南京工业大学液压试题

南京工业大学《液压与气压传动》试题（A）卷试题标准答案2008--2009学年第二学期使用班级机械0601、0602、机强0601一、客观题1234567891015101015151010151、将流量min/16Lq的液压泵安装在油面以下，已知油液的运动粘度为scm/11.02，油液密度为3/900mkg，弯头处的局部阻力系数2.0，其他尺寸如图所示，求液压泵入口出的绝对压力。70cm200cmd=20cm解：由已知条件求得吸油管内的流速v及雷诺数ReV=24dq=6002.014.31016423m/s=0.85m/sRe=dv=41011.085.002.0=1545Recr=2320故液流为层流。以液压泵的吸油口中心线为基准，对油箱液面和靠近的吸入口的截面列实际流体的伯努利方程（油箱液面处的流速v1=0，压力p1=pa）pa+gh=p2+222v+p式中p——液流压力损失，包括沿程压力损失1p和局部压力损失2p而1p=4128dLq=42402.014.31011.09001286010163N/m2=13452/mN22222/65/285.09002.022mNmNvp所以，泵的吸入口的压力为P2=Pa+gh-(1p+2p)=2525/1006.1/)651345(7.081.990010013.1mNmN2、有一限压式叶片泵，叶片宽度B=24mm，定子内圆半径R=26.3mm，叶片数z=9,转速n=1000rpm,反馈活塞作用面积A=10mm2，调压弹簧K=4×103N/m。当泵的工作压力为零时，泵的流量为min/200Lq；工作压力p=2MPa时，泵的输出流量q=19L/min，当泵的工作压力大于2MPa时，泵的输出流量呈线性减少，求：1）调压弹簧的预压缩量0x；2）定子的最大偏心距maxe；3）泵的最高限定压力cp；4）泵的最大输出功率maxP。解：1）泵的拐点压力为MPapB2，由0KxApB，得：mKApxB301052）由)/sin(Re4maxzBznnVqA，得cmzBzRnqeA257.0)/sin(4max3)因压力为最高限定压力cp时弹簧的压缩量为)(0xmaex，所以)(0xmaexKApc。于是MPaAexKpxmac3)(04)泵的最大输出功率发生在p=2MPa时，于是KWpqP633.0max3、两个相同的液压缸串联使用，它们的无杆腔有效面积A1=80cm2,有杆腔有效面积A2=50cm2，输入油液q=12L/min,压力p=600Kpa(如图示)，求如果两缸的负载F1=2F2时，两缸各能承受多大的负载（不计一切损失）？活塞的运动速度各为多少？若两缸承受相同的负载（F1=F2），那么该负载的数值为多少？若缸1不承受负载（F1=0），则缸2能承受多大的负载？1DTF2A2ABA1A1A2F1PBPA解：(1)当F1=2F2时pA=(F1+PB*A2)/A1,F2=PB*A1当F1=2F2时，pA=p，PB=0.23MPaF2=1.84，F1=2F2=3.68KNVa=q/A1=2.5cm/s,Vb=Va*A2/A1=1.65cm/s(2)F1=F2PB=Pa*A1/(A1+A2)=0.37MPaF1=F2=2.96KN(3)F1=0,PB=pA*A1/A2=0.96MPaF2=7.68KN4、如图所示的调速阀，其压力补偿阀的阀芯面积A=400mm2，弹簧刚度K=50N/mm，预压缩量x0=3mm，压力补偿阀开口最大值为xRm=8mm。实验测得：在节流口最大过流面积（设为薄壁小孔）AT=25mm2时，减压阀压力pm=7.9MPa，p2=7.275MPa，流量为50L/min。试确定在上述实验流动状态下，压力补偿阀开口xR。如果保持节流口过流面积AT不变，将节流口的压力差提高2%，试确定通过阀的流量及新的压力补偿阀开口xR。液体密度为900Kg/m3。（20分）xRdeAfcbqp1vap3p2定差减压阀F节流阀pm解：（1）弹簧的预压缩量为x0=3mm，在工作状态下的压缩量为x0+x1，则KxxAppm)()(102解得x1=2mm所以在此状态下的压力补偿开口为：mmxxxRmR61（2）根据公式pACqTd2求流量系数：89.02pAqCTd求保持AT不变时，压力差提高2%，通过阀的流量为min/5.50900)02.01)(275.79.7(2102589.026LpACqTd列写阀芯上的受力平衡方程式：KxxAppm)()02.01()(102解得x1=2.1mm所以在此状态下的压力补偿开口为：mmxxxRmR9.515、将二个减压阀串联成图示系统。取py＝45×105Pa，pj1＝35×105Pa，pj2＝20×105Pa，活塞运动时，负载Ｆ=1200Ｎ，活塞面积A=15cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定：1）活塞在运动时和到达终端位置，A，B，C各点处的压力等于多少？2）若负载阻力增加到Ｆ=4200Ｎ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A，B，C各点的压力为多少？（15分）ABCpypj1pj2F解：1）、运动时的压力P=F/A=1200N/15cm2=8X105Pa因此，运动时A、B、C三点的压力均为8X105Pa停止时，负载无穷大，A、B、C三点的压力为35X105Pa，45X105Pa，20X105Pa。2）、负载增大到4200N时，P=F/A=4200N/15cm2=28X105Pa大于减压阀调定压力，因此A、B、C三点的压力分别为35X105Pa，45X105Pa，20X105Pa。6、图示为某一组合机床液压传动系统原理图。试分析其工作原理，根据其动作循环图列出电磁铁工作表。（15分）解：1Y2Y3Y4Y快进+-+-I工进+---II工进+--+快退-++-停止----7、设计一个回路，当信号A、B、C中任一个型号存在时都可以使气缸活塞返回；解：ABC8、试绘制A1B1A0B0的X-D状态图和逻辑回路图，并绘制出脉冲排障法的气动控制回路图。（15分）解：b0A1A1B1A0B0a1B1b1A0a0B0b0（A1）=qb0a1（B1）=a1b1（A0）=b1a0（B0）=a0A1B1A0B0的X-D图qa0b0a1b1A1A0B1B0A1B1A0B0的逻辑图A1B1A0B0a1b1a0b0qA1B1A0B0的气动回路图南京工业大学《液压与气压传动》试题（A）卷（闭）2008-2009学年第二学期使用班级机械0601、0602、机强0601班级学号姓名题号123456789总分得分所有答案写在答题纸上1、将流量min/16Lq的液压泵安装在油面以下，已知油液的运动粘度为scm/11.02，油液密度为3/900mkg，弯头处的局部阻力系数2.0，其他尺寸如图所示，求液压泵入口出的绝对压力。（15分）70cm200cmd=20cm2、有一限压式叶片泵，叶片宽度B=24mm，定子内圆半径R=26.3mm，叶片数z=9,转速n=1000rpm,反馈活塞作用面积A=10mm2，调压弹簧K=4×103N/m。当泵的工作压力为零时，泵的流量为min/200Lq；工作压力p=2MPa时，泵的输出流量q=19L/min，当泵的工作压力大于2MPa时，泵的输出流量呈线性减少，求：1）、调压弹簧的预压缩量0x；2）、定子的最大偏心距maxe；3）、泵的最高限定压力cp；4）、泵的最大输出功率maxP。（10分）3、两个相同的液压缸串联使用，它们的无杆腔有效面积A1=80cm2,有杆腔有效面积A2=50cm2，，输入油液q=12L/min,压力p=600Kpa(如图示)，求如果两缸的负载F1=2F2时，两缸各能承受多大的负载（不计一切损失）？活塞的运动速度各为多少？若两缸承受相同的负载（F1=F2），那么该负载的数值为多少？若缸1不承受负载（F1=0），则缸2能承受多大的负载？（10分）1DTF2A2ABA1A1A2F1PBPA4、如图所示的调速阀，其压力补偿阀的阀芯面积A=400mm2，弹簧刚度K=50N/mm，预压缩量x0=3mm，压力补偿阀开口最大值为xRm=8mm。实验测得：在节流口最大过流面积（设为薄壁小孔）AT=25mm2时，减压阀压力pm=7.9MPa，p2=7.275MPa，流量为50L/min。试确定在上述实验流动状态下，压力补偿阀开口xR。如果保持节流口过流面积AT不变，将节流口的压力差提高2%，试确定通过阀的流量及新的压力补偿阀开口xR。液体密度为900Kg/m3。（15分）xRdeAfcbqp1vap3p2定差减压阀F节流阀pm5、将二个减压阀串联成图示系统。取py＝45×105Pa，pj1＝35×105Pa，pj2＝20×105Pa，活塞运动时，负载Ｆ=1200Ｎ，活塞面积A=15cm2，减压阀全开时的局部损失及管路损失不计。试确定：1）活塞在运动时和到达终端位置，A，B，C各点处的压力等于多少？2）若负载阻力增加到Ｆ=4200Ｎ，所有阀的调整值仍为原来数值，这时A，B，C各点的压力为多少？（15分）ABCpypj1pj2F6、图示为某一组合机床液压传动系统原理图。试分析其工作原理，根据其动作循环图列出电磁铁工作表。（10分）解：1Y2Y3Y4Y快进I工进II工进快退停止7、设计一个回路，当信号A、B、C中任一个型号存在时都可以使气缸活塞返回；（10分）8、试绘制A1B1A0B0的X-D状态图和逻辑回路图，并绘制出脉冲排障法的气动控制回路图。（15分）南京工业大学《液压与气压传动》试题（B）卷试题标准答案2008--2009学年第二学期使用班级机械0601、0602、机强0601一、客观题1234567891015101015151010151、如图所示，油流以V1=6m/s的速度进入水平放置的弯管内，已知θ=60度，入口和出口管道内径分别为D1=30cm，D2=20cm，在1-1断面处的静压力为1.05X105Pa，在2-2断面处的静压力为0.42X105Pa，油液密度为ρ=900kg/m3，试计算作用在弯管上的力在x和y方向上的分量。解：取端面1-1、2-2间的油液为控制体积，首先分析作用在该控制体积上的外力。P1=1.05X105XπX0.32/4=7418NP2=0.42X105XπX0.22/4=1319N设弯管对控制体积的作用力为F，在x和y方向的分力分别为Fx，Fy，列写两个方向的动量方程：x方向：P1-Fx+P2*cosθ=-ρQv2cosθ-ρQv1y方向：-Fy+P2*sinθ=-ρQv2sinθ-0解上述方程得：Fx=12943NFy=5604N2、有一轴向柱塞泵，已知柱塞直径d=20mm，柱塞分布圆直径D=60mm，柱塞数z=7，斜盘倾角20，转速rpmn1450，工作压力p=28MPa，机械效率9.0m,容积效率95.0v。试求：1）泵的实际流量及泵的输入功率；2）若其他参数不变，斜盘倾角21改变为，求泵的实际流量及输入功率；3）若其他参数不变，仅改变泵的转速n为1000rpm，求泵的实际流量及容积效率。解：1）泵的排量：rmDzdV/1048tan4362平均理论流量smnVqt/1016.133实际流量smqqvt/101.133泄漏量smqqqt/1006.033输入功率KWpqPmv02.362)泵的排量rmDzdV/1003.28'tan4342平均理论流量smnVqt/1068.033由于泵的工作压力不变，泄漏量基本不变，因此：实际流量smqqqt/1062.033输入功率KWpqPmt16.213）平均理论流量smnVqt/108.033泄漏量基本不