液压与气压第四版-课后答案详解.doc

1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为，试求容器内真空度。 解：设为大气压，为绝对压力，则真空度： 取水槽液面为基面，列出静力学基本方程： 则真空度为： pa 1-6 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，活塞浸入深度为h，试确定液体在测压管内的上升高度x。 解：由题意知： 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＝1200 Kg/m3， ZA=200mm, ZB =180mm,h=60mm,U形管中的测试介质是汞，试求A,B之间的压力差。 解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程： PA+ρA g ZA＝ρB g ZB + ρ水银g h + PB 得 ΔPAB＝PA -PB＝ρB g ZB + ρ水银g h -ρA g Z ＝1200×9.8×0.18＋13.6×103×0.06－900×9.8×0.2Pa=8350 Pa 2-1无 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 qt＝Vpn=168×950 L/min =159.6 L/min ② ηv =q/qt=150/159.6=94% ③ ηm =/ηv =0.87/0.9398=92.5% ④ P=p q/ =29.5×106×150×10-3/（60×0.87）w=84.77kw ⑤ 因为=p q/T ω 所以T=p q/ω = p q/（2лn） =29.5×106×150×10-3/（2×0.87×3.14×950） =852.1 4-4如图所示系统，溢流阀的调定压力为5Mpa，减压阀的调定压力为2.5Mpa。试分析下列各工况，并说明减压阀阀口处于什么状态？ 1）当泵口压力等于溢流阀调定压力时，夹紧缸使工件夹紧后，A，C点压力各为多少？ 2）当泵出口压力由于工作缸快进，压力降低到1.5Mpa时（工件原处于夹紧状态），A.C点压力各为多少？ 3）夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，A.B.C点压力各为多少？ 答：1）PA=PC=2.5MPa, PB=5MPa;减压阀阀口处于关闭状态。 工件夹紧后，由于泵的流量继续输出，使得A点和C点的压力同时升高，当升高到减压阀的调定压力时，减压阀工作，阀口关闭，并稳定A,C两点压力为其调定压力2.5Mpa；B点的压力为溢流阀的调定压力5Mpa。 2）PA=PB=1.5Mpa, PC=2.5Mpa;减压阀阀口处于打开状态。 当泵的出口压力降到1.5Mpa时，溢流阀和减压阀都不工作，溢流阀阀口关闭，B点压力PB=PP=1.5MPa; 减压阀阀口打开，即相当于一个通道，所以PA=PB=1.5MPa;由于单向阀的作用，C中的压力仍为刚才的压力，即2.5MPa。 3）PA=PB=PC=0Mpa；减压阀阀口处于打开状态 当夹紧缸在夹紧工件前作空载运动时，负载压力PL=0MPa,因为 PL小于减压阀的调整压力，所以减压阀阀口全开，PC=PB=PL=0MPa; 由于溢流阀阀口关闭，所以PA=PB=0MPa 4-5 如图系统，液压缸的有效面积A1=A2=100cm2，缸Ⅰ负载Fl=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） PA= PB=4MPa PC=2MPa 当泵出口压力达到2MPa时，减压阀工作，使得PC=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PA= PB=4MPa（溢流阀调定压力） 2）运动时，PC=2MPa PA= PB=3.5MPa 缸运动时的压力PI =PII=FL/A=35000/100×10-4Pa=3.5MPa 缸运动时，顺序阀一直开启，溢流阀关闭，PA= PB=3.5MPa 减压阀工作，PC=2MPa 终端时，PC=2MPa PA= PB=4MPa 缸终端时，PC还是2M