第四版液压与气压传动课后习题最新标准答案
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汞 13600kg / m3 P AAgzA PBB gzB 汞gh p PA PB B gzB 汞gh AgzA
9.8 (1200 0.18 13600 0.06 900 0.2) 8349.6Pa
1-8图为水平截面是圆形的容器，上端开口， 求作用在容器底面的作用力。若在开口端加 一活塞，用30kN压活塞，此时底面的作用力 又为多少？
上端开口，pA ghA 1000 9.8 2 12 15394 N
4
加活塞
F 30000
p1 A 0.52 152789 Pa 0.15MPa
4
pA
(gh
p1 ) A
(1000
9.8 2
152789
)
12 4
172389 12 135394 N
4
1-9如图所示,已知水深H=10m,截面 A1=0.02m2,截面A2=0.04m2,求孔口的出流流 量以及点2处的表压力(取α=1,ρ=1000kg/cm3， 不计损失)。
来自百度文库
q d 2
4 600103 / 60 20.4m / s 0.0252
4
v2
q A2
q dx sin
取 1
Fp1
Fs
q( q dx sin
c os
v1 )
q( qc tan dx
v1 )
700 (49.9 50) 103 50 103
1.4MPa
1-3一粘度计，外筒直径D=100mm，内筒直 径d=98mm，l=200mm，外筒转速n=8r/s时， 测得转矩T=70N·cm，求动力粘度
F T 2T 2 70102 14N D D 0.1 2
A dl 0.1 0.2 0.02m2
1-11图示为一水平放置的固定导板,将直径 d=0.1m,流速v为20m/s的射流转过90°,求导 板作用于液体的合力大小及方向 (ρ=1000kg/m3)。
x方向： F cos q(0 v)
y方向： F sin q(v 0)
相除 sin tan 1 45 cos
F与x夹角135
取 1
0 0,1 1面
Pa H v02 Pa v12
g
2g g 2g
v0 0
v1 2gH A1V1 A2V2 1-1,2 - 2面
2 9.8 10 14m / s
Pa v12 P2 v22 g 2g g 2g
因为pa （0 表压）
p2
2
(v12
v22 )
v12 2
油液作用在阀上的液压力：
Fp1
A1 p
4
d2p
4
0.0252
5106
2454.4 N
弹簧作用在油液上的力：
Fs
4
d 2 p开
kx
4
0.0252
4.3106
20 5
2210.8N
Fp1 Fs Fp2 cos q(v2 cos v1 )
由于p2 pa （ 0 表压）
v1
p gh 1000 9.81 9800Pa
1-6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ρ,活塞浸入深度为h,试确定液体在测 压管内的上升高度x。
d 2 (x h)g F mg
4 x F mg h
d 2 g
4
1-7图示容器A中的液体的密度 ρA=900kg/m3,B中液体的密度为 ρB=1200kg/m3,ZA=200mm,ZB=180mm,h=60 mm,U形管中的测压介质为汞,试求A、B之间 的压力差。
1
A1 A2
2
1000142 2
1
0.02
2
0.04
0.0735MPa
q v1 A1 14 0.02 0.28m3 / s
1-10.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A1=3.2×10-4m2，出口处管道截面积 A2=4A1，求开始能够抽吸时，水平管中所必需通过 的流量。按理想液体计算，不计压力损失。
取 1,细管和粗管
P1 v12 Pa v22 g 2g g 2g
A1V1 A2V2
p1 pa gh
2
Pa
gh
v
2 2
A2 A1
Pa v22
2
2
v22 2
A2 A1
2
1
gh
因为pa （0 表压）
v2
2gh
2
A2 A1
1
2 9.8 1 1.14m / s 42 1
q A2v2 4 A1v2 4 3.2 104 1.14 1.46 103 m3 / s
v dn 0.18 0.8m / s
F
•
dy
T
(D d) 2
T(D d)
14 (100 98) 103
14 101
8.9 102 Pa • s
89cP
A du Dl •Dn 2 2D2 ln 2 2 102 0.28 1.6 2
1-4用恩氏粘度计测得某液压油 (ρ=850kg/m3)200mL 流过的时间为 t1=153s,20℃时200mL的蒸馏水流过的时间 为t2=51s,求该液压油的恩氏粘度°E、运动粘 度ν和动力粘度μ各为多少?
Et
tA t 20
153 3 51
(7.31Et
6.31) 106 E
(7.31 3
6.31) 106 3
19.83106 m2
/s
19.83106 850 1.7 102 Pa. • s 17cP
1-5如图示，一具有一定真空度的容器用一根 管子倒置与一液面与大气相通的水槽中，液 体在管中上升的高度，设液体的密度，试求 容器内的真空度。
课堂习题
1-1.液压油18L，质量为16.1kg，此 液压油的密度为多少？
m 16.1 894.4kg / m3
V 1810-3
1-2. 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，设 液压油的体积弹性模数K=700.0MPa， 求压力升高值。
K pV0 V
p KV V0
取 1
F qv 1 Av2 1 11000 0.12 202 2 4442.9N
cos
cos
4
1-12如图所示的液压系统的安全阀,阀座直径 d=25mm,当系统压力为5.0MPa时,阀的开度为 x=5mm,通过的流量q=600L/min,若阀的开启压力为 4,3MPa,油液的密度ρ=900kg/m3,弹簧刚度 k=20N/mm,求油液出流角α 。（β=1）
9.8 (1200 0.18 13600 0.06 900 0.2) 8349.6Pa
1-8图为水平截面是圆形的容器，上端开口， 求作用在容器底面的作用力。若在开口端加 一活塞，用30kN压活塞，此时底面的作用力 又为多少？
上端开口，pA ghA 1000 9.8 2 12 15394 N
4
加活塞
F 30000
p1 A 0.52 152789 Pa 0.15MPa
4
pA
(gh
p1 ) A
(1000
9.8 2
152789
)
12 4
172389 12 135394 N
4
1-9如图所示,已知水深H=10m,截面 A1=0.02m2,截面A2=0.04m2,求孔口的出流流 量以及点2处的表压力(取α=1,ρ=1000kg/cm3， 不计损失)。
来自百度文库
q d 2
4 600103 / 60 20.4m / s 0.0252
4
v2
q A2
q dx sin
取 1
Fp1
Fs
q( q dx sin
c os
v1 )
q( qc tan dx
v1 )
700 (49.9 50) 103 50 103
1.4MPa
1-3一粘度计，外筒直径D=100mm，内筒直 径d=98mm，l=200mm，外筒转速n=8r/s时， 测得转矩T=70N·cm，求动力粘度
F T 2T 2 70102 14N D D 0.1 2
A dl 0.1 0.2 0.02m2
1-11图示为一水平放置的固定导板,将直径 d=0.1m,流速v为20m/s的射流转过90°,求导 板作用于液体的合力大小及方向 (ρ=1000kg/m3)。
x方向： F cos q(0 v)
y方向： F sin q(v 0)
相除 sin tan 1 45 cos
F与x夹角135
取 1
0 0,1 1面
Pa H v02 Pa v12
g
2g g 2g
v0 0
v1 2gH A1V1 A2V2 1-1,2 - 2面
2 9.8 10 14m / s
Pa v12 P2 v22 g 2g g 2g
因为pa （0 表压）
p2
2
(v12
v22 )
v12 2
油液作用在阀上的液压力：
Fp1
A1 p
4
d2p
4
0.0252
5106
2454.4 N
弹簧作用在油液上的力：
Fs
4
d 2 p开
kx
4
0.0252
4.3106
20 5
2210.8N
Fp1 Fs Fp2 cos q(v2 cos v1 )
由于p2 pa （ 0 表压）
v1
p gh 1000 9.81 9800Pa
1-6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ρ,活塞浸入深度为h,试确定液体在测 压管内的上升高度x。
d 2 (x h)g F mg
4 x F mg h
d 2 g
4
1-7图示容器A中的液体的密度 ρA=900kg/m3,B中液体的密度为 ρB=1200kg/m3,ZA=200mm,ZB=180mm,h=60 mm,U形管中的测压介质为汞,试求A、B之间 的压力差。
1
A1 A2
2
1000142 2
1
0.02
2
0.04
0.0735MPa
q v1 A1 14 0.02 0.28m3 / s
1-10.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A1=3.2×10-4m2，出口处管道截面积 A2=4A1，求开始能够抽吸时，水平管中所必需通过 的流量。按理想液体计算，不计压力损失。
取 1,细管和粗管
P1 v12 Pa v22 g 2g g 2g
A1V1 A2V2
p1 pa gh
2
Pa
gh
v
2 2
A2 A1
Pa v22
2
2
v22 2
A2 A1
2
1
gh
因为pa （0 表压）
v2
2gh
2
A2 A1
1
2 9.8 1 1.14m / s 42 1
q A2v2 4 A1v2 4 3.2 104 1.14 1.46 103 m3 / s
v dn 0.18 0.8m / s
F
•
dy
T
(D d) 2
T(D d)
14 (100 98) 103
14 101
8.9 102 Pa • s
89cP
A du Dl •Dn 2 2D2 ln 2 2 102 0.28 1.6 2
1-4用恩氏粘度计测得某液压油 (ρ=850kg/m3)200mL 流过的时间为 t1=153s,20℃时200mL的蒸馏水流过的时间 为t2=51s,求该液压油的恩氏粘度°E、运动粘 度ν和动力粘度μ各为多少?
Et
tA t 20
153 3 51
(7.31Et
6.31) 106 E
(7.31 3
6.31) 106 3
19.83106 m2
/s
19.83106 850 1.7 102 Pa. • s 17cP
1-5如图示，一具有一定真空度的容器用一根 管子倒置与一液面与大气相通的水槽中，液 体在管中上升的高度，设液体的密度，试求 容器内的真空度。
课堂习题
1-1.液压油18L，质量为16.1kg，此 液压油的密度为多少？
m 16.1 894.4kg / m3
V 1810-3
1-2. 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，设 液压油的体积弹性模数K=700.0MPa， 求压力升高值。
K pV0 V
p KV V0
取 1
F qv 1 Av2 1 11000 0.12 202 2 4442.9N
cos
cos
4
1-12如图所示的液压系统的安全阀,阀座直径 d=25mm,当系统压力为5.0MPa时,阀的开度为 x=5mm,通过的流量q=600L/min,若阀的开启压力为 4,3MPa,油液的密度ρ=900kg/m3,弹簧刚度 k=20N/mm,求油液出流角α 。（β=1）