液压与气压传动经典题目课件.ppt

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1、,液压与气压传动流体力学基础、回路部分习题课,、如图所示,容器内盛满液体,已知活塞面积A=10103m2,负载重量G=10kN,压力表的读数p1,p2,p3,p4,p5各为多少P解:容器内的液体是静止的,忽略由于其自重产生的压力,则液体内部各点的压力相等,即G10000P1=p2=p3=p4=pA10103110Pa=MPa,2、液压千斤顶如图所示。小活塞3直径d=10mm,行程h=20mm,大活塞8直径D=40mm,重物重量W=50000N,杠杆臂长25mm,500mm。求(1)液压千斤顶顶起重物时,密闭容积中液体的压力;2)液压千斤顶顶起重物时,在杠杆端所施加的力(3)杠杆上下动作一次,重

2、物的上升量H;,解:(1)由重物重量W在大活塞下产生液体的压力p=W/A2=4W/xD2=4500000.042)=398MPa(密闭容积中液体的压力取决于外负载)2)根据帕斯卡原理,顶起重物时,在杠杆端所施加的力F:F=nL=w/D)2L=156.25N(f为小活塞作用在杠杆上的力计算结果表明:液压千斤顶用较小的力(156.25N)可以将较重的重物(50000N顶起。在这里,力得到放大。(3)根据容积相等的原则,杠杆上下动作一次,重物的上升量H为H=(d/D)2h=1.25mm,3、如图所示为一种热水抽吸设备。水平管出口通大气,水箱表面为大气压力,相关几何尺寸如下:喉管截面积A=32cm,水

3、平管截面积A2=4A,水平管中心轴线距离热水箱液面h=1m,不计液体流动时的能量损失求水平管内冷水的流量达到多少时才能从水箱内抽吸热水?A水平管水箱,解:对水平管两截面列写理想流体的伯努利方程(因不计液体流动时的能量损失)。由于两截面几何中心高程h1=12=h,P2=Pn(大气压),所以pi2)在由水箱刚刚抽吸热水的瞬间垂直管的流量为零一种临界状态,流体静止),由流体静压力方程得h-p,+pg仅当P(P+pgh)时,热水才会被大气压(抽吸)压向水平管,(3)根据流量连续性方程v,A由于A2=4A,所以V=42(在无分支管流中,流速与过流截面面积乘反比)。(4)联立解上述三方程,得2gh29.8

4、111.144m/sV42-115即开始抽吸热水时水平管的冷水流量至少应为q=A2V2=43.2101.144=1.46410m3/s=87.9L/min,4、如图所示一倾斜管道,其长度L=20m,直径a=10mm,两端高度差h=15m,管中液体密度=900kg/m3,运动粘度v=45106m2/s,当测得两端压力如下时,(1)p1=0.45MPa,p2=0.4MPa;(2)p1=0.45MPa,p2=0.25MPa,求管中油液的流动方向和流速。,解:假若管中油液静止,则管道下端油液压力应等于上端压力与油液重量产生的压力之和P2+Pgh=0410+9009815=5323105Pa=0.5323MPap1故油液从上向下流动,压力损失为,A=P2+ph-n1=(0.5323-0.45)10=823104321dv故pd28.2310+102100.3175mys32o329004510620,P2+pgh=0.2510+9009815=3823105Pa=0.3823MpaP1故油液从下向上流动,压力损失为,321lvy=P1-P2-pgh=(0.45-0.3823)10=67710=故Dd6.77104102100.2612m/32pw329004510020,