计算题(附答案)

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1、如图所示,液压泵输出流量q =25L/min ,向液压缸供油。设活塞直径D=50mm ,活塞杆直径d =30mm ,进、回油管直径d 1=d 2=10mm 。求活塞运动速度v 以及进油管、回油管中油液的流动速度v 1、v 2。

解:进油管中液流速度

s m d q

v /31.501

.014.360102544

2

32

1

1=⨯⨯⨯⨯==

由进入液压缸的流量可求活塞运动速度

s m D q

v /21.005

.014.360102544

2

3

2

=⨯⨯⨯⨯==

用连续性方程计算回油管中液流速度

v d D v d 4

)

(4

2222

2-=

ππ

s m v d d D v /36.321.001

.003.005.02

222

2

2

22=⨯-=-=

A 1=100cm 2,A 2=80cm 2,F 1=30 kN ,F

2=20 kN ,输入流量q 1=15L/min ,求:(1)两液压缸的工作压力p 1、p 2;(2)两液压缸的运动速度v 1、v 2。

解:(1)根据力平衡方程有:222F A p =

则: Pa A F p 64

3222105.210

801020⨯=⨯⨯==- 又据力平衡方程有:11121A p A p F =+

则: Pa p A F p 6

64

32111105.5105.210

1001030⨯=⨯+⨯⨯=+=-

(2)因q 1=15L/min=15×10-3 m 3/min ,则

5.11010010154

3

111=⨯⨯==--A q v m/min

875.180

1005.1211222=⨯===

A A v A q v m/min

3、如图所示,如图所示的液压缸系统A 1=100㎝2,A 2=80㎝2,缸1输入压力p 1=0.9MPa ,输入流量q 1=10L/min ,不计损失和泄漏。求:两液压缸承受相同负载时(F 1=F 2),该负载的数值是多少?两液压缸的运动速度v 1、v 2各是多少?

解:

212F A p =⋅ 22111A p F A p ⋅+=⋅

21F F =

解得:2p =0.5MPa 21F F ==5kN

110

10010104

3

111=⨯⨯==--A q v m/min 8.0100

801121122=⨯===A A v A q v m/min

4、如图所示,两液压缸的结构完全相同。已知A 1=100cm 2,A 2=50cm 2,溢流阀的调定压力p y =5MPa ,缸I 、II 分别作用负载为F 1=80 kN ,F 2=50 kN ,向液压缸I 输入流量q =30L/min ,求:(1)两液压缸无杆腔的工作压力p 1、p 2;(2)两液压缸向右的运动速度v 1、v 2。

解:(1)列缸II 活塞的力平衡方程

{

2212A p F A p y ⋅+=⋅

解得:4

4

631

2

221010010501051050--⨯⨯⨯⨯+⨯=

⋅+=

A A p F p y =7.5MPa 列缸I 活塞的力平衡方程

22111A p F A p ⋅+=⋅

4

4

6312211101001050105.71080--⨯⨯⨯⨯+⨯=

⋅+=A A p F p =11.5 MPa (2)缸I 的运动速度v 1

4

3

11101001030--⨯⨯==A q v =3m/min 4

4

12121010010503--⨯⨯⨯=

⋅=A A v v =1.5m/min

5、如图所示,溢流阀和减压阀的调定压力分别为p Y =4.5MPa ,p J1=3.5MPa ,p J2=2.0MPa ;负载F L =1200N ;活塞有效工作面积A 1=15cm 2;减压阀全开时的局部压力损失及管路损失略去不计。(1)试确定活塞在运动中和到达终点时a 、b 、c 点处的压力。(2)当负载加大到F L =4200N 时,a 、b 、c 点处的压力。(说明理由)

解:

(1)N F L 1200=时 ①运动中,液压缸工作压力为

MPa A F p L 8.010

151200

411=⨯==

- 因 p 1

则 p c = p b = p a =0.8MPa

②液压缸到终点,液压缸负载相当于无穷大,进油腔压力迅速上升到p J2调节压力时,该阀工作,

则p c = p J2=2.0MPa ;依次类推:p b = 3.5MPa , p a = p Y =4.5MPa 。 (2)N F L 4200=时,液压缸工作压力为

MPa A F p L 8.210

154200411=⨯==

- 即 要使液压缸运动进油腔压力必须达到2.8MPa ,但p J2=2.0MPa ,无法推动液压缸,进油腔压力迅速上升到p J2调节压力时,该阀工作,则p c = p J2=2.0MPa ;依次类推:p b = 3.5MPa , p a = p Y =4.5MPa 。

A =50 cm 2,负载F L =10kN ,方向始终向左,各阀的调定压力如图。确定(1)活塞运动时A 、

B 点压力;(2)活塞到终点停止时A 、B 点压力。(注:需有文字说明)

解:列液压缸的力平衡方程

L F A p =⋅

解得:2105010104

3

=⨯⨯==

-A F p L MPa (1)活塞运动时

因工作压力仅需2 MPa ,减压阀的调定压力为3MPa ,减压阀不工作,故p B =2 MPa 而溢流阀的调定压力为5MPa ,溢流阀不工作,故p A =2 MPa (2)活塞到终点停止时

当活塞到终点停止,因负载无限加大,液压缸左腔压力被憋高,减压阀工作,达到其调定压力, 故p B =3 MPa A 点压力继续被憋高,当到达溢流阀的调定压力时,溢流阀溢流,故p A =5 MPa

7、如图所示,溢流阀的调定压力为4MPa ,减压阀的调定压力为3MPa ,若不计所有的压力损失,判定下列情况下压力表I 和压力表II 的读数,必须说明理由。 (1) YA 断电,且系统负载为无穷大时; (2) YA 断电,且系统负载压力为2MPa 时;