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文檔簡介

2020/12/1812020/12/1822020/12/183已知一粘度計.D=100mm,d=98mm,l=200mmn=8r/s,T=0.4N·m.求油液的動力粘度μ.V=ωR=2.512m/sT=FfRFf=8N

Ff=μAdu/dyn2020/12/184已知D=120mm,d=119.6mm,L=140mm,μ=0.065PA.s,v=0.5m/s不計油壓,求F2020/12/185φ已知ν=3*10-5m2/s,ρ=900kg/m3求T=?2020/12/1862020/12/187例1

如圖所示液壓泵的吸油裝置,通過油液的流量q=32L/min,吸油管直徑d=20mm,,液壓泵吸油口距離液面高度h=500mm,油液密度ρ=900kg/m3

,粘度=20×10-6m2/s,不計壓力損失,試求液壓泵吸油口的真空度。解:吸油管的流速為:油液在吸油管中的流動狀態Re=1700<Recr=2000,層流α=2ⅡⅠⅠⅡq2020/12/188Ⅰ-Ⅰ截面h1=0,v1=0,p1=0Ⅱ-Ⅱ截面h2=0.5m,v2=1.7m/s,p2=?,hw=0得:即液壓泵吸油口的真空度為7×10-3MPa列伯努力方程ⅡⅠⅠⅡq2020/12/189例2:圖為文氏流量計,當水銀柱壓力計讀數h=45mmHg時,不計動能修正系數和能量損失,求通過流量計的水流量。001122hD2D1文氏流量計圖解:取斷面1-1,D1=200mm;斷面2-2,D2=100mm;以中心線為基準0-0,于是,h1=h2=0,又按題意知1=2=1。于是,伯努力方程為根據連續性方程:即2020/12/1810將連續性方程代入伯努力方程整理得001122hD2D1文氏流量計圖由靜壓方程有:2020/12/1811所求的流量為=2.705×10-3(m3/s)=1620(L/min)001122hD2D1文氏流量計圖2020/12/18122020/12/1813例1

如右圖所示,液體在管內做連續流動,在截面I—I和Ⅱ—Ⅱ處的通流面積分別為A1和A2,測壓管讀數差為△h,液體的密度為ρ,若不考慮管路內的能量損失,求截面I—I和Ⅱ—Ⅱ處哪一處壓力高?為什么?通過管路的流量q為多少?解(1)比較截面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ的壓力,由圖可見,Ⅰ-Ⅰ截面的測壓管讀數比和Ⅱ-Ⅱ截面的測壓管讀數高,這表明Ⅰ-Ⅰ截面比Ⅱ-Ⅱ截面的壓力高。理由是:在密閉管內做穩定流動的理想液體的壓力能、動能和位能的總和是一定的,并可互相轉換。管道水平放置,位置頭(位能)相等,所以各截面的動能與壓力能互相轉換,Ⅰ-Ⅰ截面A1大于Ⅱ-Ⅱ截面A2,即Ⅱ-Ⅱ截面管道細,流速高,動能大,壓力能小,而Ⅰ-Ⅰ截面管道粗,流速低,動能小,壓力能大,所以Ⅰ-Ⅰ截面的壓力比Ⅱ-Ⅱ截面的壓力高。2020/12/18142020/12/18152020/12/1816例2

如圖所示液壓泵的吸油裝置,通過油液的流量q=32L/min,吸油管直徑d=20mm,,液壓泵吸油口距離液面高度h=500mm,油液密度ρ=900kg/m3

,粘度=20×10-6m2/s,不計壓力損失,試求液壓泵吸油口的真空度。解:吸油管的流速為:油液在吸油管中的流動狀態Re=1700<Recr=2000,層流α=2Ⅰ-Ⅰ截面h1=0,v1=0,p1=0Ⅱ-Ⅱ截面h2=0.5m,v2=1.7m/s,p2=?,hw=02020/12/1817得:即液壓泵吸油口的真空度為7×10-3MPa列伯努力方程2020/12/1818例3:圖為文氏流量計,當水銀柱壓力計讀數h=45mmHg時,不計動能修正系數和能量損失,求通過流量計的水流量。001122hD2D1文氏流量計圖解:取斷面1-1,D1=200mm;斷面2-2,D2=100mm;以中心線為基準0-0,于是,h1=h2=0,又按題意知1=2=1。于是,伯努力方程為根據連續性方程:即2020/12/1819將連續性方程代入伯努力方程整理得001122hD2D1圖文氏流量計由靜壓方程有:2020/12/1820所求的流量為=2.705×10-3(m3/s)=1620(L/min)2020/12/18212020/12/1822例1

某液壓馬達排量qM

=250mL/r,入口壓力為9.8MPa,出口壓力為0.49MPa,其總效率ηM=0.9,容積輕率ηVM=0.92,當輸人流量QM為22L/min時,求液壓馬達輸出轉矩和轉速各為多少?解:液壓馬達的理論流量

QtM=QMηVM=22×0.92L/min=20.24L/min液壓馬達的實際轉速液壓馬達的進—出口壓力差pM=9.8-0.49=9.31MPa液壓馬達的輸出轉矩2020/12/1823

例2

已知液壓泵輸出油壓pp=l0MPa,泵的機械效率ηm

=0.95,容積效率ηVP

=0.9,排量qp=10mL/r,轉速nP=1500r/min;液壓馬達的排量qM

=10mL/r,機械效率ηmM

=0.95,容積效率ηVM

=0.9,求液壓泵的輸出功率、拖動液壓泵的電動機功率、液壓馬達輸出轉速、液壓馬達輸出轉矩和功率各為多少?解:(1)液壓泵的輸出功率1)液壓泵的輸出流量

QP=qPnηVP=10×10-3×1500×0.9L/min=13.5L/min2)輸出功率(2)電動機功率2020/12/1824(3)液壓馬達的輸出轉速不計管路中的流量損失,液壓馬達的輸入流量等于液壓泵的輸出流量,所以液壓馬達的理論流量:QtM=QPηVM=13.5×0.9L/min=12.15L/min

液壓馬達轉速(4)液壓馬達的輸出轉矩(5)液壓馬達的輸出功率PM=PiMηM=PηmMηVM=2.25×0.95×0.9kW=1.92kW2020/12/1825例3

如圖所示,已知變量泵最大排量qpmax=160mL/r,轉速nP=1000r/min,機械效率ηmp=0.9,總效率ηp=0.855,液壓馬達的排量qM=140mL/r,機械效率ηmM=0.9,總效率ηM=0.8,系統的最大允許壓力p=8.5MPa,不計管路損失。求液壓馬達轉速nM是多少?在該轉速下,液壓馬達的輸出轉矩是多少?驅動泵所需的轉矩和功率是多少?解:(1)液壓馬達的轉速和轉矩液壓泵的輸出流量液壓馬達的容積效率液壓馬達的轉速2020/12/1826液壓馬達輸出的轉矩(2)驅動液壓泵所需的功率和轉矩1)驅動液壓泵所需的功率2)驅動液壓泵的轉矩2020/12/1827

例4

某液壓泵的額定流量QH=32L/min,額定壓力pH=2.5MPa,額定轉速nH=1450r/min,泵的機械效率ηH=0.85。由實驗測得,當泵的出口壓力近似為零時,其流量Qt=35.6L/min。求該泵的容積效率和總效率是多少?

如果在額定壓力下泵的轉速為500r/min時,估算泵的流量為多少?該轉速下泵的容積效率為多少?兩種轉速下,泵的驅動功率又是多少?

解:(1)泵的容積效率和總效率液壓泵出口壓力為零時的流量為理論流量,即Qt=35.6L/min。液壓泵的容積效率液壓泵的總效率2020/12/1828(2)液壓泵的流量和容積效率液壓泵的排量于是液壓泵的額定轉速nH?=500r/min時,其理論流量qt′=VnH′=0.025×500L/min=12.5L/min

因為額定壓力不變,所以液壓泵的容積效率不變,故液壓泵的輸出流量QH′=Qt′ηV=12.5×0.9L/min=11.25L/min(3)液壓泵的驅動功率①nH=1450r/min時,液壓泵的驅動功率

nH?=500r/min時,液壓泵的驅動功率2020/12/18292020/12/1830

例1

下圖為兩缸并聯液壓系統,已知活塞A重8kN,活塞B重4kN,兩缸無桿腔活塞面積均為100cm,,溢流閥調整壓力為1.5MPa,泵輸出流量為5L/min。試分析兩缸是否同時運動?計算兩缸活塞的運動速度和液壓泵的工作壓力?說明溢流閥的調整壓力是否合理?若溢流閥的調整壓力為0.6MPa,系統將是怎樣的工作狀態?

解:(1)兩缸活塞運動情況由于液壓系統的壓力取決于外負載,因此可求出A、B兩缸活塞上升所需工作壓力為:

活塞B由于A、B兩缸所需工作壓力不同,B缸壓力小于A缸壓力大故B缸活塞先動,當活塞運動到終點,系統壓力升高到pA值(即0.8MPa)時,A缸活塞才動。由此可見,兩缸活塞的運動狀況是:B缸活塞先動,A缸活塞后動,兩活塞不可能同時運動。pA=GA/A=8000/(10010-4)Pa=0.8MPa

pB=GA/A=4000/(10010-4)Pa=0.4MPa

活塞A2020/12/1831(2)兩活塞的運動速度和液壓泵的工作壓力活塞B運動時.活塞A不運動,此時液壓泵輸出流量(不汁損失)全部進入液壓缸B,因此活塞B的運動速度vB=Q/A=510-3/(10010-4)m/min=0.5m/min活塞A的運動速度vA=0此時液壓泵的工作壓力:pP=pB=0.4MPa

活塞B運動到終點,系統壓力繼續升高,當升高至pA=0.8MPa時,活塞A運動,這時液壓泵輸出流量全部進入液壓缸A,活塞A的運動速度和液壓泵的輸出壓力:vA=Q/A=510-3/(10010-4)m/min=0.5m/min活塞B的運動速度vB=0此時液壓泵的工作壓力:pA=pB=0.8MPa2020/12/1832

(3)系統的工作狀態由于溢流閥的調整壓力pP

=1.5MPa,高于A、B兩缸的工作壓力,因此保證了液壓泵輸出流量能夠分別進入A和B兩缸,使A和B兩缸活塞能夠運動,當液壓缸A的活塞運動到終點時,系統壓力繼續升高,直至打開溢流閥,液壓泵輸出流量通過溢流閥流回油箱,液壓泵的壓力穩定在溢流閥的調整壓力,即pP

=1.5MPa

若溢流閥的調整壓力pP

=0.6MPa,由于B缸壓力pB

=0.4MPa,低于pP=0.6MPa,所以B缸能正常工作。然而,由于A缸壓力pA

=0.8MPa,高于pP調定值,因此當B缸活塞運動到終點,系統壓力繼續升高至pP

=0.6MPa時,溢流閥打開,液壓泵輸出流量通過溢流閥流回油箱,此時液壓泵的壓力穩定在pP

=0.6MPa的調定壓力,不會再升高,所以A缸中活塞因壓力不足不能運動。2020/12/1833作業:1.圖示兩個結構和尺寸均相同相互串聯的液壓缸,無桿腔面積A1=100cm2,有桿腔面積A2=80cm2,缸1輸入壓力p1=0.9MPa,輸入Q1

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