液压与气动技术作业习题

发布 2022-09-03 14:52:28 阅读 6367

习题。习题2-1 有密闭于液压缸中的一段直径d =15cm,长l = 40cm的液压油,它的体积膨胀系数,此密闭容积一端的活塞可以移动。如活塞上的外负载力不变,油温从-20℃上升到+25℃,求活塞移动的距离?

习题2-2 20℃时200ml的蒸馏水从恩氏粘度计中流尽的时间为51s,若200ml的某液压油在50℃时从恩氏粘度计中流尽的时间为229.5s,试求该液压油的0e、及的值?设油的密度为ρ=0.

9g/ml。

习题2-3 图示一液压缸,其缸筒内径d = 12cm,活塞直径d = 11.96cm,活塞长度l = 14cm,若油液粘度pa·s,活塞回程要求的稳定速度为v = 0.5 m/s,试求不计油液压力时拉回活塞所需的力f等于多少?

习题2-4 图示一粘度计,若d = 100mm,d = 98mm,l =200mm,外筒转速n = 8 r/s,测得的扭矩t为40n·cm,试求油液的粘度?

习题2-5 直径为d、重量为fg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,活塞浸入的深度为h,试确定液体在测压管内的上升高度x?

习题2-6 图示用一圆锥体堵塞直径d = 1cm的底部通孔,求作用于此锥形体的总作用力?容器中的液体为水。

习题2-7 液压缸直径d = 150mm,柱塞直径d = 100mm,液压缸中充满油液。如果柱塞上作用着f = 50000n的力,不计油液的重量,求图示两种情况下液压缸中压力分别等于多少?

习题2-8 有一液压泵,流量为25 l/min,吸油管直径25mm,泵轴比油箱液面高出400mm。如只考虑吸油管中的沿程压力损失,油液为30号液压油,油温为50℃,问泵的吸油腔处的真空度为多少(油的密度为900kg/m3)?

习题2-9 泵从一个大的油池中抽吸油液,流量为q = 150 l/min,油的运动粘度cm2/s,密度ρ=900kg/m3。吸油管直径d = 60mm,并设泵的吸油管弯头处局部阻力系数,吸油口粗滤网的压力损失pa。如希望泵入口处的真空度pb不大于pa,求泵的吸油高度h(液面到滤网之间的管路沿程损失可忽略不计)?

习题2-10 液压系统的安全阀,阀座直径d = 25mm,当系统的压力为50×105pa时,阀的开度x = 5mm,通过的流量q = 600 l/min,如果阀的开启压力为43×105pa,油液密度ρ=900kg/m3,弹簧刚度为k = 20 n/mm,求油液出流角?

习题2-11 图2.19中,设出口压力p2不等于零,则作用在阀芯上的力等于多少?控制体应怎样取?

习题2-12 有一管径不等的串联管道,大管内径为20mm,小管内径为10mm,流过粘度为30cp的液体,流量为q = 20 l/min,液体的密度ρ=900kg/m3,问液流在两通流截面上的平均流速及雷诺数?

习题2-13 试求如附图所示两并联管路中的流量各为多少?已知总流量q = 25 l/min,d1 = 50mm,d2 = 100mm,l1 = 30m,l2 = 50m。假设沿程压力损失系数及,则并联管路中的总压力损失等于多少?

习题2-14 当水流经d = 10mm的孔口,在水头h = 2m之下流入大气时,试确定流量系数、速度系数和截面收缩系数?已知流量q = 0.294 l/s,射流某一断面中心的坐标x = 3m和y = 1.

2m。习题2-15 圆柱形滑阀如图所示,已知阀芯直径d = 2 cm,进口压力pa,出口压力 pa,油液的密度ρ=900kg/m3,通过阀口时的流量系数cd = 0.65,阀口开度x = 0.2cm,求通过阀口的流量?

习题2-16 在一直径d = 25mm的液压缸中放置着一个具有4条矩形截面()槽的活塞。液压缸左腔的表压力为pa,右腔直接回油箱。设油的粘度pa·s,进口处压力损失可以忽略不计,试确定由液压缸左腔沿4条槽泄漏到右腔去的流量?

已知槽的尺寸是a = 2 mm,b = 1mm和l = 120mm。

习题2-17 如图所示,已知泵供油压力为pa,薄壁小孔节流阀i的开口为0.02cm2,薄壁小孔节流阀ⅱ的开口为0.01cm2,求活塞向右运动的速度v为多少?

缸中活塞面积a = 100 cm2,油的密度ρ=900kg/m3,负载r = 16000n,液流的流量系数cd = 0.6。

习题2-18 图示活塞直径d = 20mm,缸套的直径d = 22mm,长l = 70mm,活塞在力f = 40n的作用下,从上往下运动,并将油液从间隙中挤出。若活塞与缸套同心,油液的粘度pa·s时,问活塞下落s = 0.1m所需的时间是多少?

习题2-19 润滑油的粘度pa·s,在pa的压力下,进入l0 = 0.8m,直径d0 = 6 mm的管道,然后流入轴承中部b = 10mm的环形槽中。轴承长度l = 120mm,轴颈d = 60mm,间隙h0 = 0.

1mm。如果不考虑轴转动对油液流动的影响,试求轴与轴承同心时,以及轴与轴承偏心距为0.05mm时从轴承两端流出的流量?

习题2-20 在长15m的金属圆管内,通过cst的油液,如要求压降不超过pa,问管径应选多大?试用basic语言为本题运算过程编制一程序。(提示:应使管内液流处于层流状态)

习题3-1 某液压泵在转速为950 r/min时的理论流量为160 l/min,在额定压力295×105 pa和同样转速下测得的实际流量为150 l/min,额定工况下的总效率为0.87,求:

1) 泵的容积效率?

2) 泵在额定工况下所需的电机功率?

3) 泵在额定工况下的机械效率?

4) 驱动此泵所需多大扭矩?

习题3-2 当泵的额定压力和额定流量为已知时,试说明下列各工况下泵工作压力的读数(管道压力损失除图c为外均略去不计)?

习题3-3 一液压马达,要求输出扭矩为52.5n·m,转速为30 r/min,马达的排量为105 ml/r,求所需要的流量和压力各为多少?(马达的机械效率及容积效率各为0.9)

习题3-4 某机床液压系统采用一限压式变量泵,泵的流量—压力特性曲线如图所示。泵的总效率为0.7。

如机床在工作进给时泵的压力pa,输出流量q = 2.5 l/min,在快速移动时泵的压力pa,输出流量q = 20 l/min,问限压式变量泵的流量—压力特性曲线应调成何种图形?泵所需的最大驱动功率为多少?

习题3-5 图示一变量泵和液压马达组成的液压系统,低压辅助泵使泵的吸油管和马达的出油管压力保持为4×105pa,变量泵的最大排量vp = 100 ml/r,泵的转速np = 1000 r/min,容积效率,机械效率,液压马达排量vm = 50 ml/r,容积效率,机械效率,管路损失略去不计,当马达输出转矩为40 n·m,输出转速为60 r/min,试求变量泵的输出流量、输出压力及泵的输入功率?

习题3-6 轴向柱塞式液压马达的理论转矩瞬时变动率为。

试为上式编制一计算程序,并绘出z时该液压马达每转中转矩变化的情况?

习题4-1 附图所示三个液压缸的缸筒和活塞杆直径都是d和d,当输入压力油的流量都是q时,试说明各缸筒的移动速度、移动方向和活塞杆的受力情况?

习题4-2 附图示两结构相同的串联液压缸,a1 = 100 cm2,a2 = 80 cm2,p1 = 9×105pa,q1 = 12 l/min。当不计摩擦损失和泄漏时,问:

1) 两缸负载相同时的负载和速度各为多少?

2) 缸1不受负载时,缸2能承受多少负载?

3) 缸2不受负载时,缸1能承受多少负载?

习题4-3 试设计一液压缸:往复快动速度都是0.1m/s,快速前进时采用差动连接,慢速前进时活塞杆承受的压缩负载为25000n,已知输入流量为q = 25 l/min,背压为p2 = 2×105pa,缸筒和活塞杆都用45号钢,缸筒固定活塞杆铰接时的安装长度为l = 1500 mm。

习题4-4 有一液压缸,缸筒直径d = 63mm,活塞杆直径d = 28mm,假如它采用表4.1所示节流口可调式缓冲装置,环形缓冲腔小径为dc = 35mm,试求缓冲行程为lc = 25mm,运动部件质量为m = 2000kg,运动速度为v0 = 0.3 m/s,摩擦力为ff = 950n,工作腔液压为pp = 70×105pa时的最大缓冲压力。

缸筒强度够不够?不够怎么办?

习题4-5 有一单杆活塞缸,缸筒直径d = 100mm,工作压力p1 = 80×105pa,如活塞杆受压缩时的负载为55000n,安装方式为两端铰接,计算长度为l = 1500mm。试写出设计该活塞杆直径用的流程图,编制其计算程序,并求出采用45号钢料时的直径值?

习题5-1 试分析下述回路中液控单向阀的作用?

习题5-2 三位四通电液换向阀的中位机能能否任意选定?为什么?

习题5-3 有一用工作台上的挡块来操纵的机动二位二通阀,设工作台的移动速度为6 m/min,挡块迎角=25°,机动阀阀芯的最终开度xv = 0.4mm,阀芯直径d = 16mm,阀体上进油口和出油口处的沉割槽宽度各为5.6mm,两沉割槽之间的间隔距离为4mm。

油液密度ρ=900kg/m3,流量系数cd = 0.6,速度系数cv = 1,射流角,阀口前后压降pa,如阀芯和阀孔间的径向间隙可以忽略不计,试求此阀的瞬态液动力和最大稳态液动力?

习题5-4 图示两系统中各溢流阀的调整压力分别为pa, pa, pa。问在系统的外负载趋于无限大时,该两系统的压力各为多少?

习题5-5 附图中,溢流阀的调整压力为50×105pa,减压阀的调整压力为15×105pa,试分析活塞在运动期间和碰到死挡块后管路中a、b处的压力值?

习题5-6 附图中,定量泵的输出流量qp为一恒定值,若改变泵出口处节流阀的开口大小,问活塞的运动速度v会不会发生变化?流过a、b、c三点处的流量各是多少?已知活塞两腔的面积为a1、a2,管道内径都是d。

习题5-7 图示的减压回路,已知液压缸无杆腔的有效面积均为100cm2,有杆腔的有效面积为50cm2,当最大负载f1=14×103 n,f2 = 4250 n , 背压p = 1.5×105pa,节流阀2的压差△p = 2×105pa时,试问:

1)a、b、c各点的压力(忽略管路损失)?

2)泵和阀最小应选用多大的额定压力?

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