《《液压与气压传动》第4版课后答案主编刘银水许福玲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《液压与气压传动》第4版课后答案主编刘银水许福玲（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4版液压与气压传动课后习题答案第一章习题11某液压油在大气压下的体积是50L,当压力升高后其体积减少到49.9L,设液压油的体积弹性模量K二7000 x 105Pa，求压力升高值。 解：K二屯-VAVAp =K -AVV7000 x 105 x (49.9 50)50(Pa) = 14 x 105 Pa12用恩氏粘度计测得p二850kg/m3的某种液压油200mL流过的时间=153s。20C时200mL蒸馏水流过的时间t = 51s。问该液压油的0e为多少动力粘度叽Pa - s)为多少运动 2粘度V (m2 /s)为多少解：0 E 二 I = 153 二 3t 512v 二(7.310E 丄
2、)x 10-6 二(7.31 x 3 丄)x 10-6(m2 /s)二 19.83 x 10-6m2 /s0 E3卩二 pv 二 850 x 19.83 x 10-6(Pa - s) = 0.169 x 105Pa - s13如题13图所示，容器A内充满着p二900kg/m3的液体，汞U形测压计的h = 1m, s = 0.5m，求容器A中心压力。A解：设B、C为等压面，容器A中心压力为pA，则:P = PgZ + pBA AP =Ph gh + pC汞a得：PgZ + p = P gh + pA A 汞a容器A中心的绝对压力为:P 二 g(P=h -pZ ) + pA水Aa二 9.81 x
3、(13.6 x 103 x 1 - 0.9 x 103 x 0.5) +1.01 x 105 (Pa)二 2.31 x 105Pa 容器A中心的相对压力为：p 一 p = g(p=h - pZ ) = 9.81 x (13.6 x 103 x 1 一 0.9 x 103 x 0.5)(Pa) = 1.3 x 105PaA a汞A1-4如题1-4图所示，具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相同的槽中,A -1二 1 -液体在管中上升的高度h = 0.5m，设液体的密度p= 1000kg/m3，试求容器内的真空度。解：根据液体静力学基本方程p 二 p + p gh （1）B A液面的压
4、力即为大气压，即：p 二 p（2）Ba将（2）代入（1）得：p = p + pghaA容器内的真空度：p -p 二 pgh 二 1000x9.81 x0.5(Pa)二 4900Paa A1-5如题1-5图所示，直径为d质量为m的柱塞浸入充满液体的密闭容器中，在力F的 作用下处于平衡状态。若浸入深度为h，液体密度为P，试求液体在测压管内上升的高度X。附图3 融1-5囲解：设柱塞底部的压力为p以柱塞为研究对象，列受力平衡方程式:兀p - - d 2 = F + mg（1）p - pg（x + h）（2）将（2）代入（1）兀pg (x + h) - - d 2 - F + mgx + h -卩 +
5、mgpg -d24x - 4(F + mg)- h兀 d 2pg1-6如题1-6图所示，将流量q二16L/min的液压泵安装在油面以下，已知油的运动粘度v= 0.11cm2/s，油的密度p二880kg/m3，弯头处的局部阻力系数0.2，其他尺寸如图所示。求液压泵入口处的绝对压力。解：求吸油管中的流速qv =d2416 x 10-3 x 460 x 3.14 x (20 x 10-3)2(m / s) = 0.85m / s求雷诺数0.85 x 20 x10-30.11x10-4=1545 2320,管中流体为层流求沿程压力损失.64 l p v 2p =九R d 2e643880 x 0.85
6、2x x 1545 0.022求局部压力损失(Pa) = 1361.87Papv2880 x 0.852p = g -= 0.2 x(Pa) = 63.58PaE 22 求总压力损失EAp = Ap + Ap = 1361.87 + 63.58( Pa) = 1425.45 Pa 九g 求液压泵的进口压力以液压泵轴线为基准，对1-1、2-2截面列伯努利方程p +pgz= p +pgz +-PV + EAp112222p = p + pg(z - z ) + P(v2 - v 2) -EAp2112212附图4题1-6罔已知：p = p = 1.01x105 Pa, z = 0.7m,v = 0
7、, z = 0,v = 0.85m/ s1a1122880 x 0 852p2 = 1.01x105 + 880 x 9.81x 0.7 -1425.45( Pa) = 1.053 x 105 Pa1-7如题1-7图所示为一种抽吸设备。水平管出口通大气，当水平管内液体流量达到某一 数值时，处于面积为A1处的垂直管子将从液箱内抽吸液体，液箱表面为大气压力。水平管内液体（抽吸用）和被抽吸介质相同。有关尺寸如下：面积A = 3.2cm2, A = 4A ,h = 1m ,1 2 1不计液体流动时的能量损失，问水平管内流量达到多少时才能开始抽吸。解：对水平管1-1、2-2列伯努利方程pv2 pv21
8、+ z g + + 二 2 + z g + * p 12 p2垂直管内液体可视为静止液体，由p二p -pgh，将这些代入伯努利方a因为：z = z , p = p，在刚从垂直管内抽水时,122a液体静压力基本方程式可得：p +pgh = p，所以: 1程:p _Pgh 丄 v 2_ p v 2P 2 p 2化简得:v 2 - v 2 二 2 gh1 2(1)根据流量连续性方程v A二v A，已知A二4A，得: 1 1 2 2 2 1(2)v 二 4v1 2将（2）代入（1）得：15v 2 二 2gh2莎迂9回1.14m / s1515管内的流量q - v A = 4v A = 4x 1.14x
9、 3.2x 10-4 = 1.46x 10-3m3 /s = 87.6L/min2 2 2 11-8如题1-8图所示，管道输送p 900kg /m2的液体，已知d 10mm,L 20m,h 15m,液 体的运动粘度v - 45 x 10-6m2 /s，点1处的压力为4.5 x 105Pa，点2处的压力为4x 105Pa， 试判断管中液流的方向并计算流量。解：假设管中液体从点1流向点2,即1-2以点1所在的平面为基准水平面，选取点1和点2的截面1-1、2-2列伯努利方程：pv2 pv2寸 + Z1g +1 冷 + Z2g +1 + hwg因为：z二0,z二h,根据流量连续性方程1 2q = v
10、A = v A，得 v = v1 2 1 2代入伯努利方程并化简得:1 =2 + hg + h gp pwp = p + pgh + ph g12w令：ph g = Ap为压力损失，则:wAp = p 一 p 一 pgh = 4.5 x 105 一 4 x 105 一 900 x 9.81 x 15(Pa) = 一0822 x 105Pa 01 2故液体流向假设不成立，应由点2流向点1,即2-1假设管道内的液流为层流，贝V：根据层流时沿程压力损失计算公式.32 卩 LuAp =d 2得管道中液流的流速为:d 2U =顽如=32x 900 x 45 x10-6 x 20 X 0.822x105(
11、m / s) = 0.32m / s(10 X 10-3)2R =処=32 X(1X 1一3)2 = 71 2320 e V45 X 10-6流态假设成立。管道流量为:q =罟-u =兀 X (10X10一3)2 x 0.32(m3 /s) = 0.025 x 10-3m3 /s = 1.5L/min1-9如题1-9图所示，活塞上作用有外力F = 3000N ,活塞直径D = 50mm ,若使油从缸底部的锐缘孔口流出，设孔口的直径d = 10mm，流量系数C = 0.61，油的密度p = 900kg /m3， d不计摩擦，试求作用在液压缸缸底壁面上的力。解：作用在活塞上的外力F在缸体内产生的压
12、力为：3000 x 4q2.78 x 10-3 x 4v = D23.14 x (50 x 10-3)2=1.42m / s孔口的液流速度为:q2.78 x 10-3 x 4v =0 兀 d23.14 x (10 x 10-3)24=35.41m / sp =(Pa) = 15.29 x 105 Pa,D23.14x (50x 10-3)2v4孔口的流量为：q = CdA0(2 凶=0.61 xx 15.29x山=环x 10-3加s活塞的运动速度为:附图g 题1-】0图取缸内的液体为控制液体，缸底壁面对控制液体的作用力为R。根据动量定理：F R = pq(v v)0R = F pq(v v)
13、= 3000 900 x 2.78 x 10-3 (35.41 1.42)( N) = 2914.96N 0液流对缸底壁面的作用力为：R = R = 2914.96N方向向右1-10如题1-10图所示，已知液体密度为P = 1000kg/m3。当阀门关闭时压力表的读数为 3x 105Pa，阀门打开时压力表的读数为0.8x 105Pa，如果d = 12mm，不计损失，求阀门打开时管中的流量。解：在阀前、阀后各取一个截面1-1、2-2列伯努利方程：且+hg+仝=昱+hg+堂p 12 p2阀门开启前，阀前液体为静止液体。阀门开启瞬间,也可将阀前液体视为静止液体。即：v = 0,h = h，代入1 1
14、 2伯努利方程并化简得:v 2c乙2 2 2v 二 (p - p ) =(3 - 0.8) x 105 (m/s)二 20.98m/s2 p 121000阀门开启时管中液流的流量为：3.14 x (12 x 10-3)2-v =24x 20.98(m3 / s) = 2.37 x 10-3 m3 / s = 142.2 L /min1-11如题1-11所示，一个水深2m,水平截面积为3x3m的水箱，底部接一直径、长2m 的竖直管，在水箱进水量等于出水量下作恒定流动，求点3处的压力及出流速度(略去各种损失)。解：由于水箱的进水量等于出水量，液面高度保持 不变，可将水箱中的液体视为静止液体。点3处的压力可由静压力基本方程式求得：p = p + p gh3 a3=1.01 x 105 +103 x 9.81 x
