計(jì)算題附答案

1、1、如下列圖，液壓泵輸出流量 q=25L/min，向液壓缸供油。設(shè)活塞直徑 D=50mm活塞桿直徑d=30mm進(jìn)、回油管直徑 di=d2=10mm求活塞運(yùn)動(dòng)速度 v以及進(jìn)油管、回油管中油液的流動(dòng)速度VI、V2 o解：進(jìn)油管中液流速度 由進(jìn)入液壓缸的流量可求活塞運(yùn)動(dòng)速度用連續(xù)性方程計(jì)算回油管中液流速度2、如下列圖，A=100cm，A=80cm，F(xiàn)1=30 kN，F(xiàn)2=20 kN，輸入流量 q=15L/min，求：(1)兩液壓缸的工作壓力 pi、p2; 2兩液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度 Vi、V2o解：1根據(jù)力平衡方程有：P2A2 F2那么:PiFiAP2330 10100 10 42.5 1065.5 10

2、6Pa那么：p2F220 10： 2.5 106PaA80 10 4又據(jù)力平衡方程有：F1 p2A1 p1A1(2)因 q1=15L/min=15 x 10-3 nl/min，那么q1A15 10 3100 10 41.5m/minq2 v1A11.5 100 c / -v221 11.875 m/minA2A2803、如下列圖，如下列圖的液壓缸系統(tǒng)A=100 cm 2, A=80 cm 2,缸1輸入壓力p=0.9MPa,輸入流量q1=10L/min，不計(jì)損失和泄漏。求：兩液壓缸承受相同負(fù)載時(shí)F=F2，該負(fù)載的數(shù)值是多少？?jī)梢簤焊椎倪\(yùn)動(dòng)速度V1、V2各是多少？解:解得：p2 = 0.5MPaF

3、1 F2 = 5kN巫型毘1 m/minA 100 10 4q2A1 801000.8 m/min4、如下列圖，兩液壓缸的結(jié)構(gòu)完全相同。A=100cm, A=50cm，溢流閥的調(diào)定壓力py=5MPa缸I、II分別作用負(fù)載為 Fi=80 kN，F(xiàn)2=50 kN，向液壓缸I輸入流量q=30L/min , 求：1兩液壓缸無(wú)桿腔的工作壓力卩1、P2 ； 2兩液壓缸向右的運(yùn)動(dòng)速度V1、V2。解：1列缸II活塞的力平衡方程解得：P2 F2 py A2 50 1 03 5 1 06 4 50 1 0 4 = 7.5MPaA1100 10 4列缸I活塞的力平衡方程P1F1 p2 A280 1037.5 106

4、50 10 4=11.5 MPa100 10=1.5m/min100 10 4(2)缸I的運(yùn)動(dòng)速度V1V1 A30 10 34 3m/min100 10 4V2v1 A2A3 50 10 45、如下列圖，溢流閥和減壓閥的調(diào)定壓力分別為pY=4.5MPa, pn=3.5MPa, p2=2.0MPa；負(fù)2載Fl=1200N;活塞有效工作面積 A=15cm;減壓閥全幵時(shí)的局部壓力損失及管路損失略去不計(jì)。1試確定活塞在運(yùn)動(dòng)中和到達(dá)終點(diǎn)時(shí)a、b、c點(diǎn)處的壓力。2當(dāng)負(fù)載加大到F=4200N時(shí)，a、b、c點(diǎn)處的壓力。說(shuō)明理由解:1Fl 1200N 時(shí)運(yùn)動(dòng)中，液壓缸工作壓力為因pvpj2=2.0MPa, p

5、1 pj1=3.5MPa,那么兩減壓閥均不工作;又因 p16MPa11、在圖示系統(tǒng)中，溢流閥的調(diào)整壓力為 5.0Mpa,減壓閥的調(diào)整壓力分別為 3MPa和1.5MPa。液壓缸無(wú)桿腔的活塞有效工作面積A無(wú)=100cm，且在以下情況下溢流閥處于溢流狀態(tài)。(1) 當(dāng)負(fù)載FL=15kN時(shí)，確定A、B點(diǎn)的工作壓力。(2) 當(dāng)負(fù)載FL=40kN時(shí)，確定A、B點(diǎn)的工作壓力。解：(1)負(fù)載FL=15kN時(shí)那么根據(jù)減壓閥的工作原理有：pB=1.5MPa, pA=5.0MPa(2)負(fù)載 FL=40kN 時(shí)那么根據(jù)減壓閥的工作原理有：pB=3.0MPa, pA=5.0MPa12、 在圖示回路中，兩活塞面積相同，A=

6、20cm，但負(fù)載分別為 R=8kN, FL2=4kN,假設(shè)溢 流閥的調(diào)定壓力py = 4.5MPa，分析減壓閥調(diào)定壓力 pj = 1MPa、4MPa時(shí)，兩缸的動(dòng)作情況。 解：(1) 8 = 1MPa 時(shí)3液壓缸II負(fù)載壓力p2為：p2旦2 4 10 4 2MPaA 20 10 4因減壓閥出口壓力 pj1 = 1MPa p2= 2MPa,故液壓缸II不動(dòng)。液壓缸I的負(fù)載壓力p1為：p 旦1 84MPaA 20 10 4因 p1 = 4MPa pY= 4.5MPa，那么節(jié)流閥的進(jìn)口壓力差：pT pY p1 0.5MPa說(shuō)明有流量通過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸I ,那么液壓缸I運(yùn)動(dòng)。(2) pj2 二 4MP

7、a 時(shí)因液壓缸II負(fù)載壓力p2= 2MPa pj2 = 4MPa,所以減壓閥口常幵，能夠推動(dòng)液壓缸II液壓缸I、II相對(duì)于泵呈并聯(lián)，但液壓缸 II負(fù)載小，故液壓缸II首先被推動(dòng)。 因在液壓缸II運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，負(fù)載不變，泵的工作壓力不會(huì)提高，故液壓缸I不動(dòng)。當(dāng)液壓缸II到終點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)壓力升高并到達(dá)液壓缸I的負(fù)載壓力時(shí)，液壓缸I才運(yùn)動(dòng)。 13寸口圖所示， A二A=100 cm2,缸I負(fù)載F=35kN,缸II運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載為零。溢流閥、 順序閥、減壓閥的調(diào)整壓力如圖。不計(jì)各種壓力損失，分別求以下情況下A、B、C三點(diǎn)壓力。1液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位；21YA通電，液壓缸I活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)和活塞到達(dá)終點(diǎn)后；3

8、1YA斷電，2YA通電，液壓缸II活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)和活塞碰到固定擋塊時(shí)。解：1液壓泵啟動(dòng)后，兩換向閥處于中位，管路堵塞，系統(tǒng)油壓憋高到達(dá)溢流閥調(diào)定壓力時(shí)溢流閥打幵溢流、定壓。故Pa = 4.0MPa;此時(shí)到達(dá)順序閥的調(diào)定壓力打幵， 故Pb = 4.0MPa。 此時(shí)減壓閥工作為其調(diào)定壓力pc = 2.0MPa。21YA通電，液壓缸I活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)和活塞到達(dá)終點(diǎn)后，1缸I活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)此壓力大于順序閥的調(diào)定壓力， 順序閥的進(jìn)出口壓力相等，故Pb = 3.5MPa。Pa = 3.5MPa。 pc = 2.0MPa 同上不變。2缸I活塞到達(dá)終點(diǎn)后B點(diǎn)壓力上升系統(tǒng)油壓憋高，到達(dá)溢流閥調(diào)定壓力時(shí)溢流閥打幵溢流、定壓。故

9、Pa =4.0MPa；此時(shí)到達(dá)順序閥的調(diào)定壓力打幵，故Pb = 4.0MPa。 pc = 2.0MPa 同上不變。31YA斷電，2YA通電，液壓缸II活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)和活塞碰到固定擋塊時(shí)。1缸II活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)因缸II活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)負(fù)載，減壓閥出口為0,減壓閥不工作，閥口常幵。Pa二Pb = pc = 02活塞碰到固定擋塊時(shí)負(fù)載無(wú)窮大，缸左腔壓力憋高，C點(diǎn)壓力為減壓閥的調(diào)定值 pc = 2.0MPa，系統(tǒng)油壓憋高到達(dá)溢流閥調(diào)定壓力時(shí)溢流閥打幵溢流、定壓。故Pa二4.0MPa ;此時(shí)到達(dá)順序閥的調(diào)定壓力打幵，故Pb = 4.0MPa。14、如下列圖，泵的流量qp=6L/min ,A=20cm,溢流閥的調(diào)定壓

10、力為 py=3MPa負(fù)載F=4kN, 節(jié)流閥為薄壁孔口，幵口面積 A=0.01cm2,流量系數(shù)C=0.62，油液密度p =900kg/m3，求:(1)活塞的運(yùn)動(dòng)速度；(2)溢流閥的溢流量。解：(1)進(jìn)油節(jié)流回路中，經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸的流量使活塞的運(yùn)動(dòng)速度為:式中 K Cd 20.03，m=0.5,那么將條件代入得：KAt(Pp0.03 0.01 10 41 064 1 03 ) 0.520 10 4 20 10 4)0.015m/s(2)進(jìn)入液壓缸的流量為:那么溢流閥的溢流量為15、如下列圖回路，AT1=0.01cm2,A2=0.02cm2,流量系數(shù)Cd=0.67，油液密度p =900kg/m

11、3, 負(fù)載壓力p1=2MPa溢流閥調(diào)定壓力py=3.6MPa,活塞面積A=50cnt液壓泵流量qp=25L/min。 不計(jì)管路損失，問(wèn)電磁鐵在通電和斷電時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度各是多少？解：(1)電磁鐵通電時(shí)液壓缸速度為(2)電磁鐵斷電時(shí)因閥1的通流面積小于閥2的通流面積，閥1有節(jié)流作用且經(jīng)過(guò)閥1和閥2的流量相等。設(shè)C點(diǎn)壓力為pc貝y：qAT1 qAT2即有:典2八2At1Pt1 = AT2pT2或2 2At1 ( PyPc) =At2 ( PcP1 )那么：A 2 A 2 pAT1 pYAT2 p1pc22AT1AT2代入各量有：pc=2.32MPa那么液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度為:16、如下列圖回路，設(shè)兩

12、節(jié)流閥的幵口面積At1= AT2=0.1cm2，其流量系數(shù)均為 Cd=0.62。液壓缸的 A=100 cm、A=50 cm,負(fù)載 FL=5kN,方向始終向左，Py= pp=2MPa 泵流量 qp=25L/min，求活塞向右運(yùn)動(dòng)速度 Vo(液壓油密度 p =900kg/m3)解：因?yàn)椋篤蟲*Ai A那么：q1詩(shī)2q2根據(jù)流量計(jì)算公式有:Cd AT2 Pt那么：q1 CdAM. 2 Ptq2 Cd AT22 pT2因?yàn)椋簈1 2q2那么：P1 4 P2或PpP14P2(1)根據(jù)力平衡方程有:Piaiflp2 A2(2)聯(lián)立方程12解得:p1 6.668105 Pa那么向右運(yùn)動(dòng)速度為:Cd AT1q

13、1VA12 pT1Cd AT1 -2(Pp pjA1A1=0.0337m/s17、如下列圖回路， Fbmax=30kN, A=100cm， ?pTmin = 0.4MPa。1求溢流閥的調(diào)定壓力 Py；Py、?Pto2溢流閥調(diào)定后，分別求當(dāng)Fl=10 kN，F(xiàn)l=0時(shí)的p1、解：1根據(jù)力平衡方程有：p1a1 fl貝y：p1 FlA13語(yǔ) 3106Pa故溢流閥的調(diào)定壓力為:6 6 6PyPiPt max 3 100.4 103.4 10 Pa =3.4MPa(2) pL=10kN 時(shí):F 豁 1106pa 1MPa pL=0kN 時(shí)：p1 Al 100 010 4 0MPaPi18、如下列圖回路，

14、qp=25L/min，負(fù)載 R=40kN,溢流閥的調(diào)定壓力 pY=5.4MPa,液壓缸的工作速度v=18cm/min，不考慮管路和液壓缸的摩擦損失，計(jì)算：1工進(jìn)時(shí)的回路效率；2負(fù)載Fl=0時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度、回油腔壓力解: 1FvPpqp40 103 18 10 2/605.4 106 2.5 10 3/605.33%2設(shè)回油腔壓力p2、進(jìn)油腔壓力p1。貝y：因?yàn)椋篎l 0，貝V： p2 5彳 5.4 80 10.8MPaA240設(shè)活塞運(yùn)動(dòng)速度V，工進(jìn)時(shí)回油腔壓力為：P2工P1A1 Fl 0.8MPaA2因?yàn)楣?jié)流閥的流量與其壓力差呈：q . p且：q2工 A2v 40 10 4 18 10 2

15、720 10 6 m3 / min又：q2工q2p2工p2那么：q ，P2 q44.1 10 6m3/sq2q2工p2工那么：q2 V44.1 10 640.011m/ s66cm/ min12 10 6m3/s19、如下列圖回路，qp=10L/min，有關(guān)參數(shù)均標(biāo)注在圖上，Cd=0.62，液壓油密度P =900kg/m3，不考慮管路和液壓缸的摩擦損失，計(jì)算：1活塞運(yùn)動(dòng)速度 V。2液壓泵的工作壓力 解：1活塞的受力平衡方程為:節(jié)流閥的進(jìn)出口壓力差為:流過(guò)節(jié)流閥的流量為:那么活塞的運(yùn)動(dòng)速度為:Ai7.02 10350=140.4cm/min2液壓泵的工作壓力 20、圖示回路中，調(diào)速閥最小壓差 p

16、 = 0.5MPa,當(dāng)負(fù)載F從0變化到30kN時(shí)，活塞 向右運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定速度不變。求：1溢流閥的最小調(diào)整壓力 Pyo 2負(fù)載F= 0時(shí)，泵的工 作壓力Pp，液壓缸回油腔壓力 P2O解：1活塞的受力平衡方程為:PyFPA?30 1030.5 10650 10 43.25MPa100 102因回油節(jié)流調(diào)速，故溢流閥處于常幵狀態(tài)，起定壓作用，所以，負(fù)載F= 0時(shí)，泵的工作壓力仍為溢流閥的調(diào)定值，即Pp = Py= 3.25 MPa負(fù)載F=0時(shí)，回油腔壓力到達(dá)最大值，活塞的受力平衡方程為：P2 叢 6.5MPaA221、圖示回路為中低壓系列調(diào)速閥的回油路調(diào)速系統(tǒng)。溢流閥的調(diào)定壓力Py= 4 MPa負(fù)載R

17、=31kN,活塞直徑D= 100mm活塞桿直徑d= 50mm調(diào)速閥的最小穩(wěn)定流量所需的最小壓差為 p= 0.3MPa,工作時(shí)發(fā)現(xiàn)液壓缸速度不穩(wěn)定。1試分析原因；2提出改進(jìn)措施解：1列活塞的受力平衡方程為P2P1A1F|A20.068 MPa此壓力值小于調(diào)速閥的最小穩(wěn)定流量所需的最小壓差為 p= 0.3MPa,故速度不穩(wěn)定。2改進(jìn)措施為:根據(jù)P2 lAl FL有：提高壓力pi，即提高溢流閥的調(diào)定壓力PY可增大0,并使之到達(dá)A2調(diào)速閥的最小穩(wěn)定流量所需的最小壓差為 p= 0.3MPa,即可提高液壓缸的速度穩(wěn)定性。22、 圖示兩液壓缸串聯(lián)，由一液壓泵驅(qū)動(dòng)。兩液壓缸尺寸相同，活塞直徑D= 90mm活

18、塞桿直徑d = 60mm負(fù)載Fi = F2= 10kN,液壓泵輸出流量q = 25L/min。不計(jì)損失，求液壓泵 輸出壓力PP和活塞運(yùn)動(dòng)速度V1、V2。解：根據(jù)活塞受力平衡方程得：泵的輸出壓力為：Pp=2.45MP a活塞運(yùn)動(dòng)速度：23、 如下列圖回路，qp=10L/min，有關(guān)參數(shù)均標(biāo)注在圖上，Cd=0.62，液壓油密度3P =900kg/m，不考慮管路和液壓缸的摩擦損失，計(jì)算：(1)活塞運(yùn)動(dòng)速度 V。(2)液壓泵的工作壓力。解：液壓缸無(wú)桿腔壓力為流過(guò)節(jié)流閥的流量為那么活塞的運(yùn)動(dòng)速度為：qp q (10 2.48) 103v p=150.4cm/mi nA150(2)液壓泵的工作壓力溢流閥呈關(guān)閉狀態(tài)，作平安閥。24、 圖示液壓系統(tǒng)，qp=32L/m