液压计算题总题库文档格式.docx
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(2)液压泵输出功率;
(3)电动机驱动功率。
(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;
(1)Ppo=ppqp=ppVpnpηPV=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×
0.9/2π=13.6Nm
(4)nM=-npVpηPVηMV/VM=1450×
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。
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)。
(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、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。
答:
(a);
;
缸体向左运动
(b)答:
;
缸体向右运动
(c)答:
8、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
节流阀的流量:
==4.2×
10-2m3/s
活塞的运动速度:
V===150cm/min
有泵的工作压力:
PⅠ=PP=2Mpa活塞的运动速度:
V=150cm/min
9、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?
以题意和图示得知:
A1=F1+P2·
A2
P2·
A1=F2
因:
F1=F2所以有:
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·
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。
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。
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?
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?
(a)p=2MPa;
(b)p=9MPa;
(c)p=7MPa
15、图示回路,溢流阀的调整压力为5MPa,减压阀的调整压力为1.5MPa,活塞运动时负载压力为1MPa,其它损失不计,试分析:
(1)活塞在运动期间A、B点的压力值。
(2)活塞碰到死挡铁后A、B点的压力值。
(3)活塞空载运动时A、B两点压力各为多少?
(1)pA=1MPa;
pB=1MPa
(2)pA=1.5MPa;
pB=5MPa
(3)pA=0MPa;
pB=0MPa
16、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)液压缸运动时,负载压力pL=4MPa;
(2)pL=1MPa时;
(3)活塞运动到终点时。
(1)pA=4MPa;
pB=4MPa
(2)pA=1MPa;
pB=3MPa
(3)pA=5MPa;
17、夹紧回路如下图所示,若溢流阀的调整压力p1=3Mpa、减压阀的调整压力p2=2Mpa,试分析活塞空载运动时A、B两点的压力各为多少?
减压阀的阀芯处于什么状态?
工件夹紧活塞停止运动后,A、B两点的压力又各为多少?
此时,减压阀芯又处于什么状态?
当回路中二位二通换向阀处于图示状态时,在活塞运动期间,由于活塞为空载运动,并忽略活塞运动时的摩擦力、惯性力和管路损失等,则B点的压力为零,A点的压力也为零(不考虑油液流过减压阀的压力损失)。
这时减压阀中的先导阀关闭,主阀芯处于开口最大位置。
当活塞停止运动后B点压力升高,一直升到减压阀的调整压力2Mpa,并保证此压力不变,这时减压阀中的先导阀打开,主阀芯的开口很小。
而液压泵输出的油液(由于活塞停止运动)全部从溢流阀溢流回油箱,A点的压力为溢流阀的调定压力3Mpa。
18.如下图所示,已知变量泵最大排量VPmax=160mL/r,转速nP=1000r/min,机械效率ηmp=0.9,总效率ηp=0.85;
液压马达的排量VM=140mL/r,机械效率ηmM=0.9,总效率ηM=0.8,系统的最大允许压力P=8.5Mpa,不计管路损失。
求液压马达转速nM是多少?
在该转速下,液压马达的输出转矩是多少?
驱动泵所需的转矩和功率是多少?
(1)液压马达的转速和转矩液压泵的输出流量
液压马达的容积效率
液压马达的转速:
液压马达输出的转矩:
(2)驱动液压泵所需的功率和转矩
(a)驱动液压泵所需的功率
(b)驱动液压泵的转矩或
19.泵和马达组成系统,已知泵输出油压pp=10MPa,排量Vp=1×
10-5m3/r,机械效率ηpm=0.95,容积效率ηpv=0.9;
马达排量Vm=1×
10-5m3/r,机械效率ηmm=0.95,,容积效率ηmv=0.9,各种损失忽略不计,
试求:
1)泵转速np为1500r/min时,液压泵的理论流量qpt,液压泵的实际流量qp;
(L/min)
2)泵输出的液压功率Ppo,所需的驱动功率Ppr,(W)
3)马达输出转速nm;
(r/min)
4)马达输出转矩Tm;
(N.m)
5)马达输出功率Pmo。
(W)
1)液压泵的理论流量为:
qpt=Vpnp=2.5×
10-4m3/s
液压泵的实际流量为:
qp=qptηpv=2.25×
2)液压泵的输出功率为:
Ppo=ppqp=2250w
所需的驱动功率为:
Ppr=Ppo/ηpmηpv=2632w
∵pm=pp=10MPa,qm=qp=2.25×
∴马达输出转速nm=qmηmv/Vm=1215r/min
4)马达输出转矩为:
Tm=pmVmηmm/2π=15.13N.m
5)马达输出功率为:
Pm=2πTmnm=1924w
20.某轴向柱塞泵直径d=22mm,分度圆直径D=68mm,柱塞数z=7,当斜盘倾角为α=22°
30′,转速n=960r/min,输出压力p=10MPa,容积效率ηv=0.95,机械效率ηM=0.9时,试求:
1)泵的理论流量;
(m3/s)2)泵的实际流量;
(m3/s)3)所需电机功率。
(Kw)
3.某液压泵在输出压力为6.3MPa时,输出流量为8.83×
10-4m3/s,这时实测油泵轴消耗功率7Kw,当泵空载卸荷运转时,输出流量为9.33×
10-4m3/s,求该泵的容积效率ηV=?
和总效率η=?
以空载流量为理论流量,即qt=9.33×
10-4m3/s,实际流量为q=8.83×
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