液压与气压传动_部分作业题答案 (1)

1-9 如图所示，已知水深H=10m,截面22120.02,0.04A m A m ==，求孔口的出流流量以及点２处的表压力（取1∂=，不计损失） 解：对0-0和2-2截面列理想液体能量方程：

22

002222p V p V H g g g g

ρρ+=+- 1 对2－2和1-1截面列理想液体能量方程：

22

221122p V p V g g g g

ρρ+=+ 2 显然，12a p p p == 020,0v v v ≈=故 且有连续方程：1122V A V A q == 3

由12

3联立解得：

3111229.8100.020.28/q v A gH A m s ∴===⨯⨯⨯=

则２处的表压力即 2

222'12

2212(

)2

2

a q gH v v

A p p p p p ρρ--=-=-=

=

2

0.2829.810()

0.0410000.07352

pa Mpa ⨯⨯-=

⨯=

max 020.72 2.72p p p Mpa Mpa =+∆=+=

2-2设液压泵转速为950r/min ，排量＝168L/r ，在额定压力29.5MPa 和同样转速下，测得的实际流量为150L/min ，额定工况下的总功率为0.87，试求： (1)泵的理论流量； (2)泵的容积效率； (3)泵的机械效率；

(4)泵在额定工况下，所需电机驱动功率； (5)驱动泵的转矩。

解：① q t ＝V p n=168×950 L/min =159.6 L/min

②η

v =q/q

t

=150/159.6=94%

③η

m

=η/ηv =0.87/0.9398=92.5%

④ P=p q/η =29.5×106×150×10-3/（60×0.87）w=84.77kw

⑤因为η=p q/T ω

所以T=p q/ηω

= p q/（2ηлn）

=29.5×106×150×10-3/（2×0.87×3.14×950）N m

g =852.1N m

g

4-5 如图系统，液压缸的有效面积A

1=A

2

=100cm2，缸Ⅰ负载F

l

=35000N,缸Ⅱ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、3MPa和2MPa，求下列三种工况下A、B和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Ⅰ运动时和到终端终止时；

3）1YA断电，2YA通电，液压缸Ⅱ运动时和碰到档快停止运动时；

1） P

A = P

B

=4MPa P

C

=2MPa

当泵出口压力达到2MPa时，减压阀工作，使得P

C

=2MPa，此后，随泵的流量继

续输出，顺序阀打开，此后溢流阀打开，最后使得得P

A = P

B

=4MPa（溢流阀调定

压力）

2）运动时，P

C =2MPa P

A

= P

B

=3.5MPa

缸运动时的压力P

I =P

II

=F

L

/A=35000/100×10-4Pa=3.5MPa

缸运动时，顺序阀一直开启，溢流阀关闭，P

A = P

B

=3.5MPa

减压阀工作，P

C

=2MPa

终端时，P

C =2MPa P

A

= P

B

=4MPa

缸终端时，P

C

还是2MPa，顺序阀一直开启，当活塞运动到右端不动时，由于泵的流量继续输出，从而使得A、B点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压

力4MPa时, 溢流阀溢流定压，此时，P

A =P

B

=4MPa。

3）运动时，P

A = P

B

=P

C

=0

缸II运动时，负载压力为0，此时减压阀口全开，所以P

A =P

C

=0

顺序阀关闭，所以P

B

=0

终端时，P

C =2MPa，P

A

= P

B

=4MPa

缸终端时，液压缸负载无穷大，使得减压阀工作，P C =2MPa ，由于泵的流量继续输出，从而使得A 、B 点压力同时升高，当达到溢流阀的调整压力4MPa 时, 溢流阀溢流定压，此时，P A =P B =4MPa 。 6-6 在

6-58

所示的调速阀节流调速回路中已知

4242225/min 1005010p q L m A m --===⨯1，A ，，F 由0增至30000N 时活塞向右移动速度基本无变化，0.2/min V m =，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时溢流阀调整压力y p 是多少？泵的工作压力是多少？ 2）液压缸所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）无杆腔流量，

4310.210010/2/min p

q VA m s L q -==⨯⨯=<

所以溢流阀处于稳定溢流状态， p y p p =

当负载为3000N 时，对液压缸列平衡方程：

1122max L p A p A F =+ 式中，12min ,Y p p p p ==∆

所以，462min max 4

150100.51030000 3.2510010L Y A p F p pa Mpa A --∆+⨯⨯⨯+===⨯ 2）由以上等式1122max L p A p A F =+知，1p Y p =恒定，当L F 最小时，2p 最大 此时122100 3.25 6.550

Y A p p Mpa Mpa A =

=⨯= 3）回路最高效率4363100.2

7.4%3.25251010c p p FV p q η-⨯⨯===⨯⨯⨯