示的安全阀,阀座直径 d=25mm,当系统压力为 5.0Mpa 时,阀的开度 x=5mm 为,通过的流量 q=600L/min,若阀的开启压力为 4.3Mpa,油液的密度为 900kg/m3,弹簧的刚度 k=20N/mm,求油液的出流角。解:对安全阀阀心列平衡方程F液 弹 簧 液 动其中, 62(54.3)1
7、0pAd=液 Fkx弹 簧 12(cos)qv液 动而 1qv2ddpC=联立以上得, 代入数据得,()cos2dqAkxpc28.o51-14 有一液压缸,其流量为 q=32L/min,吸油管直径 20mm,液压泵吸油口距离液面高 500mm。如只考虑吸油管中 500mm 的沿程压力损失,油液的运动粘度为 20 ,油液的密度为 900 ,问泵的吸油腔处的真空度6102/ms3/kgm为多少?解:如图,对 1-1 截面和 2-2 截面建立液体能量方程:221pvvhggw+ 其中, 020,=故1ap得 到 真 空 度 :( 表示沿程压力损失)22apghvgw21hvP322 210/ /0
8、.63/6()4vqAmss,所以流态为层流60.Re31d沿程压力损失 22275175687.eVllPVPadd=所以,真空度为p= + +687.6 =4539.9390.8410290.4apa1-15 运动粘度 =40106 m2/s 的油液通过水平管道,油液密度 =900kg/m 3,管道内径 d=10mm,l=5m,进口压力 P14.0MPa, 问流速为 3 m/s 时,出口压力 P2为多少?解:由于油在水平管道中流动,此管道为等径直管,所以产生沿程压力损失: 2264eLvvpRdd=6=624015903.193.paMP2P 1P 40.192 MPa3.81Mpa1-1
9、6 有一薄壁节流小孔,通过的流量为 q=25L/min,压力损失为 0.3Mpa,试求节流孔的通流面积,设流量系数 Cd=0.61,油液的密度 900kg/m3解:由 ,得2dpqCA=d325262510.10.6.9m1-17 图示柱塞直径 d=19.9mm,缸套直径 D=20mm,长 l=70mm,柱塞在力 F40N 作用下向下运动,并将油液从隙缝中挤出,若柱塞与缸套同心,油液的动力粘度 =0.78410 3 Pa.s,问柱塞下落 0.1 m 所需的时间。解: 此问题为缝隙流动问题,且为环形缝隙 30012dhqpul=其中, , , D20.14dqAt24Fpd=代入数据得, 20.
10、8ts1-18 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 ,管内压力 ,钢的弹性模量 ,液体密度1m2Mpa5E=2.10Mpa, 体积模量 ,求,当阀瞬间关闭、390/kg5/s31.k0.02 和 0.05 关闭时,在管路中达到的最大压力各为多少? 解:压力冲击波的传播速度79311.0/48.0/2.1240.78.dckCmssElts(1) 阀瞬间关闭,属于直接冲击,此时管道内瞬间压力升高值 0.790148.51.82ctpvpaM管中最大压力 max02.3.M(2) t=0.02 ,属于间接冲击ct此时管道内瞬间压力升高值0.790148.5.2ctpvpaM管中最大压力 max02.72.M(3) t=0.05 ,属于间接冲击ct此时管道内瞬间压力升高值 0.790148.5.2ctpvpaM管中最大压力 max02.72.M0.8ABCpMp2)停在终端位置时, 3.5,4.5,ABCpapa此时,液压阀的负载无穷大,使得减压阀 2、1 相继工作,故,随着泵的流量继续增加,B 点压力迅速憋高,使得该2,3.5CApapa溢流阀工作,故 。4M7