南京工业大学液压与气压传动试题B卷含答案

工业大学《液压与气压传动》试题（B）卷
试题标准答案
2008--2009学年第二学期使用班级机械0601、0602、机强0601
一、客观题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
15 10 10 15 15 10 10 15
1、如图所示，油流以V1=6m/s的速度进入水平放置的弯管，已知θ=60度，入口和出口管道径分别为D1=30cm，D2=20cm，在1-1断面处的静压力为1.05X105Pa，在2-2断面处的静压力为0.42X105Pa，油液密度为ρ=900kg/m3，试计算作用在弯管上的力在x和y方向上的分量。

解：取端面1-1、2-2间的油液为控制体积，首先分析作用在该控制体积上的外力。

P1=1.05X105XπX0.32/4=7418N
P2=0.42X105XπX0.22/4=1319N
设弯管对控制体积的作用力为F，在x和y方向的分力分别为Fx，Fy，列写两个方向的动量方程：
x方向：P1-Fx+P2*cosθ=-ρQv2cosθ-ρQv1
y方向：-Fy+ P2*sinθ=-ρQv2sinθ-0
解上述方程得：
Fx=12943N
Fy=5604N
2、有一轴向柱塞泵，已知柱塞直径d=20mm，柱塞分布圆直径D=60mm，柱塞数z=7，
斜盘倾角︒=20α，转速rpm n 1450=，工作压力p=28MPa ，机械效率9.0=m η,容积效率95.0=v η。

试求：
1） 泵的实际流量及泵的输入功率；
2） 若其他参数不变，斜盘倾角︒21改变为α，求泵的实际流量及输入功率； 3） 若其他参数不变，仅改变泵的转速n 为1000rpm ，求泵的实际流量及容积效率。

解：
1） 泵的排量：r m Dz d V /1048tan 4
362
-⨯==
απ
平均理论流量s m nV q t /1016.133-⨯== 实际流量s m q q v t /101.133-⨯==η 泄漏量s m q q q t /1006.033-⨯=-=∆ 输入功率KW pq
P m
v 02.36==
ημ
2)泵的排量r m Dz d V /1003.28'tan 4
342
-⨯==
απ
平均理论流量s m nV q t /1068.033-⨯== 由于泵的工作压力不变，泄漏量基本不变，因此： 实际流量s m q q q t /1062.033-⨯=∆-= 输入功率KW pq P m
t
16.21==
η
3）平均理论流量s m nV q t /108.033-⨯== 泄漏量基本不变，因此：
实际流量s m q q q t /1074.033-⨯=∆-= 容积效率925.0==
t
v q q
η
3、两个相同的液压缸串联使用，它们的无杆腔有效面积A1=80cm 2, 有杆腔有效面积A2=50cm 2， ，输入油液q=12L/min,压力p=600Kpa(如图示)，求如果两缸的负载F1=2F2时，两缸各能承受多大的负载（不计一切损失）？活塞的运动速度各为多少？若两缸承受相
同的负载 （F1=F2），那么该负载的数值为多少？若缸1不承受负载（F1=0），则缸2能承受多大的负载？
解：(1) 当F1=2F2时
pA=(F1+PB*A2)/A1, F2=PB*A1
当F1=2F2时，pA=p ，PB=0.23MPa F2=1.84， F1=2F2=3.68KN
Va=q/A1=2.5cm/s, Vb= Va*A2/A1=1.65cm/s (2)F1=F2
PB= Pa*A1/(A1+A2)=0.37MPa F1=F2=2.96KN (3)F1=0,
PB= pA*A1/A2=0.96MPa F2=7.68KN
4、如图所示的液压缸，已知，A 1=20cm 2,A 2=15cm 2,W=42000N 。

用液控单向阀锁紧防止活塞下滑，若不计活塞处的泄漏和摩擦力。

试分析： 1）、为保持重物W 不下滑，活塞下腔的闭锁压力至少为多少？ 2）、若采用无卸载小阀芯的液控单向阀，其反向开启压力p k 等于 工作压力p 1的40%，求p k 等于多少才能反向开启？开启前液压缸的下腔最高压力等于多少？ 3）、若采用有卸载小阀芯的液控单向阀，其反向开启压力p k 等于 工作压力p 1的4.5%，求p k 等于多少才能反向开启？开启前液压缸的下腔最高压力等于多少？ 解：
1） 最小闭锁压力：
MPa A W
p 211
min 1==
2）采用无卸载小阀芯时，反向开启时活塞的受力平衡为：
112A p A p W k =+
代入14.0p p k =，则反向开启的下腔最大压力为：
MPa A A W
p 304.02
1max 1=-=
故反向开启压力为MPa p p k 124.01==；
3）采用卸载小阀芯时，反向开启时活塞的受力平衡为：
112A p A p W k =+
代入1045.0p p k =，则反向开启的下腔最大压力为：
MPa A A W
p 73.21045.02
1max 1=-=
故反向开启压力为MPa p p k 98.0045.01==；
5、两个减压阀并联，Pj1=2MPa,Pj2=3.5MPa,溢流阀压力P Y =4.5MPa 。

活塞运动时，负载力F=1200N ，活塞面积A1=15cm 2，不计减压阀口全开情况的压力损失；求： 1）、活塞运动时和到达终端时，A,B,C 的压力； 2）、如果F=4200N, A,B,C 的压力。

解：
F=1200N ，p=0.8MPa;
运动时；PA=PB=PC=0.8MPa ；
到达终端时；PA=PC=3.5MPa ，PB=4.5MPa; F=4200N, p=2.8MPa;
运动时；PA=PB=PC=2.8MPa ；
到达终端时；PA=PC=3.5MPa ，PB=4.5MPa;
6、用四个二位二通电磁换向阀组成的液压缸控制系统，要现差动快进、慢速工进、快退和
原位停止、泵卸荷循环，试填写电磁铁动作表（得电“+”，失电“-”）。

7、设计一个回路，当信号A、B、C中任一个型号存在时都可以使气缸活塞返回；
解：
8、试绘制A1B1A0B0的X-D状态图和逻辑回路图，并绘制出脉冲排障法的气动控制回路图。

（15分）
解：。