南京工业大学《液压与气压传动》 试题(B)卷含答案

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

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1、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。

2 10 3 10 4 15 5 15 6 10 7 10 8 15 9 10

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=7418N P2=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-ρQv1 y方向：-Fy+ P2*sinθ=-ρQv2sinθ-0 解上述方程得： Fx=12943N Fy=5604N

2、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n?1450rpm，工作压力p=28MPa，机械效率?m?0.9,容积效率?v?0.95。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?改变为12?，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：V??d42Dztan??48?10?6m/r

3平均理论流量qt?nV?1.16?10?3m3/s

?33实际流量q?qt?v?1.1?10m/s

?33泄漏量?q?qt?q?0.06?10m/s

输入功率P?pq?v?m?36.02KW

2)泵的排量V??d42Dztan?'?28.03?10?4m/r

3平均理论流量qt?nV?0.68?10?3m3/s 由于泵的工作压力不变，泄漏量基本不变，因此： 实际流量q?qt??q?0.62?10?3m3/s 输入功率P?pqt?21.16KW

?m3）平均理论流量qt?nV?0.8?10?3m3/s 泄漏量基本不变，因此：

实际流量q?qt??q?0.74?10?3m3/s 容积效率?v?

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

qqt?0.925

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？

A1PAAA2PBA1A2F1BF21DT

解：(1) 当F1=2F2时

pA=(F1+PB*A2)/A1, F2=PB*A1 当F1=2F2时，pA=p ，PB=0.23MPa F2=1.84， F1=2F2=3.68KN

Va=q/A1=2.5cm/s, Vb= Va*A2/A1=1.65cm/s (2)F1=F2

PB= Pa*A1/(A1+A2)=0.37MPa F1=F2=2.96KN (3)F1=0,

PB= pA*A1/A2=0.96MPa F2=7.68KN

4、如图所示的液压缸，已知，A1=20cm2,A2=15cm2,W=42000N。用液控单向阀锁紧防止活塞下滑，若不计活塞处的泄漏和摩擦力。试分析：

1）、为保持重物W不下滑，活塞下腔的闭锁压力至少为多少？

2）、若采用无卸载小阀芯的液控单向阀，其反向开启压力pk等于 工作压力p1的40%，求pk等于多少才能反向开启？开启前液压缸的下腔最高压力等于多少？

3）、若采用有卸载小阀芯的液控单向阀，其反向开启压力pk等于 工作压力p1的4.5%，求pk等于多少才能反向开启？开启前液压缸的下腔最高压力等于多少？ 解：

1） 最小闭锁压力：

p1min?WA1?21MPa

2）采用无卸载小阀芯时，反向开启时活塞的受力平衡为：

W?pkA2?p1A1

代入pk?0.4p1，则反向开启的下腔最大压力为：

p1max?WA1?0.4A2?30MPa

故反向开启压力为pk?0.4p1?12MPa；

3）采用卸载小阀芯时，反向开启时活塞的受力平衡为：

W?pkA2?p1A1

代入pk?0.045p1，则反向开启的下腔最大压力为：

p1max?WA1?0.045A2?21.73MPa

故反向开启压力为pk?0.045p1?0.98MPa；

5、两个减压阀并联，Pj1=2MPa,Pj2=3.5MPa,溢流阀压力PY=4.5MPa。活塞运动时，负载力F=1200N，活塞面积A1=15cm2，不计减压阀口全开情况的压力损失；求：

1）、活塞运动时和到达终端时，A,B,C的压力； 2）、如果F=4200N, A,B,C的压力。

pj1pyBAFpj2C

解：

F=1200N，p=0.8MPa; 运动时；PA=PB=PC=0.8MPa；

到达终端时；PA=PC=3.5MPa，PB=4.5MPa; F=4200N, p=2.8MPa;

运动时；PA=PB=PC=2.8MPa；

到达终端时；PA=PC=3.5MPa，PB=4.5MPa;

6、用四个二位二通电磁换向阀组成的液压缸控制系统，要求实现差动快进、慢速工进、快退和原位停止、泵卸荷循环，试填写电磁铁动作表（得电“+”，失电“-”）。

差动快进 慢速工进 1YA - - 2YA + + 3YA - + 4YA + - 快退 停止、泵卸荷

+ - - - - - + - 1YA2YA3YA4YA 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：

ABC

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） 解：

A1B1A0B0b0A1a1B1b1A0a0B0b0（A1）=qb0a1（B1）=a1b1（A0）=b1a0（B0）=a0 A1B1A0B0的X-D图 qA1a0A0b0a1B1B0b1 A1B1A0B0的逻辑图 a0a1b0b1A1A0B1B0q A1B1A0B0的气动回路图

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