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自考西南科技大学液压与气压传动(看完必过)

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自考西南科技大学液压与气压传动(看完必过)习题库 五、计算题 1、某泵输出油压为10MPa,转速为1450r/min,排量为200mL/r,泵的容积效率为hVp=0.95,总效率为hp=0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率(不计泵的入口油压)。 解:泵的输出功率为: 电机所需功率为: 2、已知某液压泵的转速为950r/min,排量为VP=168mL/r,在额定压力29.5MPa和同样转速下,测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总效率为0.87,求: (1)液压泵的理论流量qt; (2)液压泵的容积效率ηv; (3)液压泵的机械...

自考西南科技大学液压与气压传动(看完必过)
习题库 五、计算题 1、某泵输出油压为10MPa,转速为1450r/min,排量为200mL/r,泵的容积效率为hVp=0.95,总效率为hp=0.9。求泵的输出液压功率及驱动该泵的电机所需功率(不计泵的入口油压)。 解:泵的输出功率为: 电机所需功率为: 2、已知某液压泵的转速为950r/min,排量为VP=168mL/r,在额定压力29.5MPa和同样转速下,测得的实际流量为150L/min,额定工况下的总效率为0.87,求: (1)液压泵的理论流量qt; (2)液压泵的容积效率ηv; (3)液压泵的机械效率ηm; (4)在额定工况下,驱动液压泵的电动机功率Pi; (5)驱动泵的转矩T。 解:(1)qt=Vn=950×168÷1000=159.6L/min (2)ηv=q/qt=150/159.6=0.94; (3)ηm=0.87/0.94=0.925 (4)Pi=pq/(60×0.87)=84.77kW; (5)Ti=9550P/n=9550×84.77/950=852Nm 3、已知某液压泵的输出压力为5MPa,排量为10mL/r,机械效率为0.95,容积效率为0.9,转速为1200r/min,求: (1)液压泵的总效率; (2)液压泵输出功率; (3)电动机驱动功率。 解:(1)η=ηVηm=0.95×0.9=0.855 (2)P=pqηv/60=5×10×1200×0.9/(60×1000)=0.9kW (3)Pi=P/η=0.9/(0.95×0.9)=1.05kW 4、如图,已知液压泵的输出压力pp=10MPa,泵的排量VP=10mL/r,泵的转速nP=1450r/min,容积效率ηPV=0.9,机械效率ηPm=0.9;液压马达的排量VM=10mL/r,容积效率ηMV=0.92,机械效率ηMm=0.9,泵出口和马达进油管路间的压力损失为0.5MPa,其它损失不计,试求: (1)泵的输出功率; (2)驱动泵的电机功率; (3)马达的输出转矩; (4)马达的输出转速; 解:(1)Ppo=ppqp=ppVpnpηPV=10×10×10?3×1450×0.9/60=2.175KW (2)PPi=PPo/ηp=PPo/(ηPVηMm)=2.69KW PM=PP?ΔP=10?0.5=9.5MPa (3)TM=pMVMηVM/2π=9.5×10×0.9/2π=13.6Nm (4)nM=-npVpηPVηMV/VM=1450×10×0.9×0.92/10=1200.6r/min 5、如图所示,由一直径为d,重量为G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ρ,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:设柱塞侵入深度h处为等压面,即有 (F+G)/(πd2/4)=ρg(h+x) 导出:x=4(F+G)/(ρgπd2)?h 6、已知液压马达的排量VM=250mL/r;入口压力为9.8Mpa;出口压力为0.49Mpa;此时的总效率ηM=0.9;容积效率ηVM=0.92;当输入流量为22L/min时,试求: (1)液压马达的输出转矩(Nm); (2)液压马达的输出功率(kW); (3)液压马达的转速(r/min)。 解:(1)液压马达的输出转矩 TM=1/2π·ΔpM·VM·ηMm=1/2π×(9.8-0.49)×250×0.9/0.92=362.4N·m (2)液压马达的输出功率 PMO=ΔpM·qM·ηM/612=(9.8-0.49)×22×0.9/60=3.07kw (3)液压马达的转速 nM=qM·ηMV/VM=22×103×0.92/250=80.96r/min 7、下图为两结构尺寸相同的液压缸,A1=100cm2,A2=80cm2,p1=0.9Mpa,q1=15L/min。若不计摩擦损失和泄漏,试求: (1)当两缸负载相同(F1=F2)时,两缸能承受的负载是多少? (2)此时,两缸运动的速度各为多少? 解:列方程: 联合求解得p2=0.5MPa,F1=F2=5000N v1=q1/A1=0.025m/s;v2A1=v1A2,v2=0.020m/s 8、如图所示三种形式的液压缸,活塞和活塞杆直径分别为D、d,如进入液压缸的流量为q,压力为P,若不计压力损失和泄漏,试分别计算各缸产生的推力、运动速度大小和运动方向。 9、如图所示液压回路,已知液压泵的流量qp=10L/min,液压缸无杆腔活塞面积A1=50cm2,有杆腔活塞面积A2=25cm2,溢流阀调定压力PP=2.4Mpa,负载FL=10000N,节流阀通流面积AT=0.01cm2,试分别求回路中活塞的运动速度和液压泵的工作压力。(设Cd=0.62,ρ=870kg/m3,节流阀口为薄壁小孔。) 答,以题意和图示得知: 因工作压力:PP=2.4MpaFL=10000N P1·A1=FL P1=FL/A1=10000/(50×10-4)=2MPa 节流阀的压差:ΔP=P1=2MPa 10、如图所示两个结构和尺寸均相同的液压缸相互串联,无杆腔面积A1=100cm2,有杆腔面积A2=80cm2,液压缸1输入压力P1=0.9Mpa,输入流量q1=12L/min,不计力损失和泄漏,试计算两缸负载相同时(F1=F2),负载和运动速度各为多少? 答:以题意和图示得知: P1·A1=F1+P2·A2 P2·A1=F2 因:F1=F2所以有:P1·A1=P2·A2+P2·A1 故:P2= =0.5(MPa) F1=F2=P2·A1=0.5×100×10-4×106=5000(N) V1=q1/A1=(10×10-3)/(100×10-4)=1.2(m/min) q2=V1·A2 V2=q2/A1=V1·A2/A1=0.96(m/min) 因此,负载为5000(N);缸1的运动速度1.2(m/min);缸2的运动速度0.96(m/min)。 11、如图所示液压系统,负载F,减压阀的调整压力为Pj,溢流阀的调整压力为Py,Py>Pj。油缸无杆腔有效面积为A。试分析泵的工作压力由什么值来确定。 解:泵的工作压力P=0 12、如图所示,两个结构和尺寸均相同相互串联的液压缸,有效作用面积A1=100cm2,A2=80cm2,液压泵的流量qp=0.2*10-3m3/s,P1=0.9Mpa,负载F1=0,不计损失,求液压缸的负载F2及两活塞运动速度V1,V2。 解:V1=q1/A1=0.2*10-3/100*10-4=0.02m/s V2=q2/A2=0.02*80*10-4/100*10-4=0.16m/s P2=F2/A1 P1A1=P2A2+F1 F1=0;P2=P1A1/A2=1.125MPa F2=P2A1=112.5N 13、如图所示液压系统中,试分析在下面的调压回路中各溢流阀的调整压力应如何设置,能实现几级调压? 解:能实现3级调压,各溢流阀的调整压力应满足Py1>Py2和Py1>Py3 14、分析下列回路中个溢流阀的调定压力分别为pY1=3MPa,pY2=2MPa,pY3=4MPa,问外负载无穷大时,泵的出口压力各位多少? 解:(a)p=2MPa;(b)p=9MPa;(c)p=7MPa 15、图示回路,溢流阀的调整压力为5MPa,顺序阀的调整压力为3MPa,问下列情况时A、B点的压力各为多少? (1)液压缸活塞杆伸出时,负载压力pL=4MPa时; (2)液压缸活塞杆伸出时,负载压力pL=1MPa时; (3)活塞运动到终点时。 答:(1)pA=4MPa;pB=4MPa; (2)pA=1MPa;pB=3MPa; (3)pA=5MPa;pB=5MPa。 六、回路分析 1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路,试回答下列问题: (1)液控顺序阀3何时开启,何时关闭? (2)单向阀2的作用是什么? (3)分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。 答:(1)当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时,阀3被打开,使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时,阀3关闭。 (2)单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。 (3)活塞向右运动时: 进油路线为:液压泵1→单向阀2→换向阀5左位→油缸无杆腔。 蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。 回油路线为:油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。 2、在图示回路中,如pY1=2MPa,pY2=4MPa,卸荷时的各种压力损失均可忽略不计,试列表表示A、B两点处在不同工况下的压力值。(单位:MPa) 解:   1DT(+) 2DT(+) 1DT(+) 2DT(-) 1DT(-) 2DT(+) 1DT(-) 2DT(-) A 4 0 4 0 B 6 2 4 0           3、如图所示的液压回路,试列出电磁铁动作顺序表(通电“+”,失电“-”)。 解:   1DT 2DT 3DT 快进 - + + 工进 + + - 快退 - - + 停止 - - -         4、如图所示的液压系统,两液压缸有效面积为A1=A2=100×10?4m2,缸Ⅰ的负载F1=3.5×104N,缸Ⅱ的的负载F2=1×104N,溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa,3.0MPa和2.0MPa。试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。 (1)液压泵启动后,两换向阀处于中位。 (2)1YA通电,液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。 (3)1YA断电,2YA通电,液压缸Ⅱ活塞移动时及活塞杆碰到死挡铁时。 解:p1=F1/A=3.5×104/(100×10-4)=3.5MPa p2=F2/A=1×104/(100×10?4)=1MPa (1)4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa (2)活塞运动时:3.5MPa、3.5MPa、2.0MPa;终点时:4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa (3)活塞运动时:1Mpa、0MPa、1MPa;碰到挡铁时:4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa 5、如图所示的液压系统,可以实现快进-工进-快退-停止的工作循环要求。 (1)说出图中标有序号的液压元件的名称。 (2)填出电磁铁动作顺序表。 答:(1)1-变量泵,2-调速阀,3-二位二通电磁换向阀,4-二位三通电磁换向阀,5-单杆液压缸。 (2) 动作电磁铁 1YA 2YA 3YA 快进 - + + 工进 + + - 快退 - - + 停止 - - -         图5-8(a)、(b)示回路的参数相同,液压缸无杆腔面积A=50cm2,负载FL=10000N,试分别确定此两回路在活塞运动时和活塞运动到终点停止时A、B两处的压力。         解: pl =FL/A=10000/0.05=2MPa 所以图5-8(a)回路在活塞运动时A、B两处的压力为 2MPa、 2MPa;活塞运动到终点停止时A、B两处的压力5MPa、3MPa. 所以图5-8(b)回路在活塞运动时A、B两处的压力为 3MPa、 2MPa;活塞运动到终点停止时A、B两处的压力5MPa、 5MPa.   图5-8 例5-8: 图5-8(a)、(b)示回路的参数相同,液压缸无杆腔面积A=50cm2,负载FL=10000N,试分别确定此两回路在活塞运动时和活塞运动到终点停止时A、B两处的压力。         如例5-7图所示的两个回路中,各溢流阀的调定压力分别位py1=3MPa,py2=2MPa,py3=4MPa,问当负载为无穷大时,液压泵出口的压力pp各为多少? 解:图5-7 a各溢流阀并联所以 pp为 2MPa,图5-7 b各溢流阀串联所以 pp为 9MPa 图5-7   解: pl =FL/A=10000/0.05=2MPa 所以图5-8(a)回路在活塞运动时A、B两处的压力为 2MPa、 2MPa;活塞运动到终点停止时A、B两处的压力5MPa、3MPa. 所以图5-8(b)回路在活塞运动时A、B两处的压力为 3MPa、 2MPa;活塞运动到终点停止时A、B两处的压力5MPa、 5MPa.
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