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.

Рисунок к задаче 1.7 маш гидравлика

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,

Рисунок к задаче 1.8 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.1 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 2.2 маш гидравлика

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,

Рисунок к задаче 2.3 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.4 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 2.5 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.6 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.7 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.8 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.9 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.10 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.11 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.12 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.13 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.14 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.15 маш гидравлика

Скачать решение задачи 2.15 (Маш гидравлика)

 

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.

Рисунок к задаче 2.16 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.17 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.18 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.19 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 2.20 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 2.21 маш гидравлика

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?

Рисунок к задаче 3.1 маш гидравлика

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

Рисунок к задаче 3.2 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 3.3 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 3.4 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 3.5 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 3.6 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 3.7 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 4.2 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 4.3 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 4.5 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 4.8 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 4.9 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 4.10 маш гидравлика

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

Рисунок к задаче 4.11 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 4.12 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 4.13 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 4.14 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 4.15 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.15 (Маш гидравлика)

   

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.

Рисунок к задаче 5.1 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 5.2 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 5.4 маш гидравлика

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

Рисунок к задаче 5.5 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 5.7 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 5.8 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 5.9 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 5.10 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 5.13 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 5.14 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 5.15 маш гидравлика

Скачать решение задачи 5.15 (Маш гидравлика)

   

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.

Рисунок к задаче 6.1 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 6.3 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 6.4 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 6.5 маш гидравлика

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?

Рисунок к задаче 6.6 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 6.7 маш гидравлика

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?

Рисунок к задаче 6.8 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 6.9 маш гидравлика

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?

Рисунок к задаче 6.10 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 6.11 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 6.12 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 7.2 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 7.3 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 7.4 маш гидравлика

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?

Рисунок к задаче 7.5 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 7.6 маш гидравлика

Скачать решение задачи 7.6 (Маш гидравлика)

   

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?

Рисунок к задаче 8.2 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 8.3 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 9.2 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 9.3 маш гидравлика

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?

Рисунок к задаче 9.4 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 9.5 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 9.6 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 9.7 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 9.8 маш гидравлика

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°)

Рисунок к задаче 10.1 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 10.2 маш гидравлика

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

Рисунок к задаче 10.4 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 10.5 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 10.6 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 10.7 маш гидравлика

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?

Рисунок к задаче 10.10 маш гидравлика

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.

Рисунок к задаче 10.11 маш гидравлика

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?

Рисунок к задаче 10.12 маш гидравлика

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).

Рисунок к задаче 10.14 маш гидравлика

Скачать решение задачи 10.14 (Маш гидравлика)

   

Cтраница 1 из 2

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 www.megastock.com Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 000000000000
Проверить аттестат