1 Гидростатика часть 2
Задача 1.37. На рисунке представлена конструктивная схема гидрозамка, проходное сечение которого открывается при подаче в полость A управляющего потока жидкости с давлением ру. Определить, при каком минимальном значении ру толкатель поршня 1 сможет открыть шариковый клапан, если известно: предварительное усилие пружины 2 F = 50 Н; D = 25 мм, d = 15 мм, P1 = 0,5 МПа, P2 = 0,2 МПа. Силами трения пренебречь.
Ответ:Ру = 0,4 МПа.
Скачать решение задачи 1.37 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.38. Определить, при какой высоте уровня воды начнет открываться клапан K, если сила пружины Fпр = 2 кН, угол ее установки α = 45°, высота h = 0,3 м. Труба перед клапаном имеет квадратное сечение со стороной а = 300 мм.
Ответ: Н = 1,58 м.
Скачать решение задачи 1.38 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.39. Определить абсолютное давление в резервуаре 1, если подача жидкости из него по трубопроводу 2 прекратилась и клапан 3 закрылся. Показание вакуумметра Рвак = 0,05 МПа, высота H = 2,5 м, сила пружины Fпр=10 Н, плотность жидкости р = 800 кг/м3, атмосферное давление соответствует hа = 755 мм рт. ст., диаметры dкл = 20 мм, dш=10 мм. Вертикальными размерами клапана 3 пренебречь.
Ответ: Рабс = 109,77 кПа.
Скачать решение задачи 1.39 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.40. Определить абсолютное давление на поверхности жидкости в сосуде и высоту h, если атмосферное давление соответствует hа = 740 мм рт. ст., поддерживающая сила F=10 Н, вес сосуда G = 2 Н, а его диаметр d = 60 мм. Толщиной стенки сосуда пренебречь. Плотность жидкости р=1000 кг/м3.
Ответ: Рабс = 96 кПа.
Скачать решение задачи 1.40 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.41. Определить минимальное значение силы F, приложенной к штоку, под действием которой начнется движение поршня диаметром D = 80 мм, если сила пружины, прижимающая клапан к седлу, равна F0=100 Н, а давление жидкости P2 = 0,2 МПа. Диаметр входного отверстия клапана (седла) d1 = 10 мм. Диаметр штока d2 = 40 мм, давление жидкости в штоковой полости гидроцилиндра р1 = 1,0 МПа.
Ответ: Fmin = 3,64 кН.
Скачать решение задачи 1.41 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.42. Определить величину предварительного поджатия пружины дифференциального предохранительного клапана (мм), обеспечивающую начало открытия клапана при Pн = 0,8 МПа. Диаметры клапана: D = 24 мм, d = 18 мм; жесткость пружины с = 6 Н/мм. Давление справа от большого и слева от малого поршней - атмосферное.
Ответ: х = 26,4мм.
Скачать решение задачи 1.42 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.43. Для обеспечения обратного хода гидроцилиндра его полость 1 заполнена воздухом под начальным давлением P1. Найти размер l, определяющий положение стопорного кольца 2, которое ограничивает ход штока. Размеры цилиндра: Dц = 150 мм; dш = 130 мм; ход штока L = 400 мм. Сила трения поршня и штока 400 Н, давление слива P2 = 0,3 МПа, давление воздуха в начале обратного хода р1mах = 2 МПа. Процесс расширения и сжатия воздуха принять изотермическим.
Ответ: l = 742 мм.
Скачать решение задачи 1.43 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.44. Определить диаметр пяты dn плунжера аксиально-плунжерного насоса из условия безотрывного скольжения пяты по диску с 5 %-ным запасом по прижимающей силе. Закон распределения давления в зазоре принять линейным (см. эпюру). Диаметр плунжера d = 12 мм. Площадь отверстия в плунжере не учитывать.
Ответ: dn = 20,3мм.
Скачать решение задачи 1.44 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.45. Определить высоту h столба воды в пьезометрической трубке. Столб воды уравновешивает полый поршень D = 0,5 м и d = 0,2 м, имеющий высоту H = 0,3 м. Собственным весом поршня и трением в уплотнении пренебречь.
Ответ: h = 1,58м.
Скачать решение задачи 1.45 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.46. Определить силу F, необходимую для удержания в равновесии поршня П, если труба под поршнем заполнена водой, а размеры трубы: D = 100 мм, H = 0,5 м; h = 4 м. Длины рычага: а = 0,2 м и b = 1,0 м. Собственным весом поршня пренебречь.
Ответ: F = 69,2 H.
Скачать решение задачи 1.46 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.47. В системе дистанционного гидроуправления необходимо обеспечить ход l2 поршня В равным ходу l1 поршня A, т. е. l1 = l2 = l = 32 мм. Поршень В диаметром d = 20 мм должен действовать на рычаг С с силой F2 = 8 кН. Цилиндры и трубопровод заполнены маслом с модулем упругости K=1400 МПа. Объем масла, залитого при атмосферном давлении, V=700 см3. Определить диаметр D поршня А и силу F1, приложенную к поршню А. Упругостью стенок цилиндров и трубок, а также силами трения поршней о стенки цилиндров пренебречь.
Ответ: D = 30мм, F1 = 1,8 кН.
Скачать решение задачи 1.47 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.48. Определить объем гидроаккумулятора Vг =V1+V2, обеспечивающего выпуск штока гидроцилиндра против действия нагрузки F = 45 кН. Диаметры: цилиндра D = 120 мм; штока d = 60 мм; ход штока L = 1200 мм; давление на сливе Pс = 0,3 МПа. Процесс расширения воздуха считать изотермическим, максимальное давление в системе Pmах = 12 МПа.
Ответ: V = 20,8 л.
Скачать решение задачи 1.48 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.49. На рисунке представлена схема главного тормозного цилиндра автомобиля в момент торможения. Определить силу А, которую необходимо приложить к педали тормоза, чтобы давление в рабочих цилиндрах передних колес было P1 = 6 МПа. Каким при этом будет давление в рабочих цилиндрах задних колес P2? При расчете принять: усилие пружины F1=100 Н, пружины 2 F2=150 Н, d = 20 мм, а = 60 мм, b=180 мм. Силами трения пренебречь.
Ответ: F =493 H, P2 = 5,8 МПа.
Скачать решение задачи 1.49 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.50. На рисунке показана принципиальная схема гидровакуумного усилителя гидропривода тормозов автомобиля. Давление жидкости, создаваемое в гидроцилиндре 1 благодаря нажатию на ножную педаль с силой Р, передается в левую полость тормозного гидроцилиндра 2. Помимо давления жидкости на поршень 3 в том же направлении действует сила вдоль штока 4, связанного с диафрагмой 5. Последняя отделяет полость A, сообщающуюся с атмосферой, от полости Б, где устанавливается вакуум благодаря соединению ее со всасывающим коллектором двигателя при нажатии на педаль. Пружина 6 при этом действует на диафрагму справа налево с силой Fпр. Определить давление жидкости, подаваемой из правой полости гидроцилиндра 2 к колесным тормозным цилиндрам. Принять: усилие педали F = 200 Н; сила пружины 6 Fпр = 20 Н; давление в полости Б Pвак = 0,06 МПа; диаметры: диафрагмы D = 100 мм, гидроцилиндра 1 d1=25 мм и гидроцилиндра 2 d2 = 20 мм; отношение плеч Площадью сечения штока 4 пренебречь.
Ответ: Р = 3,48 МПа.
Скачать решение задачи 1.50 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.51. Определить диаметр D резервуаров-накопителей 1 пневматической системы тормозов автомобиля (трактора), при котором будет обеспечиваться шесть торможений за счет сжатого воздуха без включения компрессора 2. Последний включается и начинает нагнетать воздух в систему при избыточном давлении p1 = 0,4 МПа и выключается при Р2 = 0,6 МПа. Кран управления 3 после каждого торможения выпускает воздух из тормозных цилиндров 4 в атмосферу. Принять: диаметр тормозных камер d=180 мм, ходы поршней l = 0,06 м, длины резервуаров L = 0,8 мм, атмосферное давление соответствует ha = 749,5 мм рт. ст. Процесс расширения воздуха считать изотермическим. Объемом трубопроводов пренебречь. Определить, сколько полных торможений без включения компрессора могут обеспечить эти резервуары, если автомобиль въехал на горный перевал (где hа = 400 мм рт. ст.) без использования тормозной системы.
Ответ: D = 200 мм, n = 8.
Скачать решение задачи 1.51 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.52. Топливный бак автомобиля длиной L = 0,6 м, шириной 6 = 0,5 м и высотой H = 0,2 м движется с ускорением а = 3,27 м/с2. Определить минимальное количество топлива в баке, обеспечивающее его подачу без подсоса воздуха. Считать, что бензопровод установлен в центре горизонтальной проекции бака, его диаметр мал по сравнению с длиной бака, h = 10 мм.
Ответ: V = 9,1 л.
Скачать решение задачи 1.52 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.53. Определить расположение центра тяжести С бетонного раствора (hc и lс), залитого в закрытый кузов автомобиля при его торможении с ускорением а = g. Считать, что кузов имеет форму параллелепипеда: L = 1,92 м, H = 1,2 м и h = 1 м.
Ответ: Lc = 0,84м, hc = 0,6м
Скачать решение задачи 1.53 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.54. Цилиндрический сосуд, заполненный жидкостью с плотностью р=900 кг/м3, движется с ускорением а = 4g. Определить силы, действующие на крышки А и Б, если L= 1 м и D = 0,5 м. Избыточное давление в точке 1 считать равным нулю.
Ответ: FA = 0,43 кН, FБ = 7,49 кН.
Скачать решение задачи 1.54 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.55. В кузов автомобиля-самосвала до уровня h1 = 0,4 м налит цементный раствор. Определить наименьший допустимый путь торможения самосвала от скорости v = 36 км/ч до остановки исходя из условия, что раствор не выплеснулся из кузова. Для упрощения принять, что кузов самосвала имеет форму прямоугольной коробки размерами l = 2,5 м; h = 0,8 м; ширина кузова b = 1,8 м, а движение автомобиля при торможении равнозамедленное.
Ответ: Smin = 15,9м.
Скачать решение задачи 1.55 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.56. На рисунке показан элемент одной из возможных схем гидроусилителя сцепления автомобиля (трактора). Масло под давлением р0 = 0,5 МПа подводится внутрь вала и затем через отверстие - в полость между двумя совместно вращающимися цилиндром А и поршнем Б, который может скользить вдоль вала. Давление масла, увеличенное благодаря действию центробежных сил, заставляет поршень перемещаться вправо и обеспечивает этим силу нажатия, необходимую для включения сцепления. Определить силу давления масла на поршень Б, если его диаметр D = 120 мм, диаметр вала d = 20 мм, частота вращения n = 6000 об/мин, плотность рм = 920 кг/м3.
Ответ: F = 9,27 кН
Скачать решение задачи 1.56 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.57. В машину для центробежной отливки подшипниковых втулок залита расплавленная бронза (р = 8000 кг/м3). Определить силу, воспринимаемую болтами A, если шпиндель вращается с частотой n=1000 об/мин, диаметры: D = 150 мм, d =100 мм.
Ответ: F = 660 H.
Скачать решение задачи 1.57 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.58. В сосуд высотой H = 0,3 м залита жидкость до уровня h = 0,2 м. Определить, до какой угловой скорости со можно раскрутить сосуд, с тем чтобы жидкость не выплеснулась из него, если его диаметр D =100 мм.
Ответ: w = 39,6 с-1.
Скачать решение задачи 1.58 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.59. При отливке цилиндрической полой заготовки во вращающейся относительно вертикальной оси форме из-за действия сил тяжести нижний внутренний радиус r1 будет меньше верхнего внутреннего радиуса r2. Определить их разность, если высота отливки H = 0,5 м, форма вращается с угловой скоростью (w = 200 с-1), ее диаметр D = 200 мм и она в начальный момент заполнена на 30 % своего объема.
Ответ: Δr = 1,5 мм.
Скачать решение задачи 1.59 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.60. Цилиндрический сосуд диаметром D = 80 мм вращается на вертикальном валу диаметром d = 30 мм. Определить минимальную угловую скорость w, при которой жидкость не будет соприкасаться с валом, если первоначально сосуд был заполнен до уровня h = 0,05 м. Считать, что высота сосуда H достаточно велика, чтобы при этой угловой скорости жидкость не доставала до крышки сосуда.
Ответ: w = 32,8 с-1.
Скачать решение задачи 1.60 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.61. Определить минимальную частоту вращения n, которую нужно сообщить сосуду, изображенному на схеме, вокруг его вертикальной оси для полного его опорожнения. Размеры: D = 200 мм; d = 100 мм; H = 50 мм.
Ответ: nmin = 133,75 об/мин.
Скачать решение задачи 1.61 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.62. Определить минимальную угловую скорость литейной формы w, при которой шлак и легкие включения (плотностью р2) будут иметь возможность выделиться из расплавленного металла (плотностью р1) в середину формы. Размеры отливаемой детали: D1=300 мм; D2 = 200 мм; H = 300 мм.
Указание. Легкие включения могут перемещаться к центру формы лишь в том случае, если равнодействующая архимедовой и центростремительной сил будет иметь составляющую, направленную вдоль стенки вниз, т. е. если α≥90°.
Ответ: nmin = 232 об/мин.
Скачать решение задачи 1.62 из Некрасова Б.Б (цена 60р)
Задача 1.63. Ротор центрифуги, включенной в систему смазки двигателя внутреннего сгорания для очистки масла, представляет собой полый цилиндр, заполненный маслом и вращающийся с частотой n = 7000 об/мин (рм = 900 кг/м3). Определить давление р масла на внутренней боковой поверхности ротора и силу давления Р, действующую на крышку ротора, если диаметры D=140 мм, d = 30 мм. Масло подводится к центрифуге под давлением P0= 05 МПа.
Ответ: Р = 1,63 МПа, F = 12 кН.
Скачать решение задачи 1.63 из Некрасова Б.Б (цена 60р)