液壓作業(yè)-Word版

1、液壓與氣壓傳動(dòng)作業(yè)題第一章 習(xí)題1-1某液壓油在大氣壓下的體積是50L，當(dāng)壓力升高后其體積減少到49.9L，設(shè)液壓油的體積彈性模量，求壓力升高值。解：1-2用恩氏粘度計(jì)測(cè)得的某種液壓油200mL流過的時(shí)間。20時(shí)200mL蒸餾水流過的時(shí)間。問該液壓油的為多少？動(dòng)力粘度為多少？運(yùn)動(dòng)粘度為多少？解：1-3如題1-3圖所示，容器A內(nèi)充滿著的液體，汞U形測(cè)壓計(jì)的，求容器A中心壓力。解：設(shè)B、C為等壓面，容器A中心壓力為pA，則：得：容器A中心的絕對(duì)壓力為：容器A中心的相對(duì)壓力為：1-4 如題1-4圖所示，具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面與大氣相同的槽中，液體在管中上升的高度，設(shè)液體的密度，試

2、求容器內(nèi)的真空度。解：根據(jù)液體靜力學(xué)基本方程 （1）液面的壓力即為大氣壓，即： （2）將（2）代入（1）得：容器內(nèi)的真空度：1-5如題1-5圖所示，直徑為d，質(zhì)量為m的柱塞浸入充滿液體的密閉容器中，在力F的作用下處于平衡狀態(tài)。若浸入深度為h，液體密度為，試求液體在測(cè)壓管內(nèi)上升的高度x。解：設(shè)柱塞底部的壓力為p以柱塞為研究對(duì)象，列受力平衡方程式： （1） （2）將（2）代入（1）1-6 如題1-6圖所示，將流量的液壓泵安裝在油面以下，已知油的運(yùn)動(dòng)粘度，油的密度，彎頭處的局部阻力系數(shù)，其他尺寸如圖所示。求液壓泵入口處的絕對(duì)壓力。解：求吸油管中的流速求雷諾數(shù)求沿程壓力損失求局部壓力損失求總壓力損失求

3、液壓泵的進(jìn)口壓力以液壓泵軸線為基準(zhǔn)，對(duì)1-1、2-2截面列伯努利方程1-7 如題1-7圖所示為一種抽吸設(shè)備。水平管出口通大氣，當(dāng)水平管內(nèi)液體流量達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，處于面積為A1處的垂直管子將從液箱內(nèi)抽吸液體，液箱表面為大氣壓力。水平管內(nèi)液體（抽吸用）和被抽吸介質(zhì)相同。有關(guān)尺寸如下：面積，不計(jì)液體流動(dòng)時(shí)的能量損失，問水平管內(nèi)流量達(dá)到多少時(shí)才能開始抽吸。解：對(duì)水平管1-1、2-2列伯努利方程因?yàn)椋海趧倧拇怪惫軆?nèi)抽水時(shí)，垂直管內(nèi)液體可視為靜止液體，由液體靜壓力基本方程式可得：，所以：，將這些代入伯努利方程：化簡(jiǎn)得： （1）根據(jù)流量連續(xù)性方程，已知，得： （2）將（2）代入（1）得：管內(nèi)的流量1-8

4、如題1-8圖所示，管道輸送的液體，已知液體的運(yùn)動(dòng)粘度，點(diǎn)1處的壓力為，點(diǎn)2處的壓力為，試判斷管中液流的方向并計(jì)算流量。解：假設(shè)管中液體從點(diǎn)1流向點(diǎn)2，即12以點(diǎn)1所在的平面為基準(zhǔn)水平面，選取點(diǎn)1和點(diǎn)2的截面1-1、2-2列伯努利方程：因?yàn)椋焊鶕?jù)流量連續(xù)性方程,得代入伯努利方程并化簡(jiǎn)得: 令：為壓力損失，則：故液體流向假設(shè)不成立，應(yīng)由點(diǎn)2流向點(diǎn)1，即21假設(shè)管道內(nèi)的液流為層流，則：根據(jù)層流時(shí)沿程壓力損失計(jì)算公式得管道中液流的流速為：=流態(tài)假設(shè)成立。管道流量為：1-9 如題1-9圖所示，活塞上作用有外力，活塞直徑，若使油從缸底部的銳緣孔口流出，設(shè)孔口的直徑，流量系數(shù)，油的密度，不計(jì)摩擦，試求作用在

5、液壓缸缸底壁面上的力。解：作用在活塞上的外力F在缸體內(nèi)產(chǎn)生的壓力為：孔口的流量為：活塞的運(yùn)動(dòng)速度為：孔口的液流速度為：取缸內(nèi)的液體為控制液體，缸底壁面對(duì)控制液體的作用力為R。根據(jù)動(dòng)量定理：液流對(duì)缸底壁面的作用力為： 方向向右1-10 如題1-10圖所示，已知液體密度為。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)壓力表的讀數(shù)為，閥門打開時(shí)壓力表的讀數(shù)為，如果，不計(jì)損失，求閥門打開時(shí)管中的流量。解： 在閥前、閥后各取一個(gè)截面1-1、2-2列伯努利方程：閥門開啟前，閥前液體為靜止液體。閥門開啟瞬間，也可將閥前液體視為靜止液體。即：，代入伯努利方程并化簡(jiǎn)得：閥門開啟時(shí)管中液流的流量為：1-11 如題1-11所示，一個(gè)水深2m，水平

6、截面積為的水箱，底部接一直徑、長(zhǎng)2m的豎直管，在水箱進(jìn)水量等于出水量下作恒定流動(dòng)，求點(diǎn)3處的壓力及出流速度（略去各種損失）。解：由于水箱的進(jìn)水量等于出水量，液面高度保持不變，可將水箱中的液體視為靜止液體。點(diǎn)3處的壓力可由靜壓力基本方程式求得：對(duì)點(diǎn)1、點(diǎn)2所在的截面1-1和2-2列伯努利方程因?yàn)椋海氩匠滩⒒?jiǎn)得：1-12 如題1-12所示的彎管，試?yán)脛?dòng)量方程求流動(dòng)液體對(duì)彎管的作用力。設(shè)管道入口處的壓力為p1，出口處的壓力為p2，管道通流面積為A，流速為v，動(dòng)量修正系數(shù)=1，油的密度。解：設(shè)彎管對(duì)流體的作用力為F，如圖所示。對(duì)控制液體列X方向的動(dòng)量方程： （1） （2）將（2）代入（1

7、）得：所以，流體對(duì)彎管的作用力，方向與相反。1-13 如題1-13圖所示，將一平板插入水的自由射流之內(nèi)，并垂直于射流的軸線。該平板截去射流流量的一部分，并引起射流剩余部分偏轉(zhuǎn)角，已知射流速度，全部流量，求角及平板上的作用力F。解：設(shè)平板對(duì)流體的作用力為，如圖所示。分別沿X、Y方向?qū)刂埔后w列動(dòng)量方程 （1） （2）由流量連續(xù)性方程得：由（2）得：由（1）得：流體對(duì)平板的作用力，方向與相反，即水平向右。1-14 如題1-14圖所示，水平放置的光滑圓管由兩段組成，直徑，長(zhǎng)度，油液密度，粘度，流量。管道突然縮小處的局部阻力系數(shù)。試求總的壓力損失及兩端壓差。解：求各段流速 求各段雷諾數(shù)，判斷流態(tài)求沿程

8、壓力損失求局部壓力損失求總壓力損失求兩端壓差選取進(jìn)油口、出油口所在平面分別為1-1、2-2截面，列伯努利方程1-15 如題1-15圖所示，在直徑為d ，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輸油管中，粘度為v的油在液面位差H的作用下運(yùn)動(dòng)著。如果只考慮運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦損失，試求從層流過渡到紊流時(shí)的H表達(dá)式。解：液體通過管道的流量 （1） （2） （3）將（2）、（3）同時(shí)代入（1）1-16 如題1-16圖所示，柱塞的直徑，在力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，將液壓缸中的油通過的縫隙排到大氣中去。設(shè)活塞和缸筒處于同心狀態(tài)，縫隙長(zhǎng)，油的動(dòng)力粘度，試確定活塞下落0.1m所需的時(shí)間。解：根據(jù)同心圓柱環(huán)形縫隙流量公式由于液體在縫隙的流動(dòng)方向與柱塞的移動(dòng)

9、方向相反，所以上式取負(fù)號(hào)。即: （1）設(shè)活塞下落0.1m所需的時(shí)間為t，則在該時(shí)間內(nèi)，從縫隙排出的液體體積為，從而得到縫隙的流量為： （2）又縫隙兩端的壓差為： （3）柱塞下降的速度為： （4）將（2）、（3）、（4）代入（1）得： 代入數(shù)據(jù)：第三章 習(xí)題3-4如題3-4圖所示，分別為兩液壓缸有效作用面積，液壓泵流量，負(fù)載，不計(jì)損失，求兩缸工作壓力及兩活塞運(yùn)動(dòng)速度。3-5 若要求某差動(dòng)液壓缸快進(jìn)速度是快退速度的3倍，試確定活塞面積和活塞桿截面積之比為多少？3-7如題3-6圖所示，班 級(jí)成 績(jī)姓 名任課教師學(xué) 號(hào)批改日期構(gòu)件2 與機(jī)架3 組成螺旋副C，2 與1 還組成螺旋副B。現(xiàn)要求當(dāng)構(gòu)件1 轉(zhuǎn)一圈時(shí)，構(gòu)件2 向右移動(dòng)0.2mm，問螺旋副B 的導(dǎo)程lB 為多少？右旋還是左旋？解：右旋124 圖示螺