Q54.
有一單桿雙動液壓缸之活塞直徑160mm,推力要求5000kgf,活塞速度須為3.8m/min,泵之全效率是80﹪。不考慮系統內外漏,但壓力損失為15 kgf/cm 2,則驅動泵的動力須為
機電整合 · 乙級 · 氣壓、油壓系統、迴路設計 · Q54
難易度分析
5 / 5
本題屬於複合計算題型,要求考生將活塞面積、壓力損失、流量以及泵全效率等多個物理量進行連續運算,且包含多項單位換算,計算步驟較為繁瑣,需精確掌握液壓功率的完整推導流程方能得出正確結果。
正確答案:④6.3 KW 才足夠
④ 6.3 KW 才足夠:正確。計算步驟:活塞面積 = π×(16/2)² ≈ 201.06 cm² → 所需壓力 = 5000/201.06 ≈ 24.87 kgf/cm² → 泵出口壓力 = 24.87 + 15 = 39.87 kgf/cm² → 流量 = 201.06×380/1000 ≈ 76.4 L/min → 液壓功率 = 39.87×76.4/612 ≈ 4.98 kW → 驅動功率 = 4.98/0.8 ≈ 6.22 kW,取 6.3 kW。
錯誤選項解析
- ① 3.1:此數值遠低於實際需求,可能僅計算了液壓缸輸出功率而未計入壓力損失與泵效率,屬於嚴重低估的錯誤答案。
- ② 3.9:此數值仍不足,可能忽略了壓力損失 15 kgf/cm²的加成,僅以理論推力壓力(約 24.87 kgf/cm²)計算液壓功率而未完整考量系統總壓力需求。
- ③ 5:此為液壓功率(約 4.98 kW)的近似值,但未除以泵全效率 80%,正確驅動功率需將液壓功率除以效率,即 4.98 ÷ 0.8 ≈ 6.22 kW。
Learning Tip
"此類液壓功率計算題型的常考陷阱在於:① 忘記將壓力損失加入泵出口壓力;② 算出液壓功率後未除以泵效率得到實際驅動功率;③ 單位換算錯誤(活塞直徑 mm 轉 cm、速度 m/min 轉 cm/min)。口訣:先求總壓力、再算流量、功率除以效率,三者缺一不可。"
學員答題分佈
①3.10%
②3.90%
③50%
④6.3 KW 才足夠0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!
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