液压气动技术课程作业解答(四)

一、填空题

1．容积式 速度式 2．比容

3．绝对温度 零

4．压缩机出口 后冷却器出口 5．0.105MPa 0.05MPa

6．活塞面积 行程长度 每分钟往复次数 耗自由气体量 7．单向阀 节流阀 排气节流 8．直动式调压阀 先导式调压阀 二 、判断题

1．等温过程中，气体与外界无热量交换，故气体的内能保持不变。（－）

注：等温过程是指气体在温度保持不变的条件下从一个状态变化到另一个状态的过程，由于温度不变所以气体内能保持不变，而并非与外界无热量交换，气体与外界无热量交换的过程是绝热过程。 2. 气动缸的无负载工作特性要求气动缸空载时在限定压力下平稳运行无爬行现象。（＋）

注：气动缸的无负载工作特性是指在无负载条件下进行实验时，使气动缸能产生动作的最低工作压力，这个压力是使活塞低速运动、不产生爬行的极限压力。

3. 缓冲气动缸是依靠弹簧的平衡力使活塞运动速度减慢，实现缓冲作用的。（－）

注：从缓冲气动缸的结构可知，缓冲气动缸是利用空气被压缩、吸收运动部件的动能而实现缓冲作用的。 4. 先导式安全阀用压缩空气的气压作为控制信号，其先导阀是一个调压阀。（＋）

注：由先导阀调整后的压缩空气作为控制信号，通过控制口导入主阀内，以代替直动式弹簧控制安全阀。 5. 油水分离器的作用是分离润滑油中的水分杂质，再经油雾器使气动系统中的气动元件得到润滑。（－） 注：油水分类器的作用是分离压缩空气中凝结成水分和油分的杂质，使压缩空气得到初步净化。 三 、计算题

1. 绝对压力为0.5 MPa，温度为30ºC的空气，绝热膨胀到大气压时，求其膨胀后的空气温度。 解：由气体状态方程 p1v1RT1和p2v2RT2可得

p2v1T2 （1） p1v2T1kk再由绝热过程的气体状态方程 p1v1可得 p2v21k （2）代入（1）得

v1p2 （2） v2p1p2p2T2 p1p1T1p2p111k1k T2 T11k2所以 T2pT1

1式中：T1＝273＋30＝303K

p1＝0.5MPa p2＝0.1013MPa 绝热指数k＝1.4

p1代入计算 T20.10130.51.411.4303192K

即膨胀后气体温度为－81℃。

2．设湿空气的压力为0.1013 MPa，温度为20ºC，相对湿度为50%，求：（1）绝对湿度；（2）含湿量；（3）气温降低到多少度时开始结露（露点）。

解：查表10－5，可得压力为0.1013 MPa、温度为20ºC条件下，湿空气中饱和水蒸气分压力为pb＝0.0023MPa，饱和水蒸气的密度为ρ＝17.3g/m3。 （1）绝对湿度

湿空气中饱和水蒸气的密度即饱和湿空气的绝对湿度 xb＝ρ＝17.3g/m3 由相对湿度为50%可得湿空气的绝对湿度 x＝xb×50%＝8.65 g/m3 （2）含湿量

由pb＝0.0023MPa得

湿空气分压 ps＝ pb×50%=0.00115 MPa

干空气分压 pg＝p－ps＝0.1013－0.00115＝0.10015 MPa 空气的含湿量 d622ps0.001156227.14g/kg pg0.10015（3）露点

当湿空气饱和，即相对湿度为100％时，由ps＝pb=0.00115 MPa查表可得露点为9℃。

3. 如图所示汽缸吊（吊取重物的气动缸），气源压力为0.5 MPa，起吊物体重量为Fw=900N，活塞返回由活塞、活塞杆自重返回，自重Fz=100N，活塞杆直径为d=20mm，机械效率η=0.8，安全系数n=1.5，试确定气动缸内径D。 解：气缸吊为拉力作功，其拉力为

F106D42d2p

式中：F＝（FW＋FZ）n＝(900＋100) ×1.5＝1500N

6

p＝0.5 MPa＝0.5×10Pa η=0.8

d＝20mm＝0.02m 代入计算 D4F41500106d21060.02272mm

p0.50.8取标准值 D＝80mm。

4. 一单出杆双作用气动缸，内径为50mm，活塞杆直径为20mm，行程为300mm，每分钟往复运动10次，使用压力为0.6 MPa，试求其耗气量。 解：活塞面积 A1 A24D2

2D4d2

 AA1A2 耗压缩空气量

2D42d220.05420.0220.00361m2

QY103Asn1030.003610.31010.83L/min

耗自由空气量

QZQYp0.10130.60.101310.8375.0L/min

0.10130.1013