液压第一章习题答案

p 0.68 t 2 = 1.285 − τ = 1.285 − × 12.95s = 7.835s ps 1.0
从0.25MPa充气到 充气到0.68MPa所需的时间为 所需的时间为 充气到 按绝热过程计算充气后罐内温度为
t = t 1 − t 2 = (13.4 − 7.835 )s = 5.565s
kT 1 1.4 × 293.16 T2 = = K = 357.8K p1 0.25 (k − 1 ) 1 + (1.4 − 1 ) 1+ p2 0.68
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第一章习题课
即
t 2 = (357.8 − 273.16
)° C
= 84.6 ° C
按等容过程计算降至室温后罐内空气压力为
T3 293.16 p3 = p2 = 0.68 × MPa = 0.56MPa T2 357.8
3
273.16 s 293.16
充气到1MPa所需的时间为 从0.25MPa充气到 充气到 所需的时间为
p 0.25 τ = 1.285 − t 1 = 1.285 − × 12.95s = 13.4s ps 1.0
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第一章习题课
充气到1MPa所需的时间为 从0.68MPa充气到 充气到 所需的时间为
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第一章习题课
如图1 59所示 所示， 1-19 如图1-59所示，柱塞直径
d = 19.9mm，缸套直径 = 20 ，缸套直径D
mm，长l = 70mm，柱塞在力 ， ， F=40N作用下向下运动，并将 作用下向下运动， 作用下向下运动 油液从缝隙中挤出， 油液从缝隙中挤出，若柱塞与 缸套同心， 缸套同心，油液的动力粘度
µ=0.784x10-3Pa·s，试求
柱塞下落0.1m所需的时间。 所需的时间。 柱塞下落 所需的时间
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第一章习题课
[解] 缸套中油液的压力
由于缸套与柱塞间径向间隙很小且同心， 由于缸套与柱塞间径向间隙很小且同心，故根据同心环形 缝隙的流量公式有： 缝隙的流量公式有：
F 4F p = = A πd
8
第一章习题课
[解] 取1、2两截面列伯努力方程有
2 2 pa α 1υ1 p α 2υ2 + = + H + + hw ρg 2g ρg 2g
流速 雷诺数 层流有
q 4q 4 × 150 × 10 −3 /60 υ= = × m/s = 0.885m/s 2 2 A πd π × 0.06
υd 0.885 × 0.06 Re = = = 1562 （层流） 层流） −6 ν 34 × 10
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第一章习题课
[解] 矩形截面的水力直径为
dH
2ab 2× 1× 2 4 = = mm = mm a +b 1+ 2 3
l dH 120 = = 90 >> 4, 4/3
长度与水力直径之比为 故可视为细长孔。 故可视为细长孔。
根据流经细长孔液流的流量公式，由液压缸左腔沿4 根据流经细长孔液流的流量公式，由液压缸左腔沿4条矩 形槽泄漏到右腔去的流量为
第一章习题课
1
第一章习题课
45所示为一粘度计 所示为一粘度计， 1-2 图1-45所示为一粘度计，若D = 100mm，d = 98mm， ， ， l = 200mm，外筒转速 = 8r/s时，测得的转矩 = 40N·cm， ，外筒转速n 时 测得的转矩T ， 试求其油液的动力粘度。 试求其油液的动力粘度。 [解] 依牛顿液体内摩擦定理
m/s
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第一章习题课
柱塞下落0.1m所需的时间 所需的时间 柱塞下落
s 0.1 t = = u0 4.8 × 10
−3
s = 20.8s
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第一章习题课
如图1 60所示 在一直径D 所示， 1-20 如图1-60所示，在一直径 = 25mm的液压缸中放置着一 的液压缸中放置着一 个具有4条矩形截面（ 个具有4条矩形截面（a×b）槽的活塞。液压缸左腔的表压力为 ）槽的活塞。 p=0.2MPa，右腔直接回油箱。设油的动力粘度µ=0.784×10-3 ，右腔直接回油箱。设油的动力粘度 × Pa·s，进口处压力损失 ， 可以忽略不计，试确定 可以忽略不计， 由液压缸左腔沿4 由液压缸左腔沿4条槽 泄漏到右腔去的流量， 泄漏到右腔去的流量， 已知槽的尺寸是 a=1mm，b=2mm， ， ， l=120mm。 。
4 πd H q = 4× ∆p 128 µ l
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第一章习题课
4 −3 π × 10 3 q = 4× × 0.2 × 10 6 m 3 /s −3 128 × 30 × 10 × 0.12
4
= 17.23 × 10 − 6 m 3 /s
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第一章习题课
空气压缩机向容积为40L的气罐充气直至 1=0.8MPa(绝 的气罐充气直至p 1-24 空气压缩机向容积为 的气罐充气直至 ( 对压力）时停止，此时气罐内温度 对压力）时停止，此时气罐内温度t1 =40°C，又经过若干小时 ° ， 罐内温度降至室温t 此时罐内表压力为多少？ 罐内温度降至室温 =10°C ，问：①此时罐内表压力为多少？ ° 的自由空气？ ②此时罐内压缩了多少室温为10°C的自由空气？ 此时罐内压缩了多少室温为 ° 的自由空气 [解] 已知： 已知：
F p= = 6.37MPa π 2 d 4
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第一章习题课
如图1 50所示容器 1-7 如图1-50所示容器A中的液体密度ρA=900kg/m3，B中液 体密度ρ 体密度 B=1200kg/m3，ZA=200mm，ZB=180mm，h= 60mm， ， ， ， 之间的压力差。 U形管中的测压介质为汞，试求A、B之间的压力差。 形管中的测压介质为汞， 已知： [解] 已知：ρ汞=13600kg/m3 选择1-1为等压面，列静压力方程有 选择1 为等压面，
2
πdh 3 πdh q = ∆p − u0 12 µ l 2
因柱塞移动方向与压差方向相反，所以第二项取负号。 因柱塞移动方向与压差方向相反，所以第二项取负号。 而
π 2 q = Au 0 = d u0 , 4 ∆p = p − pa = p
D−d h= = 0.05mm, 2
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第一章习题课
则有
du F f = µA dy F f /A 则动力粘度 µ = du/dy D 转矩 T = Ff R = Ff 2
2
所以 而
第一章习题课 2T 2 × 0.4 Ff = = N = 8N D 0.1
A = πDl = π × 0.1 × 0.2m 2 = 0.0628m 2 D 外筒旋转的线速度为 υ = ωR = 2 π n 2 100 υ = 2×π×8× mm/s = 2.512m/s 2 du υ−0 = s − 1 = 2512s − 1 则有 dy 0.1 − 0.098 2 8/0.0628 故 µ= Pa • s = 0.051Pa • s 2512
Ts = T1 = (273.16 + 20 )K = 293.16K, V = 90 × 10 − 3 m 3 , k = 1.4
p1 = 0.25MPa, p2 = 0.68MPa, ps = 1MPa, S = 25mm 2 ,
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第一章习题课
先求充气时间常数
V 273.16 τ = 5.217 × 10 × kS Ts −3 90 × 10 3 = 5.217 × 10 × × 1.4 × 25 = 12.95s
p1 = 0.8MPa T1 = (273 + 40)K = 313K T2 = (273 + 10)K = 283K
由等容过程状态方程可得
T2 283 p 2 = p1 = 0.8 × MPa = 0.72MPa T1 313
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第一章习题课
则表压力为
p 2 = (0.72 − 0.1)MPa = 0.62MPa
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第一章习题课
设空压机站吸入的大气温度t 1-26 设空压机站吸入的大气温度 1=20℃,相对湿度 1=80%， ℃ 相对湿度φ 压缩机站经过后冷却器冷却后将p 压缩机站经过后冷却器冷却后将 2=0.8MPa（绝对压力）， （绝对压力）， t2=60℃的压缩空气送至贮气罐，然后再经输气管道送至车间使 ℃的压缩空气送至贮气罐，然后再经输气管道送至车间使 用。由于与外界的热交换，使进入车间的压缩空气温度t3= 20℃。 由于与外界的热交换，使进入车间的压缩空气温度 ℃ 设车间平均耗气量为q ），试 设车间平均耗气量为 V=3m3/min（自由空气），试求后冷却器 （自由空气）， 出口压缩空气的相对湿度、 出口压缩空气的相对湿度、贮气罐中压缩空气的露点温度和整 个气源系统每小时冷却水析出量。 个气源系统每小时冷却水析出量。 由教材P21 P21表 15查出 [解] 由教材P21表1-15查出
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第一章习题课
如图1 48所示 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ示， 1-5 如图1-48所示，有一直径为d、质量为m的活塞浸在液体 的作用下处于静止状态。 中，并在力F的作用下处于静止状态。若液体的密度为ρ，活 并在力 的作用下处于静止状态 塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度x。 [解]在h处取等压面列静压力方程
α 1 = α 2 = 2,
hw ∆p = , ρg
υ1 = 0
∆p = ∆p
λ
+ ∆p ζ + ∆p 网
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第一章习题课
∆p λ 75 H ρυ 2 = Re d 2
75 H 900 × 0.885 = × × 1562 0.06 2 = 282.05H
2
ρυ 2 900 × 0.885 2 ∆pζ = ζ = 0.2 × = 70.5Pa 2 2