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液压传动试题

液压传动试题

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1、液压系统中__压力_和__流量___是两个最重要的参数,两者乘积是___功率____。 3、液压系统五大组成_动力元件_、_执行元件_、_控制元件_、_辅助元件_、_工作介质_。 5、液压辅件包括_油箱___、__过滤器__、__管路__、__蓄能器_和__管接头__. 7、泵吸油口处真空度由三部分组成:把油液提升到_一定高度 h__;产生一定_流速_;吸油管内_压力损失_. 9、液压传动中压力决定于_外负载_,速度决定于_流量_.输入的流量决定执行元件 运动速度 , 11、液压系统中,由于某种原因液体压力一瞬间突然升高产生很高的压力峰值,这种现象称为_液压冲击_。 13、蓄能器是液压系统中用以储存_能量_的装置,当前最广泛应用的一种是__充气_式蓄能器。

2、液体受到的力相当于机械传动中机械构件所受到的__压应力___,大小决定于_外负载 4、真空度等于 0.55×105Pa,绝对压力为_0.45×105Pa_Pa,相对压力为_-0.55×105_Pa. 6、 压力损失分为___沿程压力损失__和__局部压力损失__两类. 8、 液体的流动状态可分为__层流_和__溢流_两种,用 雷诺数__来判别.

10、液压缸存在两种泄漏, 是外泄漏_与_内泄漏_,泄漏主要是由__缝隙__和__压力差__造成的. 12、节流阀通常采用_薄壁_小孔,其原因是通过它的流量与_粘度_无关, 14、如果调速回路既要求效率高,又要求有良好的低速稳定性,则可采用_回油路节流__调速回路.

在旁油路节流调速回路中,溢流阀作_安全阀_阀用,调定压力应_大_于克服最大负载所需要的压力,正常工作时,溢流阀口处于_关闭_状态. 压力有两种表示方法:一种是以_绝对真空__为基准表示的压力、称为__绝对压力__;一种是以_大气压_为基准表示的压力,称为_相对压力_或__表压力__. 通常把_没有粘性_和_不可压缩_的液体称为理想液体._压力_、__流量_和__密度__都不随时间而变化,这种流动称为稳定流动。 直动式溢流阀是利用阀芯上端的__液压力__力直接与下端面的___弹簧力___相平衡来控制溢流压力的,一般直动式溢流阀只用于_调压(保压)_系统。 1、电液比例阀主要有比例___压力_阀和比例_流量__阀两种 3、YA—N32 中 YA 表示_普通_液压油,N32 表示__20_ C 时的平均_粘度_为 32mm /s。 5、功率损失有_节流损失__和__溢流损失__两部分。 7 液压系统中使用的管道分为__硬管____和_____软管__两类。 气动元件作用及安装位置; ?后冷却器:作用——冷却空压机出口的高温压缩空气,安装在空压机的排气口 化 ?干燥器:作用——湿空气变干空气 ?空气过滤器:二次过滤,通常与减压阀,油雾器构成气动三联件,安装在气动系统的入口 空气压缩机按原理分为 容积式 和 速度式 两大类,是把原动机输出的机械能转化为气体的压力能。按结构分为 往复式 和 旋转式 ,按输出压力大小分: 超高压 ?按输出流量分:微型、小型、中型、大型。 执行元件:气缸,气动马达 4、单向节流阀 P222 由单向阀和节流阀组成,掌握其工作原理。 低压、中压、高压、 ?储气罐:调节气流,减少输出气流的压力脉动;储存气体 做应急 ?油水分离器:作用——分离空气中的油和水;安装在后冷 却器出口,初步净
0 2

2、泵的额定压力是按试验标准规定,能连续运转的_最高_压力,在额定运行时,泵有足够流量输出__额定流量_ 3、溢流阀可用作 溢流阀 、安全阀 、_背压阀 和组成 调压 回路和___卸荷____回路。

6、液压缸中存在空气时,会使液压缸产生__爬行__或__振动__。为此,液压缸上要设置____缓冲___装置。 8、

p ? p0 ? ?gh 是液体__静压力_基本方程,ρ

gh 称为__ 相对

压力,p 称为__绝对_压力。

3、气动三联件指的是 过滤器、减压阀、油雾器。安装顺序是 过滤器、减压阀、油雾器。P221 1、湿度理想气体状态方程 ; 绝对湿度:单位体积的湿空气中所含水蒸气的质量 相对湿度:空气中水蒸气的实际含量与同温度下最大可能的水蒸气含量之比记住总的公式 pV

T

? 常数

,在任意 2 个时刻都有

p1V1 p 2V2 ? T1 T2

1、请将一个单向阀和一个顺序阀填入图中的虚线框内并连接好油路,组成一个顺序动作回路(两液压缸尺寸完全相同) 。提示:三位四通电磁换向阀左位工作时,左边液压缸按箭头 2、请用一定量泵、一个油箱、一个先导式溢流阀、两个远程调压阀和一个中位机能是“O”型的三位四通电磁换向阀组成三级调压回路。 3、请用一单向定量泵、一个油箱、一个先导式溢流阀、一个二位三通电磁换向阀组成一个启?;芈?。 4、请将一个中位机能为 M 型的三位四通电磁换向阀和一个单向顺序阀分别填入图中的两个虚线框内组成一个平衡回路,并连接好油路。

7.图示已知容器 A 中液体的密度为 900 kg/m3,容器 B 中液体的密度为 1.2×103kg/m3,zA=200mm, zB=180mm,h=60mm,U 形计中测压介质为汞,汞的密度为 13.6×103kg/m3。试计算 A、B 两容器内压力之差。 (8350Pa)

O ? O面 解: 取Z A下端处为水平等压面

U 形管测压计右支

pO ? pB ? ? B gZB ? ?汞 gh U 形管测压计左支

pO ? p A ? ? A gZ A

则有

p A ? ? A gZA ? pB ? ? B gZB ? ?汞 gh

故 A、B 两容器内压力之差为:

p A ? p B ? ? B gZ B ? ? 汞 gh ? ? A gZ A ? 1.2 ? 10 3 ? 9.81 ? 0.18 ? 13.6 ? 10 3 ? 9.81 ? 0.06 ? 900 ? 9.81 ? 0.2 ? 8350 p a

如图所示用一倾斜管道输送油液,已知 h=15m,p1=0.45MPa,p2=0.25MPa,d=10mm,L=20m,ρ =900kg/m ,运动黏度ν =45×10 m /s,求流量 Q。 (17.5 cm /s)

3

-6 2

3

解:列伯努利方程

?g

p1

?

a1v12 p a v2 ? 2 ? 2 2 ? h ? hw 2g ?g 2 g

因为流通管

道为一等直径,故

v1 ? v2 故上式可整理为: p1 ? p2 ? ?gh ? ?ghw ? p2 ? ?gh ? ?pw
l ?v 2 d 2

?pw ? p1 ? p2 ? ?gh ? 0.45?106 ? 0.25?106 ? 900? 9.81?15 ? 0.0677?106 pa
?p w ?
代入上式得到

假设管中液体流动为层流,则沿程压力损失

?pw

?p w ? ?

??

油液在金属管道中层流时取

75 Re

75 l ?v 2 Re d 2 因为

Re ?

vd

?

代入上式得到

?p w ?

75?l?v 2d 2

v?


2?p w d 2 2 ? 0.0677? 106 ? (0.01) 2 ? ? 0.223m / s 75 ?l? 75? 45? 10?6 ? 20 ? 900 所求流量

q ? vA ?

0.223 ? 0.01 0.223? 3.14 ? 0.012 Re ? ? 49.56 ? 2320 ? 17.5cm3 / s 45 ? 10 ?6 4 验算雷诺数是否与假设层流一致 说明假设层流是正确的

9.如图所示,已知某液压系统输出流量为 25 L/min,吸油管直径为 25mm,油液密度为 900kg/m ,运动黏度为 20mm /s,液压泵吸油口距油箱液面的高度 H=0.4m,若仅考虑吸油管中的沿程损失,试求液压泵入口处的真空度。
v? 4q ? 4 ? 25? 10 ? 0.85m / s 3.14 ? 0.0252 ? 60 则雷诺数
?3

3

2

解:首先计算吸油管的流速

?d 2

Re ?

vd

?

?

0.85 ? 0.025 ? 1062 .5 ? 2320 20 ? 10 ?6

因此吸油管内液体的流动为层流,则沿程压力损失系数

?

??


75 75 l ?v 2 0.4 900? 0.852 ? ? 0.07 ?p? ? ? ? 0.07 ? ? ? 364pa Re 1062 .5 d 2 0.025 2 故沿程压力损失 选取油箱液面为基准断面 1-1,液压泵进油口处为断面 2-2

?p p1 a1v12 p a v2 ? ? 2 ? 2 2 ?H ? ? ?g 2 g ?g 。公式中 列伯努利方程即有 ?g 2 g

? ?p? ? 900? 9.81? 0.4 ? 900? 2 ? 2 .6 ? 650.25 ? 364 ? 4546pa p1 ? 大气压, v1=0,v2为求得的吸油管流速 v, 层流时 a2 ? 2 。代入上式得到液压泵进油口的真空度为 ? 3531

p1 ? p2 ? ?gH ?

?a2 v 2

0.852 ? 364 2

10.如图示简易热水器,左端接冷水管,右端接淋浴莲蓬头。已知 A1=3.2cm2,A2=4A1,h=1m,不计液体流动时的能量损失,问冷水管内流量达到多少时才能抽吸热水?(1463 cm3/s)

解:选取水平管道

A1

A 处为 1-1 断面, 2

处为 2-2 断面,列伯努利方程且以相对压力计算则有

?g

p1

?

a1v12 p a v2 ?h? 2 ? 2 2 ?h 2g ?g 2 g

式中 2-2 断面为出口处,故

p2 ? 0

p1

上式整理后得到 ?g

?

2 v12 v2 ? 2g 2g

再化简为

2 v12 ? v2 ??

2 p1

?

根据液流流量连续性方程

? v1 A1 ? v2 A2

? v 2 ? v1

A1 A2

v1 ?

? 2 p1

代入前式中得

v12 ? (v1

A1 2 2p ) ?? 1 A2 ?

? ?1 ? ? ?
? ?

?

2 ? A1 ? ? ? ? ? ? A2 ? ? ?

v1 ?
因为要求得刚开始抽吸时的流量,故抽吸管内处于将吸未吸状态,故可按静力学基本方程求得

2 gh ? A1 ? 1? ? ?A ? ? ? 2 ? 所求流量
2

q ? v1 A1 ? 3.2

p1

p1 ? ??gh

代入上中

2 ? 980? 100 ? 1463 cm3 / s 1 1? 16

1、叶片泵转速 n=1500r/min,输出压力 6.3MPa 时输出流量为 53L/min,测得泵轴消耗功率为 7kW,当泵空载时,输出流量为 56L/min,求该泵的容积效率和总效率。 解:泵的容积效率 泵的总效率 。 输出功率 6.3 ? 106 ? 53? 10?3 / 60 5565 ? ? ? 0.795 输入功率 7 ? 103 7000

P54

?v ?

实际流量 53 ? ? 0.946 理论流量 56

??

2、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ρ ,活塞浸入的深度为 h,试确定液体在测压管内的上升高度。 解:设活塞底部液压力为 P,分析活塞在垂直方向上的受力得出:

F ?G ? P?

?
4

d2

,得出:

P?

4( F ? G ) ; ? ?d2

由静压力基本方程得: ?g (h ?

x) ? P ,得出:

x?

。 4( F ? G ) ?h ??gd 2
Mm=0.90,马达的容积效率η MV=0.95,试求:

3、某一液压马达,工作压力 pM=200x105 Pa,实际流量 QM=20L/min,马达的排量 qM=25cm3/r,已知马达的机械效率η (1)马达的输出转矩 MM=? (N·m) 解: (1)输出转矩 (2)马达的转速 nM=? (r/min) (3)马达的总效率η =?

MM ?

?P ? q M ?? Mm 200? 105 ? 25 ? 10?6 ? 0.9 ? ? 71.66N .m 2? 2 ? 3.14

(2)输出转速

nM ?

QM ? MV 20 ? 1000? 0.95 ? ? 760r / min qM 25

(3) 总效率 ?

? ?Mm?Mv ? 0.90? 0.95 ? 0.855
-6

4、运动粘度ν =40X10 m2/s 的液压油,以流量 Q=2.6L/s 通过内径 d=20mm 的光滑金属圆管,求其雷诺数,并判别其流态.又若要使管中的液流为层流,管径应至少是多少? 解:油液的平均运动速度 ; Q 4Q 4 ? 2.6 ?10?3 ? ? ? 8.28m / s A ?d 2 3.14? 0.022 由雷诺数 ,故流态为紊流。 ?D 8.28 ? 0.02 ? ? 4140 ? Re临界 ? 2320 ? 40 ? 10 ? 6

??

Re ?

若要使管中的液流为层流,即

Re ?

, ?D ? 2320 ?

则,

D?

Re ??

?

?

。 2320? 40 ? 10?6 ? 11.2mm 8.28

5、在图示的进油路节流调速回路中,溢流阀的调定压力为 2.4MPa,液压泵的输出流量 qP=10L/min,液压缸无杆腔面积 A1=50cm2,有杆腔面积 A2=25cm2,负载 FL=8000N,节流阀通流面积 a=0.09cm2,油液密度ρ =870kg/m3, Cq=0.62,求:(1)活塞运动速度(cm/min), 溢流阀的流量(L/min); (2)液压泵的工作压力。 解: (1)

p1 A1 ? p2 A2 ? FL

p1 ?

p2 A2 ? FL 3 ? 105 ? 25 ? 10?4 ? 8000 ? 1.75 MPa ? 50 ? 10?4 A1

假定溢流阀已打开

? p p ? 2.4MPa
?4 ?p ? 0.62 ? 0.09 ? 10 ?

?p ? p p ? p1 ? 2.4 ? 1.75 ? 0.65MP a
? 215.5 ?10 m / s ? 12.93L / min? q p ? 10L / min 2 ? 0.65? 106 870
3 ?6

q1 ? q j ? Cq a

2

?

溢流阀没有打开

q1 ? q j ? 10L / m i n

活塞运动速度:

??

3 q1 ? 10 ? 10 ? 200 cm / min ?4 A1 50 ? 10

溢流阀的流量:

q y ? q p ? q1 ? 0

(2)液压泵的工作压力为:
?p ? (

qj Cq a

)2

? ?(
2

10 ? 10?3 870 ? 0.4 MPa )2 ? 2 60 ? 0.62 ? 0.09 ? 10?4

? p p ? 1.75 ? 0.4 ? 2.15MP a

6.图示 U 形管测压计内装有水银,U 形管左端与装有水的容器相连,右端开口与大气相通。已知:h=20cm, h1=30cm,水银的密度为 13.6×10 kg/m 。试计算 A 点的相对压力和绝对压力。
B ? C面 解: 取h1下端处为水平等压面

3

3

U 形测压计右支
3

pC ? ?汞 g (h ? h1 )

U 形测压计左支
3 3

pB ? p A ? ?水 gh1 因为

pB ? pC 所以

p A ? ?水 gh1 ? ?汞 g (h ? h1 )

解此方程得

p A ? ?汞 gh ? gh1 (?汞-?水)= 13.6 ?10 ? 9.81? 0.2 ? 9.81? 0.( 3 13.6 ?10 ? 10 )= 63765pa ? 0.064Mpa
A点处的绝对压力=大气 压力? 相对压力= 101325 ? 63765 = 165090 pa ? 0.165Mpa

此压力为所求的相对压力

7.图示 U 形管测压计内装有水银,U 形管左端与装有水的容器相连,右端开口与大气相通。已知:h1=15cm, h2=30cm,水银的密度为 13.6×10 kg/m 。试计算 A 点的真空度和绝对压力。

3

3

B ?C 解: 取h2下端处水平面为等压面
解此方程得

U 形管右支压力
3

pC ? 大气压力



pB ? pC ? 大气压力 U 形管左支
3

pB ? p A ? ?水 gh1 ? ?汞 gh2

p A ? pB ? (?水 gh1 ? ?汞 gh2 ) ? 101325 ? 10 ? 9.81? 0.15 ? 13.6 ?10 ? 9.81? 0.3 ? 59828pa ? 0.06Mpa

此压力为所求的绝对压力

A点的真空度=大气压力 -绝对压力= 101325 -59828 =41497pa ? 0.04Mpa

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空: 该液压系统调速回路是用__回油路___节流调速回路. 该液压系统的速度切换回路是__调速阀串联_______的二次进给回路. 动作 元件 快进 一工进 二工进 快退 停止 1D T + + + 2D 3DT T + + + T + 4D

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空: 元件 4 的名称是___减压阀_____,元件 8 的名称是_压力继电器__。 该液压系统调速回路是采用____调速阀___的__回油路__节流调速回 电磁铁 1DT 动作 缸 9 夹紧 缸 10 快进 缸 10 工进 缸 10 快退 缸 9 松开 停止 + + + + + + + + 2DT 3DT 4DT

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空: 该液压系统调速回路属于____回油路______________节流调速回路. 该液压系统的速度切换回路是___调速阀串联_______的二次进给回路

动作 1DT 元件 快进 一工进 二工进 快退 + + + + + + 2DT 3DT

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空 该液压系统的速度切换回路是___调速阀并联______的二次进给回路. 该液压系统调速回路是采用___回油路_____节流调速回路. 电磁铁 1DT 动作 快进 一工进 二工进 快退 停止 + + + + + + + 2DT 3DT 4DT

读懂图示液压系统原理图,填写电磁铁动作顺序表,并填空: 阀 3 在该液压系统中起____安全保压______作用. 阀 4 的中位机能是__H__型,使其液压系统实现了____卸荷______回路. 该液压系统调速回路属于___回油路___________节流调速回路.该液压系统的速度切换回路是____调速阀并联_________的二次进给回路. 动作 1DT 元件 快进 一工进 二工进 快退 停止 + + + + + 2DT 3DT T + + + 4D 5DT


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