液壓與氣壓傳動(dòng)其次版王積偉課后答案

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液壓傳動(dòng)第一章習(xí)題課

第一章習(xí)題課

液壓傳動(dòng)第一章習(xí)題課

第一章習(xí)題課1-2圖1-45所示為一粘度計(jì)，若D=100mm,d=98mm,l=200mm,外筒轉(zhuǎn)速n=8r/s時(shí)，測(cè)得的轉(zhuǎn)矩T=40Ncm,試求其油液的動(dòng)力粘度。[解]依牛頓液體內(nèi)摩擦定理

duFfμAdy則動(dòng)力粘度轉(zhuǎn)矩

du/dyDTFfRFf22

μ

Ff/A

液壓傳動(dòng)第一章習(xí)題課

第一章習(xí)題課

2T20.4FfN8ND0.1而AπDlπ0.10.2m20.0628m2D外筒旋轉(zhuǎn)的線速度為υωR2n2100υ2π8mm/s2.512m/s2duυ0s12512s1則有dy0.10.09828/0.0628故μPas0.051Pas2512所以3

液壓傳動(dòng)第一章習(xí)題課

第一章習(xí)題課1-5如圖1-48所示，有一直徑為d、質(zhì)量為m的活塞浸在液體

中，并在力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。若液體的密度為ρ,活塞浸入深度為h,試確定液體在測(cè)壓管內(nèi)的上升高度x。[解]在h處取等壓面列靜壓力方程

FGρg(xh)π2d4則有

4(FG)xh2ρgπd4

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第一章習(xí)題課1-6液壓缸直徑D=150mm,柱塞直徑d=100mm,液壓缸中充滿油液。假使柱塞上作用著F=50000N的力，不計(jì)油液

的質(zhì)量，試求如圖1-49所示兩種狀況下液壓缸中壓力分別等于多少？[解]兩種狀況下均為

Fp6.37MPaπ2d4

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第一章習(xí)題課1-7如圖1-50所示容器A中的液體密度ρA=900kg/m3,B中液體密度ρB=1200kg/m3,ZA=200mm,ZB=180mm,h=60mm,

U形管中的測(cè)壓介質(zhì)為汞，試求A、B之間的壓力差。[解]已知：ρ汞=13600kg/m3選擇1-1為等壓面，列靜壓力方程有

pAρAgzApBρBgzBρ汞gh

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第一章習(xí)題課

ΔppApBg(ρBzBρ汞hρAzA)Pa9.8(12000.18136000.069000.2)Pa8350Pa

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第一章習(xí)題課1-11如圖1-54所示，液壓泵從一個(gè)大的油池中抽吸油液，流量

為q=150L/min,油液的運(yùn)動(dòng)粘度v=34x10-6m2/s,油液密度ρ=900kg/m3。吸油管的直徑d=60mm,并設(shè)泵的吸油管彎頭處局部阻力系數(shù)ζ=0.2,吸油口粗濾網(wǎng)的壓力損失⊿p=0.0178MPa。如希望泵入口處的真空度pb不大于

0.04MPa,試求泵的吸油高度H(液面到濾網(wǎng)之間的管路沿程損失可忽略不計(jì))。8

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第一章習(xí)題課[解]取1、2兩截面列伯努力方程有22paα1υ1pα2υ2Hhwρg2gρg2g

流速雷諾數(shù)層流有

q4q4150103/60υm/s0.885m/s22Aπdπ0.06υd0.8850.06Re1562(層流)6ν3410

α1α22,hwΔp,ρg

υ10ΔpΔpλΔpζΔp網(wǎng)9

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第一章習(xí)題課75Hρυ2ΔpλRed275H9000.885215620.062282.05H

ρυ29000.8852Δpζζ0.270.5Pa22則真空度=papρgHρα2υ2ΔpλΔpζΔp網(wǎng)2

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第一章習(xí)題課依題

意，真空度0.04MPa,即20.04ρgHρα2υ2282.05HΔpζΔp網(wǎng)

12H(0.04106ρα2υ2ΔpζΔp網(wǎng))2.35mρg282.05

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第一章習(xí)題課1-19如圖1-59所示，柱塞直徑

d=19.9mm,缸套直徑D=20mm,長(zhǎng)l=70mm,柱塞在力F=40N作用下向下運(yùn)動(dòng)，并將油液從縫隙中擠出，若柱塞與缸套同心，油液的動(dòng)力粘度

μ=0.784x10-3Pa,試求s柱塞下落0.1m所需的時(shí)間。12

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第一章習(xí)題課[解]缸套中油液的壓力

由于缸套與柱塞間徑向間隙很小且同心，故根據(jù)同心環(huán)形縫隙的流量公式有：

F4FpAπd2

πdh3πdhqΔpu012l2因柱塞移動(dòng)方向與壓差方向相反，所以其次項(xiàng)取負(fù)號(hào)。而

π2qAu0du0,4Δpppap

Ddh0.05mm,213

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第一章習(xí)題課則有

π2πdh34Fπdhdu0u02412lπd2

即

hFu0dh3πl(wèi)d242

3

0.05104033

19.90.051033π0.7841030.070.01992244.8103m/s

m/s

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第一章習(xí)題課柱塞下落0.1m所需的時(shí)間

s0.1ts20.8s3u04.810

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第一章習(xí)題課1-20如圖1-60所示，在一直徑D=25mm的液壓缸中放置著一個(gè)具有4條矩形截面(ab)槽的活塞。液壓缸左腔的表壓力為p=0.2MPa,右腔直接回油箱。設(shè)油的動(dòng)力粘度μ=0.78410-3Pas,進(jìn)口處壓力損失

可以忽略不計(jì)，試確定由液壓缸左腔沿4條槽泄漏到右腔去的流量，已知槽的尺寸是a=1mm,b=2mm,l=120mm。16

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第一章習(xí)題課[解]矩形截面的水力直徑為

dH

2ab2124mmmmab123

l120904,長(zhǎng)度與水力直徑之比為dH4/3故可視為修長(zhǎng)孔。根據(jù)流經(jīng)修長(zhǎng)孔液流的流量公式，由液壓缸左腔沿4條矩形槽泄漏到右腔去的流量為4πdHq4Δp128l17

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第一章習(xí)題課

43π103q40.2106m3/s312830100.12

4

17.23106m3/s

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第一章習(xí)題課1-24空氣壓縮機(jī)向容積為40L的氣罐充氣直至p1=0.8MPa(絕對(duì)壓力)時(shí)中止，此時(shí)氣罐內(nèi)溫度t1=40C,又經(jīng)過(guò)若干小時(shí)罐內(nèi)溫度降至室溫t=10C,問(wèn)：①