《液壓與氣動技術(shù)項目項目化教程》課后參考答案 藺國民

附錄B習(xí)題參考答案第2章習(xí)題圖2-62-6如圖所示，充滿液體的倒置U形管，一端位于一液面與大氣相通的容器中，另一端位于一密封容器中。容器與管中液體相同，密度為ρ。在靜止?fàn)顟B(tài)下，左右容器液面高度差為hl，右容器液面與水平連接管的高度差為h2，試求在A、B兩處的真空度。習(xí)題圖2-6解：本題為流體靜力學(xué)問題。（1）以液面為基準(zhǔn)在圖上畫出等壓面0-0（這里以密閉容器液面為等壓面）；（2）由于C點(diǎn)與B點(diǎn)均在等壓面0-0上，故，（3）由于A點(diǎn)比0-0等壓面高h(yuǎn)2，所以，；得2-7如圖所示安全閥，按設(shè)計當(dāng)壓力為p時閥應(yīng)開啟，彈簧剛度為k，大活塞直徑為D、小活塞直徑為D0，忽略大氣壓力。試確定該閥的彈簧預(yù)壓縮量x0為多少?解：在閥芯兩端流體作用力與彈簧力相平衡，可以列出力平衡方程：習(xí)題圖2-7忽略大氣壓力，即習(xí)題圖2-7則得出該閥的彈簧預(yù)壓縮量為2-8變量液壓泵出口與油箱之間安裝一節(jié)流閥，節(jié)流閥節(jié)流口為細(xì)長孔,當(dāng)泵流量為q1時，節(jié)流閥前的壓力為p1。（節(jié)流閥流量系數(shù)為Cd，節(jié)流孔直徑為d,液體密度為ρ）。試求：（1）泵流量增加到q2時節(jié)流閥前的壓力p2。（2）若將節(jié)流閥節(jié)流口改為薄壁小孔，節(jié)流閥前的壓力p2有何變化？解：泵流量等于流過節(jié)流閥的流量。（1）節(jié)流閥節(jié)流口為細(xì)長孔時,m=1，節(jié)流閥流量為，當(dāng)泵流量為q1、q2時，、，可得(2)）節(jié)流閥節(jié)流口為薄壁小孔時,m=0.5，節(jié)流閥流量為，當(dāng)泵流量為q1、q2時，、，可得2-9如圖所示，一直徑為D的露天儲油罐，其近底部的出油管直徑為d，出油管中心與儲油罐液面相距H。設(shè)油液密度為ρ,假設(shè)在出油過程中油罐液面高度不變，出油管處壓力表讀數(shù)為p1，試求裝滿容積為Q的油車需要多長時間t。（忽略一切壓力損失且動能修正系數(shù)均為1.0）解：本題為流體動力學(xué)問題。需要選定兩個通流截面，為方便計算起見，選擇油罐液面為1-1通流截面、出油管出口處中心所在水平面為2-2通流截面。做題思路：欲求裝車時間t，則須先求出儲油罐的流量q，而流量q取決于出油管的流速v2。（1）在1-1與2-2通流截面之間建立能量守恒方程（伯努利方程）：習(xí)題圖2-91習(xí)題圖2-91122已知：p1=p2=pa,v1=0,h1=H,ɑ1=ɑ2=1，h2=0,Δp=0,（2）將已知條件代入上述伯努利方程，整理可得：（3）通流截面2-2處的流量為（4）因為油箱是露天的，所以，裝滿容積為Q的油車需要時間為：第3章3-4某液壓泵轉(zhuǎn)速為n時，理論流量為。在同樣的轉(zhuǎn)速和壓力p時，測得泵的實際流量為，總效率為η，求：（1）泵的容積效率ηV；（2）泵在上述工況下的機(jī)械效率ηm；（3）泵在上述工況下所需電動機(jī)的功率Pi。解：（1）根據(jù)油泵容積效率的定義，可知泵的容積效率為：；（2）因為油泵機(jī)械效率與容積效率之積等于總效率，所以機(jī)械效率為：；（3）泵的輸出功率為：，所以，泵在上述工況下所需電動機(jī)的功率為：第4章4-1某差動連接液壓缸，已知液壓泵流量為q，壓力為p，要求活塞往復(fù)運(yùn)動速度均為v，試計算此液壓缸活塞桿直徑d和缸筒內(nèi)徑D，并求輸出推力F。解：（1）液壓缸差動時，其活塞運(yùn)動速度為：（2）液壓缸縮回時，其活塞運(yùn)動速度為：（3）因活塞往復(fù)運(yùn)動速度均為v，所以，整理以后，得：，（4）液壓缸輸出力為：pP、VP、nP、ηmP、ηVPVM、ηmM、ηVMΔp習(xí)題4-2圖4-2一臺定量液壓泵給一臺定量液壓馬達(dá)供壓，泵輸出壓力pp、排量Vp、轉(zhuǎn)速np、機(jī)械效率ηmp、容積效率ηpP、VP、nP、ηmP、ηVPVM、ηmM、ηVMΔp習(xí)題4-2圖解：（1）泵輸出的功率為壓力能，其值等于出口壓力與實際流量之積。即，；（2）泵輸入的功率為機(jī)械能，其值等于輸出功率與總效率之比。即，；（3）馬達(dá)的轉(zhuǎn)速等于馬達(dá)實際流量與馬達(dá)排量之比，即，，（4）馬達(dá)輸出功率等于輸入功率與總效率之積，即，（5）馬達(dá)轉(zhuǎn)矩等于輸出功率與角速度之比，即，4-3如圖所示，三種結(jié)構(gòu)形式的液壓缸．活塞和活塞桿直行分別為D、d，如進(jìn)入液壓缸的流量為q，壓力為p，試分析各缸產(chǎn)生的推力、速度大小以及運(yùn)動方向。習(xí)題圖4-3（a）（b）（c）解：（1）圖(a)活塞桿固定，缸體向左運(yùn)動：習(xí)題圖4-3（a）（b）（c）（2）圖(b)活塞桿固定，缸體向右差動：，；（3）圖(c)柱塞桿固定，缸體向右運(yùn)動：，。第5章5-7如圖所示油路中各溢流閥的調(diào)定壓力分別是pA=5MPa，pB=4MPa，pC=2MPa。在外負(fù)荷趨于無限大時，圖(a)、圖(b)油路的供油壓力各為多大?習(xí)題圖5-7解：（a）對于先導(dǎo)式溢流閥，其進(jìn)口處的壓力值為先導(dǎo)閥開啟壓力與遙控壓力二者中較小者，即，由于A、B、C三個先導(dǎo)式溢流閥后者接在前一個的遙控管路上，所以，習(xí)題圖5-7(b)直動式溢流閥進(jìn)口處的壓力等于彈簧調(diào)定壓力與出口處壓力之和，即，由于A、B、C三個直動式溢流閥串聯(lián)，所以，由于C閥出口通油箱，所以，最后可得：習(xí)題圖5-85-8三個溢流閥的調(diào)整壓力如圖所示。試問泵的供油壓力有幾級習(xí)題圖5-8解：本題調(diào)壓原理：電磁閥斷電時（-）時，電磁閥將油路接通，所對應(yīng)的溢流閥不工作；電磁閥通電時（+）時，電磁閥將油路斷開，所對應(yīng)的溢流閥起調(diào)壓作用。A、B、C溢流閥對應(yīng)的三個電磁閥通電（+）、斷電時（-）時，泵對應(yīng)的出口壓力值如下表所示：A++++----B++----++C+-+--+-+p1268206410所以，油泵的壓力有七級，數(shù)值各為0Mpa、2Mpa、4Mpa、6Mpa、8Mpa、10Mpa、12Mpa。第7章習(xí)題7-1圖7-1如圖所示的回油節(jié)流調(diào)速回路，溢流閥調(diào)定壓力為2.5MPa，系統(tǒng)工作時該閥有油溢；活塞有效工作面積A=0.01m2，不計壓力損失。（1）當(dāng)背壓p2分別等于0.5、2.5、3MPa時，負(fù)載F分別為多少？（2）若節(jié)流閥開口不變，則以上三種情況下，活塞的運(yùn)動速度習(xí)題7-1圖解：（1）系統(tǒng)工作時溢流閥溢流，說明油泵出口壓力為溢流閥開啟壓力，即pB=2.5Mpa；負(fù)載力表達(dá)式為當(dāng)p2=0.5MPa時，F(xiàn)=20000