Маш гидравлика
Физические свойства жидкостей. Гидростатика
Физические свойства жидкостей
1.1. Определить плотность жидкости, полученной смешиванием 10 л жидкости плотностью Р1 = 900 кг/м3 и 20 л жидкости плотностью р2= 870 кг/м3.
Скачать решение задачи 1.1 (Маш гидравлика)
1.2. Определить повышение давления, при котором начальный объем воды уменьшится на 1 %.
Скачать решение задачи 1.2 (Маш гидравлика)
1.3. Стальной трубопровод длиной l= 300 м и диаметром D = 500 мм испытывается на прочность гидравлическим способом. Определить объем воды, который необходимо дополнительно подать и трубопровод за время испытания для подъема давления от Р1=0,1 МПа до Р2 = 5 МПа. Расширение трубопровода не учитывать. Объемный модуль упругости воды Е=2060МПа
Скачать решение задачи 1.3 (Маш гидравлика)
1.4. Определить, насколько уменьшится давление масла в закрытом объеме (V0 = 150л) гидропривода, если утечки масла составили 0,5 л, а коэффициент объемного сжатия жидкости bр = 7,5*10^-10 1/Па. Деформацией элементов объемного гидропривода, в которых находится указанный объем масла, пренебречь.
Скачать решение задачи 1.4 (Маш гидравлика)
1.5. Высота цилиндрического вертикального резервуара равна Н = 10 м, его диаметр D = 3 м. Определить массу мазута (р0 = 920 кг/м3), которую можно налить в резервуар при 15 °С, если его температура может подняться до 40 °С. Расширением стенок резервуара пренебречь, температурный коэффициент объемного расширения жидкости b = 0,0008 °С-1.
Скачать решение задачи 1.5 (Маш гидравлика)
1.6. Определить повышение давления в закрытом объеме гидропривода при повышении температуры масла от 20 до 40 °С, если температурный коэффициент объемного расширения bm=7*10^-4°С-1, коэффициент объемного сжатия bp = 6,5*10^-10 Па-1 Утечками жидкости и деформацией элементов конструкции объемного гидропривода пренебречь.
Скачать решение задачи 1.6 (Маш гидравлика)
1.7. Кольцевая щель между двумя цилиндрами (D = 210 мм, d = 202 мм) залита трансформаторным маслом (р = 910 кг/м3) при температуре 20 °С (рис. 1.2). Внутренний цилиндр равномерно вращается с частотой п = 120 мин-1. Определить динамическую и кинематическую вязкость масла, если момент, приложенный к внутреннему цилиндру, М = 0,065 Н • м, а высота столба жидкости в щели между цилиндрами Н = 120 мм. Трением основания цилиндра о жидкость пренебречь.
Скачать решение задачи 1.7 (Маш гидравлика)
1.8. Цапфа радиуса r = 20мм и длиной l = 100 мм вращается в подшипнике с частотой п = 600 мин-1 (рис. 1.3). Определить мощность, теряемую на преодоление трения в подшипнике, если толщина слоя смазки между цапфой и подшипником равна б = 0,2 мм и одинакова во всех точках, кинематическая вязкость смазки V = 80 мм2/с, ее плотность р = 920 кг/м3. Считать, что скорость жидкости в зазоре изменяется по линейному закону,
Скачать решение задачи 1.8 (Маш гидравлика)
Гидростатическое давление
2.1. В сообщающиеся сосуды налиты вода (р = 1000 кг/м3) и бензин (рис. 2.2). Определить плотность бензина, если высота столба воды h = 150 мм, а разность уровней жидкости в сосудах а = 60 мм.
Скачать решение задачи 2.1 (Маш гидравлика)
2.2. Определить избыточное давление воды (p= 1000 кг/м3) в закрытом резервуаре, если показания батарейного двухжидкостного манометра (вода - ртуть) равны h1=800 мм, h2=100 мм, h3=600 мм, h4 = 200 мм, h5 = 1400 мм (рис. 2.3).
Скачать решение задачи 2.2 (Маш гидравлика)
2.3. Манометр, подключенный к закрытому резервуару с нефтью (р = 900 кг/м3), показывает избыточное давление Pман = 36 кПа. Определить абсолютное давление воздуха на поверхности жидкости р0 и положение пьезометрической плоскости, если уровень нефти в резервуаре Н = 3,06 м, а расстояние от точки подключения до центра манометра z = 1,02 м (рис. 2.4), атмосферное давление ра = 100 кПа,
Скачать решение задачи 2.3 (Маш гидравлика)
2.4 Поршень, пружинного гидроаккумулятора диаметром D = 250 мм во время зарядки поднялся вверх на высоту х = 14 см (рис. 2.5). Определить жесткость пружины с, если давление жидкости P = 1,0 МПа. Трением между поршнем и цилиндром и весом поршня пренебречь.
Скачать решение задачи 2.4 (Маш гидравлика)
2.5. Определить давление масла P1 подводимого в поршневую полость гидроцилиндра, если избыточное давление в штоковой полости P2 = 80 кПа, усилие на штоке R = 10 кН, сила трения поршня о цилиндр F= 0,4 кН, диаметр поршня D= 125 мм, диаметр штока d= 70 мм (рис. 2.6).
Скачать решение задачи 2.5 (Маш гидравлика)
2.6. Предварительный натяг пружины дифференциального предохранительного клапана равен х = 18 мм, жесткость пружины с = 7,5 Н/мм (рис. 2.7). Определить давление жидкости, при котором клапан откроется, если диаметры поршней D= 25 мм, d= 20 мм. Весом поршней и силой трения пренебречь.
Скачать решение задачи 2.6 (Маш гидравлика)
2.7. Гидравлический аккумулятор (рис. 2.8) состоит из плунжера 1 помещенного в цилиндр 2, который поднимается вместе с грузом при зарядке (нагнетании жидкости в цилиндр). При разрядке аккумулятора цилиндр, скользя по плунжеру, опускается вниз и жидкость под давлением подается к потребителю. Определить давление при зарядке и разрядке аккумулятора, если диаметр плунжера D= 250 мм, вес груза вместе с подвижными частями G= 900 кН, коэффициент трения манжеты о плунжер f= 0,10, ширина манжеты b=35мм.
Скачать решение задачи 2.7 (Маш гидравлика)
2.8. Гидравлический домкрат (рис. 2.9) состоит из неподвижного поршня 1 и скользящего по нему цилиндра 2, на котором смонтирован корпус 5, образующий масляную ванну домкрата, и плунжерный насос 4 ручного привода со всасывающим 5 и нагнетательным 6 клапанами. Определить давление рабочей жидкости в цилиндре и массу поднимаемого груза m, если усилие на рукоятке приводного рычага насоса R -- 150 H, диаметр поршня домкрата D= 180 мм, диаметр плунжера насоса d= 18 мм, КПД домкрата 0,68, плечи рычага а = 60 мм, b=600 мм.
Скачать решение задачи 2.8 (Маш гидравлика)
2.9 На рисунке 2.10 показана принципиальная схема гидровакуумного усилителя гидропривода тормозов автомобиля. При нажатии на педаль с силой Р давление жидкости, создаваемое в гидроцилиндре 1, передается в левую полость гидроцилиндра 2, а полость Б сообщается со всасывающим коллектором и в ней устанавливается вакуум. Это приводит к появлению двигательной силы с которой диафрагма 5 через шток 4 действует на поршень 3, так как в полости А давление всегда равно атмосферному. Определить давление жидкости, подаваемой из правой полости гидроцилиндра 2 к колесным тормозным цилиндрам, если сила Р = 150 Н, сила пружины 6, препятствующая перемещению диафрагмы 5 вправо, равна Р = 15 Н, вакуум в полости Б Рвак = 20 кПа, диаметр диафрагмы В = 120 мм, гидроцилиндра 1 –d1 = 25 мм, гидроцилиндра 2 - d2 = 20 мм, а отношение плеч рычага b/a = 5. Площадью поперечного сечения штока 4 и силами трения пренебречь.
Скачать решение задачи 2.9 (Маш гидравлика)
Сила гидростатического давления на плоские стенки и криволинейные поверхности
2.10. Определить величину и точку приложения силы давления на крышку, перекрывающую круглое отверстие диаметром d = 500 мм в вертикальной перегородке закрытого резервуара, если левый отсек резервуара заполнен нефтью (р = 900 кг/м3), правый - воздухом. Избыточное давление на поверхности жидкости Pман = 15кПа, показание ртутного мановакуумметра, подключенного к правому отсеку резервуара, h = 80 мм, центр отверстия расположен на глубине Н = 0,8 м (рис. 2.13), атмосферное давление Pа = 100 кПа.
Скачать решение задачи 2.10 (Маш гидравлика)
2.11. Квадратное отверстие (а x а = 0,4 X 0,4 м) в вертикальной стенке резервуара с бензином (р = 750 кг/м3) закрыто крышкой (рис. 2.14). Найти силу давления на крышку и точку ее приложения, если центр отверстия находится на глубине H = 2,0 м, вакуум на поверхности жидкости рвак = 60 кПа.
Скачать решение задачи 2.11 (Маш гидравлика)
2.12. Круглое отверстие в вертикальной стенке закрытого резервуара с водой перекрыто сферической крышкой (рис. 2.15). Радиус сферы R = 0,3 м, угол а = 120°, глубина погружения центра тяжести отверстия Н = 0,5 м. Определить силу давления на крышку, если избыточное давление на поверхности воды р0 = 10 кПа.
Скачать решение задачи 2.12 (Маш гидравлика)
2.13. Определить силу давления жидкости на закругление (рис. 2.16), а также отрывающее и сдвигающее усилия, которые возникают на стыках закругления с прямолинейными участками трубопровода, если диаметр трубы d = 250 мм, угол поворота a = 60°, избыточное давление жидкости р = 0,5 МПа. Весом жидкости пренебречь.
Скачать решение задачи 2.13 (Маш гидравлика)
2.14. Найти минимальную толщину б стенок стальной трубы (рис. 2.17) диаметром d = 25мм, если давление жидкости Р=10МПа, а допускаемое напряжение на растяжение для стали [G] = 150 МПа. Весом жидкости пренебречь.
Скачать решение задачи 2.14 (Маш гидравлика)
2.15. Определить величину предварительной деформации пружины, прижимающей шарик к седлу предохранительного клапана диаметром d = 25 мм (рис. 2.18), если он открылся при давлении Р1 = 2,5 МПа. Давление после клапана Р2 = 0,35 МПа, жесткость пружины с = 150 Н/мм. Весом шарика, пружины и шайбы пренебречь.
Закон Архимеда. Плавание тел. Движение жидкости
Закон Архимеда. Плавание тел.
2.16. Во избежание переполнения водой резервуар снабжен поплавковым клапаном, перекрывающим отверстие диаметром d = 50 мм в дне резервуара (рис. 2.20). Определить диаметр D цилиндрического поплавка высотой h = 100 мм, при котором максимальный уровень воды в резервуаре не будет превосходить Н = 1,0 м. Вес клапана G =10 Н, весом поплавка пренебречь.
Скачать решение задачи 2.16 (Маш гидравлика)
2.17. Определить избыточное давление бензина (р = 750 кг/м3), подводимого к поплавковой камере карбюратора от бензонасоса по трубке диаметром d = 5 мм, если в момент открытия отверстия, перекрываемого иглой, шаровой поплавок (R = 30 мм) погружен в жидкость наполовину (рис. 2.21). Масса поплавка т1 = 30 г, масса иглы m2 = 15 г, плечи рычага а = 45 мм, b = 20 мм. Трением в шарнире и массой рычага и архимедовой силой, действующей на иглу, пренебречь.
Скачать решение задачи 2.17 (Маш гидравлика)
2.18, Понтон (рис. 2.22) весом G = 8 кН имеет длину l = 5м, ширину b = 2,5 м и высоту h = 1 м. Проверить понтон на остойчивость при максимальной нагрузке G', при которой высота бортов над ватерлинией lh = 0,4 м, если центр тяжести понтона расположен на расстоянии hс = 0,5 м, а центр тяжести дополнительной нагрузки - на расстоянии hс = 2,5 м от днища понтона, плотность воды рв=1000 кг/м3.
Скачать решение задачи 2.18 (Маш гидравлика)
Относительный покой жидкости
2.19. Определить длину пути разгона L, автомобиля-самосвала от скорости v0 = 0 до V = 40 км/ч и максимальное ускорение а, при котором цементный раствор (р = 2200 кг/м3) не выплеснется из его кузова, длина которого l = 2,6 м, ширина b = 1,8 м и высота h = 0,8 м (рис. 2.26). Раствор заполняет кузов на 3/4 его высоты. С какой силой при этом ускорении цементный раствор действует на задний борт кузова? Движение автомобиля - прямолинейное, равноускоренное.
Скачать решение задачи 2.19 (Маш гидравлика)
2.20. Определить силы давления воды на плоскую и сферическую крышки цистерны, которая движется горизонтально с ускорением а = 1,5 м/с2. Радиус цистерны R = 0,75 м, ее длина. L = 3м, высота наполнения h = 1,0 м (рис. 2.27).
Скачать решение задачи 2.20 (Маш гидравлика)
2.21. Определить частоту вращения цилиндрического сосуда вокруг вертикальной оси, при которой сила давления воды на его верхнем днище Р = 6500 Н (рис. 2.28). До начала вращения уровень воды в открытых пьезометрах, установленных в верхнее днище на расстояниях R1 =150 мм и R2 = 300 мм от оси вращения цилиндра, был равен h = 700 мм. Радиус цилиндра R= 450 мм, диаметры пьезометров одинаковые.
Скачать решение задачи 2.21 (Маш гидравлика)
Основные понятия о движении жидкости. Уравнение расхода (неразрывности движения)
3.1 Определить расход, среднюю и максимальную скорость в поперечном сечении трубопровода диаметром d = 250 мм, если распределение местных скоростей по сечению описывается уравнением u= 50 (ro^2 - r2), где ro = 0,5d - внутренний радиус трубы, r - расстояние, м, от оси трубы до точки, в которой вычисляется скорость u. На каком расстоянии от стенки трубы местная скорость равна средней скорости?
Скачать решение задачи 3.1 (Маш гидравлика)
3.2. Подача шестеренного насоса объемного гидропривода (рис. 3.2) Q=80 л/мин. Подобрать диаметры всасывающей, напорной и сливной гидролиний, принимая следующие расчетные скорости: для всасывающей гидролинии vвс = 0,6..1,4 м/с, для напорной vн= 3,0...5,0,
для сливной - vс = 1,4...2,0 м/с
Скачать решение задачи 3.2 (Маш гидравлика)
Уравнение Бернулли
3.3. По горизонтальной трубе диаметром d1= 100 мм, имеющей сужение d2 = 40 мм, движется вода (расход (Q = 6 л/с). Определить абсолютное давление в узком сечении, если уровень воды в открытом пьезометре перед сужением h1 = 1,5 м (рис. 3.4). При каком расходе воды ртуть в трубке, присоединенной к трубопроводу в узком сечении, поднимется на высоту h = 10см, если при этом h1= 1,2 м? Потерями напора пренебречь.
Скачать решение задачи 3.3 (Маш гидравлика)
3.4. Выходное сечение жиклера карбюратора (рис. 3.5) расположено выше уровня бензина в поплавковой камере па lh = 5мм, вакуум в диффузоре Рвак = 12 кПа. Пренебрегая потерями напора, найти расход бензина Q, если диаметр жиклера d=1 мм. Плотность бензина р = 680 кг/м3.
Скачать решение задачи 3.4 (Маш гидравлика)
3.5. Определить расход бензина (р = 700 кг/м3), подаваемого по горизонтальной трубе диаметром D = 25 мм, в которой установлено сопло диаметром d = 10 мм и дифференциальный ртутный манометр, показания которого h = 100 мм. Потерями напора пренебречь (рис. 3.6).
Скачать решение задачи 3.5 (Маш гидравлика)
3.6. На рис. 3.7 показана принципиальная схема струйного насоса. Жидкость под давлением подается к насадку 1 в камеру смешения 2, переходящую в диффузор 3, за которым следует отводящий (напорный) трубопровод 4. Выходное сечение сопла и входное сечение камеры смешения находятся в замкнутой камере 5, к которой примыкает всасывающий трубопровод 6.
Между выходом из насадка и входом в горловину камеры 2 струя имеет минимальное поперечное сечение, наибольшую скорость и (согласно уравнению Бернулли) самое низкое давление. Она увлекает за собой в горловину часть жидкости из камеры 5, вследствие чего там создается вакуум, под действием которого жидкость из приемного резервуара 7 по трубопроводу 6 всасывается в камеру 5. Требуется определить вакуум в камере 5, если расход рабочей жидкости Qр = 0,4 л/с, расход всасываемой жидкости Qвс = 0,6 л/с, диаметр горловины d = 12 мм, диаметр напорного трубопровода 4 D = 25 мм. Потерями напора пренебречь. Плотность жидкости р = 1000 кг/м3.
Скачать решение задачи 3.6 (Маш гидравлика)
3.7. Определить расход воды, вытекающей из трубки диаметром d = 25 мм и длиной l = 400 мм под напором h = 1,0 м, если она вращается вокруг вертикальной оси с частотой п = 120 мин-1 (рис. 3.8). Каким будет расход воды из неподвижной трубки? Потерями напора пренебречь.
Скачать решение задачи 3.7 (Маш гидравлика)
Режимы движения жидкости
3.8. Индустриальное масло ИС-30, температура которого 20 °С, поступает от насоса в гидроцилиндр по трубопроводу d = 22 мм. Определить режим течения масла, а также температуру, при которой ламинарный режим сменяется турбулентным, если подача насоса Q= 105 л/мин.
Скачать решение задачи 3.8 (Маш гидравлика)
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
4.1. При прокачке бензина (р=700 кг/м3) по трубе длиной l = 5,5 м и диаметром d = 15 мм падение давления в трубопроводе P = 0,11 МПа. Принимая закон сопротивления квадратичным, определить эквивалентную шероховатость трубы, если расход Q = 0,9 л/с.
Скачать решение задачи 4.1 (Маш гидравлика)
4.2, По трубопроводу диаметром d = 12 мм перекачивается масло индустриальное ИС-20 (р = 890 кг/м3) с температурой 30 °С. Определить показание h ртутного дифференциального манометра, присоединенного к трубопроводу в двух точках, удаленных друг от друга на расстояние l == 3 м, если расход масла Q= 0,3 л/с (рис. 4.2).
Скачать решение задачи 4.2 (Маш гидравлика)
4.3. Определить утечку рабочей жидкости (масло МГ-30) через радиальный зазор (б = 80 мкм) между цилиндром и неподвижным поршнем (рис. 4.1), если давление с одной стороны поршня Р1 = 4 МПа, с другой - Р2 = 0,5 МПа, ширина поршня l = 40 мм, диаметр поршня D = 60 мм, температура жидкости 50 °С.
Скачать решение задачи 4.3 (Маш гидравлика)
4.4. Рабочая жидкость - масло ИС-20 (температура 50 °С) подводится в поршневую полость гидроцилиндра (рис. 4.3). Определить давление P1 и расход масла Q, при котором скорость перемещения vp = 2 см/с, если утечка рабочей жидкости через кольцевой зазор (б = 60 мкм) между цилиндром и поршнем q = 5 см3/с, диаметр поршня D= 100 мм, ширина поршня l= 70мм, P2 = 80 кПа. Чему будет равно усилие па штоке R, если диаметр штока d= 50 мм? Трением в гидроцилиндре пренебречь.
Скачать решение задачи 4.4 (Маш гидравлика)
4.5. Расход масла (V = 10 мм2/с, р = 895 кг/м3), которое подводится к коренному подшипнику коленчатого вала (рис. 4.4) автомобильного двигателя, Q0= 20 см3/с. Принимая режим движения масла ламинарным и пренебрегая вращением вала, определить потери давления в подшипнике, если его длина L = 60 мм, диаметр вала d = 50 мм, ширина кольцевой канавки а = 6 мм, радиальный кольцевой зазор б = 0,06 мм.
Скачать решение задачи 4.5 (Маш гидравлика)
4.6 Определить потери давления на трение в трубопроводе диаметром d = 250 мм и длиной l=1,5 км, по которому перекачивается бензин (р = 700 кг/м3, V = 0,75 мм2/с) с расходом Qт = 65,5 т/ч. Как изменятся эти потери при уменьшении диаметра трубы на 20 %? Шероховатость стенок трубопровода принять равной 0,2 мм.
Скачать решение задачи 4.6 (Маш гидравлика)
4.7 Определить коэффициент сопротивления вентиля, установленного в конце трубопровода диаметром d = 50 мм, если показание манометра перед вентилем Pман = 3,7 кПа, а расход воды Q = 2,5 л/с.
Скачать решение задачи 4.7 (Маш гидравлика)
4.8. Определить потери напора в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания (рис. 4.5), включающей в себя центробежный насос, радиатор (з1 = 5), термостат (з2 = 3), трубопроводы (з3 = 1,5) и водяную рубашку "двигателя (з4 = 4,5), если расход воды Q = 4,2 л/с. Все коэффициенты местных сопротивлений отнесены к скорости в трубе диаметром d= 50 мм. Потерями напора на трение пренебречь.
Скачать решение задачи 4.8 (Маш гидравлика)
4.9. Определить расход воздуха, засасываемого двигателем вутреннего сгорания из атмосферы, при котором вакуум в горловине диффузора составляет Pвак= 15 кПа, если диаметр трубы D = 40 мм, диаметр диффузора d = 20 мм, коэффициенты сопротивления воздухоочистителя з1= 6, колена з2 = 0,3, воздушной заслонки з3 = 0,5 отнесены к скорости в трубе, а коэффициент сопротивления диффузора з4 = 0,04 отнесен к скорости движения воздуха в его горловине (рис. 4.6). Плотность воздуха р = 1,23 кг/м3. Потерями напора на трение пренебречь.
Скачать решение задачи 4.9 (Маш гидравлика)
4.10. Определить расход бензина (р = 700 кг/м3) через жиклер карбюратора диаметром d = 1 мм (рис. 3.5), если расход засасываемого воздуха Qв = 50 л/с, Диаметр всасывающей трубы D = 50 мм, диаметр горловины диффузора d0 = 23 мм, коэффициент сопротивления входа в трубу звх= 0,5, коэффициент сопротивления сужения зс= 0,06, коэффициент сопротивления жиклера зж = 0,4, плотность воздуха рв = 1,28 кг/м3. Потерями напора в трубке, подводящей бензин к жиклеру, пренебречь. Атмосферное давление Ра = 100 кПа.
Скачать решение задачи 4.10 (Маш гидравлика)
4.11. К горизонтальной трубе переменного сечения (D= 150 мм, d = 50 мм), по которой прокачивается бензин (р = 750 кг/м3), присоединен дифференциальный манометр, разность уровней ртути в котором h = 120 мм (рис. 4.7). Определить расход бензина Q, а также показание манометра h1 при пропуске этого расхода
Скачать решение задачи 4.11 (Маш гидравлика)
4.12. Для регулирования расхода воды, перетекающей из резервуара А В резервуар Б по короткой трубе прямоугольного поперечного сечения (b = 150 мм, а = 100 мм), на входе в трубу установлен затвор, открытие которого h можно изменять (рис. 4.8). Пренебрегая потерями напора па трение по длине, найти: 1) формулу для определения расхода воды в зависимости от перепада уровней в резервуарах lН и величины открытия затвора h 2) величину h, при которой расход Q = 7 л/с и lH = 120 мм; 3) давление в сжатом сечении с-с при h = 60 мм, lH = 0,5 м, Н = 0,65 м. Коэффициент сопротивления затвора 0,05, выхода из трубы 1, коэффициент сжатия струи е = 0,63, атмосферное давление Pа = 100 кПа. Уровни в резервуарах А и Б постоянны.
Скачать решение задачи 4.12 (Маш гидравлика)
4.13 Определить напор H, при котором расход воды в короткой горизонтальной трубе переменного сечения (D = 50 мм, d = 25 мм) равен (Q = 3,2 л/с, если избыточное давление на поверхности воды в резервуаре Pо = 10 кПа (рис. 4,9). Потерями напора на трение по длине пренебречь. Коэффициент сопротивления вентиля 5. Построить пьезометрическую линию.
Скачать решение задачи 4.13 (Маш гидравлика)
4.14. Определить потери напора и коэффициент сопротивления радиатора системы охлаждения автомобильного двигателя (рис. 4.10), который состоит из верхнего и нижнего коллекторов и 60 трубок длиной l= 700 мм каждая и диаметром d = 10 мм (шероховатость 0,05 мм). Подача насоса Q = 3,9 л/с, температура воды 50 °С (V = 0,55 мм2/с), диаметры верхнего и нижнего патрубков D = 40 мм. Потерями напора в коллекторах пренебречь.
Скачать решение задачи 4.14 (Маш гидравлика)
4.15, В системе смазки двигателя внутреннего сгорания одна из секций шестеренного насоса нагнетает масло по 1 трубопроводу 1 в масляный радиатор 3, из которого оно, охладившись, сливается в поддон по трубопроводу 2 (рис. 4.11). Определить необходимое давление насоса, пренебрегая потерями давления во всасывающей трубе, если его подача Q = 0,4 л/с, размеры трубопровода l1 = 1,8 м, d1 = 10 мм, l2 = 1,1 м, d2 = 15мм, кинематическая вязкость масла в трубопроводе 1- V1 = 8 мм2/с, в трубопроводе 2 - v2 = 11 мм2/с (после охлаждения), плотность масла р = 900 кг/м3. Трубопровод 1 имеет пять колен (0,3), трубопровод 2-три колена. Радиатор 3 рассматривать как местное сопротивление с коэффициентом 2, отнесенным к скорости в трубопроводе 2, коэффициент сопротивления входа в трубу 0,5, коэффициент сопротивления выхода из трубы 2 - равен 1. Трубы - гладкие.
Расчет трубопроводов
Расчет простых трубопроводов постоянного сечения
5.1 Всасывающий трубопровод насоса имеет длину l = 5 м и диаметр d = 32 мм, высота всасывания Н = 0,8 м (рис. 5.2). Определить давление в конце трубопровода (перед насосом), если расход масла (р = 890 кг/м3, V = 10 мм2/с), Q = 50 л/мин, коэффициент сопротивления колена 0,3, вентиля 4,5, фильтра 10.
Скачать решение задачи 5.1 (Маш гидравлика)
5.2. Определить диаметр напорной гидролинии объемного гидропривода, по которой масло подается насосом 3 через обратный гидроклапан 4 и гидрораспределитель 5 в гидроцилиндр 6, если общая длина гидролинии l = 7,3 м, потеря давления в ней P = 0,1 МПа, подача насоса Q = 94 л/мин (рис. 5.3). Рабочая жидкость имеет плотность р = 880 кг/м3, кинематическую вязкость V = 10 мм2/с. В расчетах учесть коэффициенты местных сопротивлений: обратного гидроклапана (2), колена (0,33), гидрораспределителя (2,5). Вертикальным расстоянием между насосом 3 и гидроцилиндром 6 пренебречь. Трубы - гладкие.
Скачать решение задачи 5.2 (Маш гидравлика)
5.3. По условию задачи 5.2 найти время обратного хода поршня гидроцилиндра диаметром D= 250 мм, который совершается под действием веса G = 4 кН поднятого груза, если ход поршня h = 250 мм, размеры труб 1 и 2 соответственно равны l1 = 5,5 м, d1 = 20 мм, l2 = 1,8 м, d2 = 32 мм. Вертикальное расстояние от гидроцилиндра
Скачать решение задачи 5.3 (Маш гидравлика)
5.4. Напорная гидролиния объемного гидропривода имеет длину l = 4,8 м и диаметр d = 20 мм, сливная - l1= 3,5 м и d1 = 32 мм (рис. 5.4, а), подача насоса (Q = 96 л/мин, рабочая жидкость - масло индустриальное ИС-30 (р, = 890 кг/м3).
Пренебрегая утечками жидкости в гидроаппаратуре, построить график зависимости потерь давления в обеих гидролиниях от температуры рабочей жидкости. В расчетах учесть местные сопротивления лен (0,5), распределителя (2) и фильтра (12).
Скачать решение задачи 5.4 (Маш гидравлика)
Расчет сложных трубопроводов
5.5. В цистерну (рис. 5.9, а) вместимостью V = 2700 л бензин (V = 0,8 мм2 /с) заливается из резервуара при напоре Н = 12 м по трубе переменного сечения (l1 = 25 м, d1 = 50 мм, l2 = 35 м, d2 = 32 мм, шероховатость 0,2 мм), имеющей три колена (0,8) и два вентиля (7,5). Определить время наполнения цистерны бензином
Скачать решение задачи 5.5 (Маш гидравлика)
5.6. Насос перекачивает нефть (р = 900 кг/м3, V = 140 мм3/с) по трубопроводу длиной l = 3700 м и диаметром d = 100 мм. Какое давление P должен создавать насос в начале трубопровода, если его конечное течение расположено выше начального на величину h = 37 м, давление на выходе атмосферное, а подача насоса Q = 36 м3/ч? Определить длину последовательно включенной вставки диаметром D = 150 мм, при которой в трубопроводе сохранится тот же расход нефти, если давление в начале трубопровода станет равным P1 *= 2,0 МПа. Потерями напора в местных сопротивлениях пренебречь.
Скачать решение задачи 5.6 (Маш гидравлика)
5.7. Насос создает в начале- горизонтального трубопровода, имеющего разветвление (l2 = 8 м, d2 = 16 мм, l2/ = 5,9 м, d2/ = 20 мм), избыточное давление P1 = 120 кПа (рис. 5.10, а). Определить подачу насоса, и расход жидкости (р = 880 кг/м3, V = 20 мм2/с) в отдельных ветвях, если размеры трубопровода перед разветвлением l1 = 6 м, d1 = 32 мм, после разветвления - l3 = 8 м, d3 = 32 мм. ,В расчетах учесть сопротивление вентилей (4), остальными местными сопротивлениями пренебречь.
Скачать решение задачи 5.7 (Маш гидравлика)
5.8. Определить подачу насоса и давление P1 которое он создает в начале трубопровода 1 (рис. 5.11), если расход масла (р = 880 кг/м3, V = 12 мм2/с) в трубопроводе 2' равен (Q2/ = 1,5 л/е, длины и диаметры трубопроводов соответственно равны l1 = 2,5 м, d1 = 25 мм, l2 =1,4 м, d2 = 16 мм, l2/ = 3,2 м, d2/ = 20 мм, l3 = 1,5 м, d3 = 32 мм. Учесть коэффициенты местных сопротивлений фильтра (10), вентилей (5,0),и колен (0,5), давление в конце трубы 3 атмосферное.
Скачать решение задачи 5.8 (Маш гидравлика)
5.9. Насос подает к узлу А постоянный расход жидкости Q = 30 л/мин (рис. 5.12, а). Пренебрегая потерями давления на трение в трубопроводах, построить график зависимости расхода Q жидкости через фильтр (10) от коэффициента сопротивления вентиля зв. При каком значений зв фильтр будет пропускать половину полного расхода? Диаметры трубопроводов d1 = 20 мм, d2 = 32 мм. Потерями давления на поворотах трубопровода 2 пренебречь.
Скачать решение задачи 5.9 (Маш гидравлика)
5.10, На рис. 5.13 показана упрощенная схема системы смазки одного из двигателей внутреннего сгорания, которая включает в себя шестеренный насос, фильтр. (10), масляный, радиатор (5) и трубопроводы 1, 2 и 3 (l1 = 1,2м, d1 = 8мм, l2 = 0,2 м, d2= 3 мм, l3 = 2,7 м, d3 = 6 мм). Пренебрегая потерями давления в масляной магистрали (участок АВ), из которой смазка (р= 895 кг/м3, V = 10 мм2/с) подводится к трем коренным подшипникам коленчатого вала, определить подачу и давление насоса, если объемный расход на каждый подшипник ф0 = 20 см3/с, давление воздуха в картере-атмосферное. Потери давления в подшипнике 0,852 МПа (см. задачу 4.5).
Скачать решение задачи 5.10 (Маш гидравлика)
Неустановившееся движение жидкости в трубопроводах. Гидравлический удар
5.11. Произвести проверку на прочность стальной трубы диаметром d = 200 мм, в которой возможен прямой гидравлический удар. Толщина стенок трубы б = 4 мм, допускаемое напряжение на растяжение [G] = 140 МПа, скорость движения воды v0 = 5 м/с, давление до удара Po = 0,25 МПа.
Скачать решение задачи 5.11 (Маш гидравлика)
5.12. К гидрораспределителю, время срабатывания которого Т3 = 0,03 с, подводится расход масла (р = 900 кг/м3, Еж = 1,35*10^9МПа) (Q = 1 л/с по латунному трубопроводу длиной L = 7,5 м и диаметром D= 16 мм. Перед гидрораспределителем установлен шариковый предохранительный клапан диаметром d = 12 мм, жесткость пружины которого с1 = 50 Н/мм (см. задачу 2.15). Определить величину предварительного поджатия пружины л:0, при котором клапан срабатывает при гидравлическом ударе, если толщина стенки трубопровода б = 1 мм, модуль упругости латуни Е = 1,13*10^11 Па, начальное давление P0 = 0,5 МПа.
Скачать решение задачи 5.12 (Маш гидравлика)
5.13. В вертикальной трубе диаметром d = 50 мм вода движется под воздействием поршня, который поднимается вверх е ускорением а = 4 м/с2 (рис. 5.14). Определить давление жидкости в сечении 2—2, отстоящем в данный момент на расстоянии l = 5 м, если в этот момент расход Q = 10 л/с, сила, действующая на поршень, R = 0,5 кН, шероховатость стенок трубы 0,2 мм, коэффициент сопротивления вентиля 5. Считать, что закон сопротивления квадратичный.
Скачать решение задачи 5.13 (Маш гидравлика)
5.14. Пренебрегая гидравлическими потерями в трубе длиной L= 8,0 м, определить время ее полного опорожнения с момента мгновенного открытия задвижки в нижней части трубы, если угол наклона трубы к горизонту b = 30°, а верхний конец трубы открыт (рис. 5.15).
Скачать решение задачи 5.14 (Маш гидравлика)
5.15. Определить давление в цилиндре поршневого насоса простого действия (рис. 5.16) в начале хода всасывания ив конце хода нагнетания, если диаметр поршня D = 80 мм, размеры всасывающего и напорного трубопроводов l1 = 4,5 м, d1 = 63 мм, l2 = 8,5 м, d2 = 50 мм, радиус кривошипа r = 80 мм, частота его вращения п = 90 об/мин, расстояние от насоса до уровня воды в нижнем баке h1 = 2,5 м, от уровня в верхнем баке h2 = 7,0, атмосферное давление на поверхности воды в баках Pа = 100 кПа. Ускорение поршня определить по формуле ап = r*w^2*cosф/ (w - угловая скорость).
Истечение жидкости через отверстия
Истечение жидкости через отверстия, насадки и дроссели при постоянном напоре
6.1 Вода под постоянным напором Н= 2,0 м вытекает в атмосферу через внешний цилиндрический насадок диаметром в = 10мм (рис. 6.4). Принимая коэффициент сжатия струи в насадке равным е = 0,63, коэффициент сопротивления входа в насадок 0,06 (отнесен к скорости в сжатом сечении), определить расход воды. Какими будут при этом вакуум в насадке и потери напора? Потери на трение в насадке не учитывать.
Скачать решение задачи 6.1 (Маш гидравлика)
6.2. Сопоставить расходы жидкости и потери напора при истечении через малое отверстие в тонкой стенке (м0 = 0,62, ф0 = 0,97), внешний цилиндрический насадок (м1 = ф1 = 0,82), конический сходящийся насадок (м2 = ф2 = 0,95) и коноидальный насадок (м3 = ф3 = 0,97). Напоры Н и диаметры выходных сечений во всех случаях одинаковы
Скачать решение задачи 6.2 (Маш гидравлика)
6.3. Определить расход бензина (р = 700 кг/м3) через жиклер карбюратора диаметром d = 1,0 мм, коэффициент расхода которого 0,8 (рис. 6.5). Бензин поступает к жиклеру из поплавковой камеры благодаря вакууму, который создается в диффузоре карбюратора. Выходное сечение бензотрубки расположено на Н = 5 мм выше уровня бензина в поплавковой камере, вакуум в диффузоре Pвак = 12 кПа, давление в поплавковой камере - атмосферное. Потерями напора в бензотрубке пренебречь.
Скачать решение задачи 6.3 (Маш гидравлика)
6.4. Определить диаметры двух одинаковых отверстий в поршне гидротормоза (рис. 6.6), при которых скорость перемещения поршня v=40 см/с при нагрузке R = 25 кН. Диаметр поршня D = 150 мм, ширина манжеты б=15 мм, коэффициент трения в манжете f = 0,12, плотность тормозной жидкости р = 870 кг/м3, коэффициент расхода отверстия 0,8. Весом поршня и жидкости над ним пренебречь.
Скачать решение задачи 6.4 (Маш гидравлика)
6.5. Определить диаметр d отверстия в диафрагме, при котором из топливного бака 1 в поплавковую камеру 2 карбюратор а будет поступать расход бензина (V = 0,9 мм2/с) Q = 6,5 см2/с, если напор Н = 0,35 м (рис. 6.7).
Скачать решение задачи 6.5 (Маш гидравлика)
6.6 Масло через дроссель диаметром d0= 1,5мм подводится в поршневую полостъ гидроцилиндра (рис. 6.8). Давление перед дросселем р = 12,5 МПа, давление на сливе P2 = 200 кПа, усилие на штоке R = 20 кН. Диаметр поршня D = 80 мм, диаметр штока d = 50 мм.
Определить скорость перемещения поршня, если коэффициент расхода дросселя 0,62, плотность рабочей жидкости р = 895 кг/м3. Весом: поршня и штока, трением в гидроцилиндре и утечками жидкости пренебречь. Движение поршня считать равномерным.Каким должен быть диаметр дросселя d01, чтобы скорость перемещения поршня стала равной v1=5 см/с?
Скачать решение задачи 6.6 (Маш гидравлика)
6.7. Определить расход масла через конический переливной клапан, диаметр которого d = 26 мм, если давление перед клапаном P1= 12 МПа, давление на сливе P2 = 0, высота подъема клапана h = 0,5 мм, угол b = 45°, коэффициент расхода 0,62, плотность масла р = 890 кг/м3 (рис. 6.9).
Скачать решение задачи 6.7 (Маш гидравлика)
Истечение жидкости через отверстия и насадки при переменном напоре
6.8. Определить диаметр отверстия в дне бака с квадратным основанием (а x а = 1 x 1 м), при котором вся жидкость, налитая в бак до уровня Н = 1,5 м, вытечет из него за 30 мин (рис. 6.11, а). Как изменится время опорожнения бака, если к отверстию присоединить вертикальную трубку длиной l = 0,5 м такого же диаметра? Коэффициент потерь на трение принять равным 0,025, коэффициент расход отверстия 0,62. При какой длине трубки время опорожнения бака T = 15 мин?
Скачать решение задачи 6.8 (Маш гидравлика)
6.9. Нефть вытекает из цилиндрического бака диаметром D = 1,5 м через отверстие в дне диаметром d = 32 мм. Начальный напор Н1 = 1,0 м (рис. 6.12). Определить время, за которое из бака вытечет половина объема нефти. Как изменится время вытекания этого же объема жидкости, если к отверстию будет присоединена горизонтальная труба длиной l = 7,0 м такого же диаметра? Расстояние оси трубы от дна бака z = 0,2 м, кинематическая вязкость нефти V = 140 мм2/с. Потерями в местных сопротивлениях пренебречь.
Скачать решение задачи 6.9 (Маш гидравлика)
6.10. Из закрытого бака длиной L = 0,7 м, шириной В = 0,5 м и высотой Н = 0,4 м бензин (р = 700 кг/м3) вытекает в атмосферу через трубку диаметром d2 = 40 мм, суммарный коэффициент сопротивления которой 4. Воздух (рв = 1,23 кг/м3) поступает в верхнюю часть бака через трубку диаметром d1 = 10 мм, суммарный коэффициент сопротивления которой 5 (рис. 6.13).
Определить время опорожнения бака, если в начальный момент он был заполнен бензином доверху. Каким было бы время опорожнения такого же открытого бака?
Скачать решение задачи 6.10 (Маш гидравлика)
6.11. Цилиндрическая бочка радиусом R= 0,3 м и высотой H = 1 м заполнена бензином, давление на свободной поверхности которого равно атмосферному (рис. 6.14). Определить время опорожнения бочки через отверстие диаметром d = 20 мм в боковой стенке при горизонтальном ее положении. Каким будет время опорожнения бочки через такое же отверстие в дне при вертикальном ее положении? Коэффициент расхода отверстия м = 0,62.
Скачать решение задачи 6.11 (Маш гидравлика)
6.12. Вода в количестве Q= 0,55 л/с поступает в пустой цилиндрический бак, в дне которого имеется отверстие диаметром d = 16 мм (рис. 6.15, а). Площадь попе* речного сечения бака S = 1 м2. Определить максимальный напор H0, который может установиться в баке, а также время, в течение которого напор воды станет равным 0,5H0. Построить график зависимости расхода воды через донное отверстие от времени и найти расход, напор и объем воды, вытекшей из бака и накопившейся в нем через 1 ч. Коэффициент расхода принять равным м = 0,62.
Скачать решение задачи 6.12 (Маш гидравлика)
СИЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОТОКА С ОГРАНИЧИВАЮЩИМИ ЕГО СТЕНКАМИ
7.1. По трубе диаметром d= 50 мм вода движется со скоростью v = 3 м/с. Определить силу, с которой жидкость действует на колено (рис. 7.5), если избыточное давление перед ним р1 = 10 кПа, а коэффициент сопротивления равен 1,3. Весом жидкости пренебречь.
Скачать решение задачи 7.1 (Маш гидравлика)
7.2. Определить осевую силу, приложенную к трубопроводу на участке постепенного сужения (D1 = 100 мм, D2 = 50 мм), если избыточное давление перед сужением P1 = 120 кПа, расход воды Q = 15 л/с, а коэффициент сопротивления сужающегося участка 0,4 (рис. 7.6).
Скачать решение задачи 7.2 (Маш гидравлика)
7.3. В струю с расходом Q1 = 20 л/с и скоростью v1= 25 м/с введена пластина, составляющая угол ф = 60° с осью струи (рис. 7.7). Определить силу F воздействия струи на пластину и расходы воды Q2 и Q3 если угол отклонения второй части струи от первоначального направления b = 15°. Весом жидкости и трением струи о пластину пренебречь.
Скачать решение задачи 7.3 (Маш гидравлика)
7.4. Колесо радиусом r = 1,0 м о радиальными плоскими лопатками вращается под действием силы давления струи воды, вытекающей из конического насадка (D = 100 мм, ф = 0,95) под напором H = 5 м (рис. 7.8). Определить частоту вращения колеса и мощность на валу, если приложенный к нему момент М = 40 Н-м. Потерями мощности в процессе преобразования кинетической энергии жидкости в механическую энергию вращающегося колеса пренебречь.
Скачать решение задачи 7.4 (Маш гидравлика)
7.5. Сегнерово колесо (рис. 7.9) установки для мойки автомобилей снизу вращается в горизонтальной плоскости под действием реакций струй, вытекающих из сопел A2, B2; С2, оси которых перпендикулярны к радиальным трубкам и наклонены под углом b = 30° к плоскости вращения. Какое давление р0 необходимо создать на входе в сегнерово колесо, чтобы оно вращалось со скоростью п = 120 об/мин, если радиус колеса r2 = 300 мм, диаметр всех сопел d = 5 мм, коэффициент сопротивления сопла 0,25, момент сил трения М = 4 Н-м? Каким будет при этом суммарный расход через все сопла сегнерова колеса? Сопла А1 В1 и С1 оси которых вертикальны, удалены от оси вращения на расстояние r1 = 150 мм Как изменится частота вращения колеса при уменьшении момента сил трения в четыре раза?
Скачать решение задачи 7.5 (Маш гидравлика)
7.6. В систему смазки двигателя внутреннего сгорания входит фильтр тонкой очистки масла - центрифуга, состоящая из цилиндра A, в который из масляной магистрали подводится масло (p= 890 кг/м3) под давлением P = 0,65 МПа, и полой оси Б с отверстиями, через которые очищенное масло отводится из центрифуги (рис. 7.10). При вращении ротора A взвешенные механические примеси под действием сил инерции отбрасываются от оси вращения к периферии и осаждаются плотным слоем на внутренних стенках ротора. Очищенное масло стекает в поддон двигателя. Часть масла отводится через форсунки В, расположенные тангенциально. Возникающие при этом реактивные силы создают крутящий момент, за сет которого и вращается ротор центрифуги. Определить диаметр выходных отверстий форсунок, при котором частота вращения ротора п = 6000 об/мин, если момент сил трения, препятствующих вращению ротор а, М = 0,2 Н-м, расстояние между форсунками 2R= 120 мм, а коэффициент сопротивления форсунки 0,5.
Моделирование. Технические показатели гидромашин. Центробежные насосы
Основы теории подобия и моделирования
8.1. Определить расход масла (р = 900 кг/м3, v = 20 мм2/с) через предохранительный клапан и силу R, действующую на запирающий элемент при перепаде давления P = P1-P2= 6,7 МПа, если диаметр клапана d = 25 мм, угол при вершине конуса b = 45°, предварительное поджатие пружины х0 = 9 мм, жесткость пружины k = 350 Н/мм, коэффициент расхода клапана 0,60 (рис. 6.9). Как необходимо изменить диаметр клапана, чтобы при том же его относительном открытии (h/d = h1/d1) он пропускал расход масла (р1=870 кг/м3, v1 = 0,11 см2/с) (Q1 = 0,7 л/с? Каким будет при этом перепад давления? Считать, что для обоих клапанов соблюдается условие подобия Rе = Rех = соnst. Силами трения и динамического давления пренебречь.
Скачать решение задачи 8.1 (Маш гидравлика)
8.2. Пропускная способность модели диафрагмы, предназначенной для измерения расхода масла, исследуется в лабораторных условиях на воде (P1 =1000 кг/м3, v1 = 1 мм2/с). Диаметр трубы на модели D1 = 40 мм, диаметр отверстия диафрагмы d1 = 15 мм, масштаб модели 1 : 5 (рис. 8.2). Каким должен быть расход воды в модели Q1 для соблюдения подобия (Rех = Rе2), если расход масла (р2 = 890 кг/м3: v2 = 10мм2/с) Q2 = 50 л/с? Какими будут потери давления на диафрагме в натуре, если показание ртутного дифференциального манометра на модели h1 = 285 мм?
Скачать решение задачи 8.2 (Маш гидравлика)
8.3. При испытании на воде модели задвижки в трубе квадратного сечения (а1 x а1 = 100 x 100мм) перепад давления при открытии h1 = 30 мм и расходе Q1 = 8 л/с составил lP1 = 6,4 кПа, а сила действия потока на задвижку R1 = 48 Н (рис. 8.3). Определить перепад давления и силу действия потока на задвижку в натуре при расходе Q2 = 1,7 м% и притом же относительном открытии, если размер поперечного сечения трубы в натуре a2 = 1,0 м. Считать, что испытания выполнены в зоне турбулентной автомодельности.
Скачать решение задачи 8.3 (Маш гидравлика)
8.4. Вода протекает по трубе диаметром d1 = 25 мм ео скоростью v1 = 50 см/с. Определить скорость движения воздуха в трубе диаметром d2 = 100 мм из условия, что оба потока подобны, если температура воды 20 °С, а температура воздуха 50°C
Скачать решение задачи 8.4 (Маш гидравлика)
8.5. Найти отношение кинематических вязкостей жидкостей в натуре и в модели при одновременном соблюдении вязкостного (Fr = Fr2) и гравитационного (Рr1 = Рr2) подобия потоков, если геометрический масштаб моделирования КL = 100.
Скачать решение задачи 8.5 (Маш гидравлика)
Основные технические показатели гидромашин
9.1. Определить давление объемного насоса, мощность которого N = 3,3 кВт, при частоте вращения п = 1440 об/мин, если его рабочий объем V0 = 12 см3, КПД - 0,8, объемный КПД - 0,9.
Скачать решение задачи 9.1 (Маш гидравлика)
9.2. Насос подает воду (р = 1000 кг/м3) по трубопроводу диаметром d= 150 мм на высоту h = 30 м (рис. 9.2). Определить КПД насоса, если потребляемая им мощность N = 9 кВт, полный коэффициент сопротивления трубопровода 30, а подача насоса Q = 72 м3/ч.
Скачать решение задачи 9.2 (Маш гидравлика)
9.3. При испытании насоса на воде измерены: вакуум на входе в насос Pвак = 20 кПа, избыточное давление на выходе из насоса Pман = 600 кПа, момент на валу М = 500Н-м, частота вращения п = = 1500 об/мин, расстояние по вертикали между точкой подключения вакуумметра и центром манометра z = 0,7 м (рис. 9.2), подача насоса ЙЙ = 10 л/с.
Определить КПД насоса, если диаметры всасывающего и напорного трубопроводов равны dв = 100 мм, dн = 70 мм.
Скачать решение задачи 9.3 (Маш гидравлика)
9.4. Объемный насос, характеризующийся рабочим объемом V0 = 22 см3, объемным КПД - 0,91, полным КПД - 0,7 и потребляемой мощностью N=5 кВт, подает рабочую жидкость в гидроцилиндр диаметром D = 0,1 м, развивающий на штоке усилие R= 50 кН (рис. 9.3).
С какой частотой вращается вал насоса, если потери давления в системе составляют 10 % давления в гидроцилиндре?
Скачать решение задачи 9.4 (Маш гидравлика)
9.5. Центробежный насос подает воду (р = 1000 кг/м3) с расходом (Q = 50 л/с на высоту Н = 22 м (высота всасывания Hвс = 5 м). Коэффициенты гидравлического трения всасывающей и нагнетательной труб лв= лн = 0,03, суммарные коэффициенты местных сопротивлений для всасывающей и нагнетательной труб зв = 10, зн = 16, длины и диаметры обоих трубопроводов lв = 30 м, lн = 50 м, dв = 0,2, м, dн = 0,16 м. Рассчитать вакуум и напор, развиваемые насосом (рис. 9.2).
Скачать решение задачи 9.5 (Маш гидравлика)
9.6. При работе гидроцилиндра (рис. 9.3) диаметром D = 200 мм расход рабочей жидкости Q= 0,2 л/с, давление в поршневой полости P = 10 МПа, противодавление в сливной (штоковой) полости Pпр = 0,1 МПа. Определить полезную и потребляемую мощности гидроцилиндра, если механический КПД 0,95, объемный гидравлический 1, диаметр штока d = 80 мм.
Скачать решение задачи 9.6 (Маш гидравлика)
9.7. Поршень гидроцилиндра диаметром D= 100 мм поднимается вверх со скоростью v = 2 см/с, преодолевая усилие R = 100 кН (рис. 9.3). Определить подачу и давление насоса, а также полезную мощность гидроцилиндра, если механический и объемный КПД гидроцилиндра 0,98, n0 = 1, масел поршня со штоком т = 50 кг. Давлением жидкости в штоковой полости гидроцилиндра пренебречь.
Скачать решение задачи 9.7 (Маш гидравлика)
9.8. Гидромотор развивает крутящий момент М = 100 Н-м при частоте вращения п = 1800 об/мин. Определить расход, давление и мощность потока жидкости на входе в гидромотор, если его рабочий объем v0= 50 см3, механический КПД 0,96, объемный КПД 0,95, а давление жидкости на сливе P2 = 80 кПа.
Скачать решение задачи 9.8 (Маш гидравлика)
9.9. Определить КПД гидромотора, если давление жидкости на входе P1 = 15 МПа, расход Q= 1,5 л/с, частота вращения вала п = 20 об/с, крутящий момент М = 126 Н-м, давление на сливе P2 = 0,05 МПа, рабочий объём гидромотора V0 = 70 см3.
Скачать решение задачи 9.9 (Маш гидравлика)
Принцип действия, основное уравнение и рабочая характеристика центробежного насоса
10.1 Определить давление центробежного насоса системы охлаждения двигателя, при котором его подача Q =12 л/с, если диаметр рабочего колеса D2 = 180 мм, частота вращения п = 3200 об/мин, ширина канала рабочего колеса на выходе b2 = 10 мм, средний диаметр окружности, на которой расположены входные кромки лопастей, D1 = 60 мм, количество лопастей z = 8, их толщина б = 4 мм, выходной угол лопастей b2 = 25° (рис. 10.2). Объемный КПД насоса 0,9, гидравлический 0,85. Считать, что поток воды подводится к лопастям радиально (а1 = 90°)
Скачать решение задачи 10.1 (Маш гидравлика)
10.2. Рабочее колесо центробежного насоса, вращающееся с частотой п= 1450 об/мин, имеет следующие размеры (рис. 10.2): диаметр внешней окружности D2 = 150мм, средний диаметр окружности, на которой расположены входные кромки лопастей, D1 = 50 мм, ширина канала рабочего колеса на входе b1= 15 мм, на выходе — b2= 12 мм, входной угол лопастей b1 = 60°, выходной угол b2 = 20?. Количество лопастей z = 6, их толщина б = 4 мм, объемный КПД насоса 0,95, гидравлический 0,90, коэффициент влияния числа лопастей kz = 0,78. При какой подаче абсолютная скорость жидкости на входе в рабочее колесо будет направлена по радиусу? Каким будет при этом напор насоса? Считать, что скорость относительного движения направлена по касательной к лопасти.
Скачать решение задачи 10.2 (Маш гидравлика)
10.3. Диаметр рабочего колеса центробежного насоса К90/20 равен D = 148 мм, частота вращения п = 2900 об/мин. Определить диаметр D1 рабочего колеса нового насоса, подобного заданному, создающего при оптимальном режиме напор H1 = 7,5 ми подачу Q1 = 18 л/с. Рассчитать рабочую характеристику нового насоса
Скачать решение задачи 10.3 (Маш гидравлика)
10.4. Характеристика центробежного насоса К20/18 представлена данными: При какой обточке рабочего колеса насос будет создавать напор H' = 15,4 м при подаче Q' = 5 л/с
Скачать решение задачи 10.4 (Маш гидравлика)
Работа центробежного насоса на трубопровод
10.5. Центробежный насос поднимает воду на высоту Н1 = 6 м по трубопроводу дойной l = 700 м и диаметром d = 150 мм (рис. 10.13). Коэффициент гидравлического трения 0,03, суммарный коэффициент местных сопротивлений 12. Характеристика насоса при п = 1000 об/мин приведена в табл. 10.3.
Требуется определить:
1) подачу, напор и мощность, потребляемую насосом;
2) подачу воды в трубопровод при параллельном включении двух одинаковых насосов;
3) подачу воды в трубопровод при последовательном включении двух одинаковых насосов;
4) Как изменится подача и напор насоса при уменьшении частоты вращения до п2 = 900 об/мин.
Скачать решение задачи 10.5 (Маш гидравлика)
10.6. Центробежный насос поднимает воду на высоту hm = 6 м по трубам l1 = 20 м, d1 = 0,2 м (л1 = 0,02) и l2 = 100 м, d2 = 0,15 м (л2 = 0,025) (рис. 10.8). Определить подачу насоса при пг = 900 об/мин. Сравнить величины мощности, потребляемой насосом при уменьшении его подачи на 25 % дросселированием задвижкой или изменением частоты вращения, если р1 = р2 = ра.
Характеристика насоса при пг = 900 об/мин дана в табл. 10.4.
Местные сопротивления учтены эквивалентными длинами, включенными в заданные длины труб.
Скачать решение задачи 10.6 (Маш гидравлика)
10.7. Центробежный насос (рис. 10.8) перекачивает воду на высоту hг= 11 м по трубопроводам l1 =10 м, d1 = 100 мм (л1 = 0,025; з1 = 2) и l2 = 30 м, d2 = 75 мм (л2 = 0,027; з2 = 12). Определить подачу, напор и потребляемую мощность при пг = 1600 об/мин. При какой частоте вращения п2 его подача увеличится на 50 %? Характеристика насоса при n = 1600 об/мин дана в табл. 10.5.
Скачать решение задачи 10.7 (Маш гидравлика)
10.8. Подобрать насос для подачи воды (р = 1000 кг/м3, v= 0,01 см2/с) с расходом Q =17,5 л/с на высоту Н = 6 м, если длина всасывающего трубопровода lв = 12 м, длина нагнетательного трубопровода lн = 400 м. Сумма коэффициентов местных сопротивлений на всасывающей линии 8, на нагнетательной 47, шероховатость труб 0,2 мм.
Скачать решение задачи 10.8 (Маш гидравлика)
10.9. Два центробежных насоса К20/30 работают параллельно и подают жидкость на высоту hг = 15м по трубопроводу длиной l = 150 м и диаметром d = 100 мм. Определить расход подаваемой жидкости, если коэффициент потерь на трение трубопровода 0,035, а суммарный коэффициент местных сопротивлении 28. Как изменится расход жидкости при уменьшении частоты вращения одного из насосов на 10 %?
Скачать решение задачи 10.9 (Маш гидравлика)
10.10. Центробежный насос К45/55 подает воду на высоту hр = 35 м по трубопроводу длиной L = 420 м и диаметром d = 125 мм. Определить подачу, напор и потребляемую мощность, если коэффициент потерь на трение 0,033, а суммарный коэффициент местных сопротивлений 23. Как изменится подача и напор насоса при максимально допустимой обточке рабочего колеса?
Скачать решение задачи 10.10 (Маш гидравлика)
10,11. Из резервуара с постоянным уровнем вода подается центробежным насосом в бак, из которого она забирается в количестве q=3 л/с. Отверстие заборной трубы находится на высоте h = 10 м над поверхностью воды в резервуаре (рис. 10.19). Определить подачу и напор насоса в начальный момент работы насоса, когда уровень воды в баке располагается на высоте h. До какого наибольшего уровня может подняться вода в баке? Какими будут в этот момент подача и напор насоса? Задана характеристика насоса - зависимости напора от подачи; Суммарный коэффициент сопротивления трубопровода 15,1, диаметр трубопровода d = 100 мм.
Скачать решение задачи 10.11 (Маш гидравлика)
10.12. Центробежный насоc (рабочая характеристика при частоте вращения я = 2900 об/мин представлена на рис. 10.21) подает воду с температурой 20 °С по всасывающему трубопроводу l1= 15 м, d1 = 150 мм, л1 = 0,018, з1= 6) и напорному трубопроводу (l2= 43 м, d2 = 125 мм, л2 = 0,02, з2 = 38) на высоту h = 11 м. Найти допускаемую высоту всасывания, если диаметр всасывающего патрубка dвс = 100 мм. При какой максимальной подаче насос будет работать в бескавитационном режиме при высоте всасывания hв = 1 м?
Скачать решение задачи 10.12 (Маш гидравлика)
10.13 Определить допускаемую высоту всасывания центробежного насоса, который при частоте вращения п = 2900 об/мин имеет подачу Q=17,5 л/с, если длина всасывающей трубы lп = 12 м, ее диаметр d = 120 мм, сумма коэффициентом местных сопротивлений 8, шероховатость стенок трубы 0,2 мм, температура перекачиваемой воды t = 20 СС. атмосферное давление ра ~ 100 кПа, диаметр всасывающего патрубку dв = 120 мм. Как изменится допускаемая высота всасывания насоса при увеличении диаметра всасывающего трубопровода до d1 = 150 мм? Коэффициент с в формуле С. С. Руднева принять равным 900.
Скачать решение задачи 10.13 (Маш гидравлика)
10.14. Определить наибольшее допускаемое расстояние l2 от колодца до центробежного насоса, который при частоте вращения п = 2900 об/мин имеет подачу Q = 8 л/с, если температура воды t = 20 °С, высота всасывания Нвс = 6,9 м, длина вертикального участка трубопровода l1 = 8,2 м, диаметр трубопровода d= 100 мм, шероховатость 0,2 мм, коэффициент сопротивления всасывающего клапана 5, коэффициент сопротивления колена 0,3 (рис. 10.22).
Cтраница 1 из 2