РЧел.ЮУрГУ.1
Часть задач есть решенные, контакты
Задача 1
По заданному показанию микроманометра (рис. 1) определить при S = 150 мм, t = 45° измеряемое давление: а) в мм водяного столба; б) в Па.
Задача 2
Цилиндрический понтон (рис. 2) диаметром D = 1 м, погруженный под затонувший груз, заполнен воздухом, давление которого по манометру М = 110 кПа. Определить силу давления на крышку А понтона и расстояние от центра тяжести крышки до центра давления, если глубина погружения понтона Н = 10,5 м.
Задача 3
В сосуд, заполненный жидкостью, вставлены два плунжера диаметром d1 = 40 мм и d2 = 70 мм (рис. 3), один из которых нагружен силой Р1 = 800 Н. Определить показание манометра М и силу Р2, удерживающую в равновесии второй плунжер.
Стоимость: 90 руб
Задача 4
Шаровой клапан (рис. 4) диаметром D = 150 мм и весом G = 5 Н закрывает выходное отверстие внутренней трубы диаметром d = 100 мм. При какой разности уровней h клапан начнет пропускать воду из трубы в резервуар?
Стоимость: 90 руб
Задача 5
На какой высоте H установится вода в трубке (рис. 5), опрокинутой в сосуд, если атмосферное давление 735,6 мм рт. ст., а температура воды tв = 40 °С, tв = 80 °С?
Стоимость: 90 руб
Задача 6
В сосуд (рис. 6), заполненный водой и маслом (δ = 0,9), опущен кусок воска (γвоск/γводы = 0,96). Какая часть воска погрузится в воду и какая окажется в масле?
Стоимость: 150 руб
Задача 7
Цилиндрический сосуд (рис. 7), имеющий диаметр D = 0,4 м и наполненный водой до высоты а = 0,3 м, висит без трения на плунжере диаметром d = 0,2 м. Собственный вес сосуда 0,5 кН. Определить вакуум, обеспечивающий равновесие сосуда.
Стоимость: 90 руб
Задача 8
В цилиндрическом сосуде (рис. 8) плавает кусок льда внутри которого имеется воздушная полость. Объем льда V1 = 12 дм3, полости V2=50 см3. Диаметр сосуда D = 500 мм. Определить, какая часть объема куска льда находится над водой. Как изменится уровень воды в сосуде, если лед растает?
Задача 9
Тонкостенный сосуд А плавает в воде (рис. 9), содержащейся в цилиндре диаметром D = 72 мм. Размеры сосуда: Н = 60 мм, d = 24 мм. Давление на поверхности воды в цилиндре – атмосферное, разность уровней воды в сосуде и цилиндре h1 = 34 мм. Определить вес сосуда А. Какой силой Р нужно нагрузить поршень, чтобы сосуд А погрузился на дно цилиндра, если первоначальное заполнение со- суда водой h2 = 10 мм?
Задача 10
Каким должен быть наименьший уровень воды в сосуде (рис. 10), при котором стальной шар (γстали/γводы = 8,0) радиусом R = 100 мм, перекрывающий круглое отверстие диаметром d = 1,5R в плоской вертикальной стенке, будет находится в равновесии?
Стоимость: 150 руб
Задача 11
Тонкостенный сосуд нижним открытым концом опущен в резервуар А (рис. 11) и покоится на опорах. В сосуде создан вакуум, благодаря чему вода поднялась на высоту а + в = 1,9 м. Размеры сосуда: D = 0,8 м, d = 0,3 м, b = 1,5 м. Собственный вес сосуда G = 1 кН. Определить величину силы, воспринимаемой опорами?
Стоимость: 180 руб
Задача 12
Сосуд (рис. 12) наполнен водой, избыточное давление М = 50 кПа. Размеры сосуда D1 = 1,8 м, D2 = 0,9 м, h = 1,2 м. Вес крышки верхней и нижней G1 = 6 кН, вес конической обечайки G2 = 9 кН. Определить усилия в болтовых группах А, В, С.
Задача 13
Цилиндрический сосуд диаметром D = 0,4 м и высотой a = 0,8 м, заполненный водой, опирается на плунжер диаметром d = 0,2 м. Вес верхней крышки сосуда G1 = 3 кН, вес цилиндрической части сосуда G2 = 1,5 кН, вес нижней крышки сосуда G3 = 1,2 кН. Определить показание манометра М.
Стоимость: 180 руб
Задача 14
Сборный конический резервуар (рис. 14) наполнен водой, над поверхностью которой находится воздух. Размеры резервуара: h = 1 м, D = 3 м; показание манометра М = 40 кПа. Определить разрывающие усилия, действующие на болтовые группы А и В.
Стоимость: 150 руб
Задача 15
Газгольдер (рис. 15), имеющий диаметр D = 12,5 м и вес G = 450 кН наполнен светильным газом, плавает в бассейне с водой. Определить вес грузов Q, необходимый для поддержания в газгольдере избыточного давления р = 2 кПа, и разность h уровней воды в бассейне и газгольдере, которая при этом образуется.
Задача 16
Горизонтальный цилиндрический сосуд (см. рис. 16) диаметром d = 0,8 м с полусферической и коническими крышками заполнен водой и вставлен до половины в замкнутый резервуар с водой на глубине а = 2 м. Показания манометра М = 30 кПа, вакуумметра V = 10 кПа. Определить горизонтальные и вертикальные составляющие сил давления воды на полусферическую и коническую крышки (крышки тонкостенные).
Задача 17
Определить в общем виде, какая работа будет затрачена на перемещение поршня площадью f на расстояние l в трубопроводе, соединяющем два резервуара с площадями F1 и F2. Резервуары (рис. 17) в начальном положении заполнены до одинаковой высоты жидкостью удельного веса γ. Трением поршня о стенки трубы пренебречь.
Задача 18
К днищу бака (рис. 18) присоединен манометр, показывающий давление 10 кПа. Найти давление pх, если h1 = 1,8 м, h2 = 1 м. Определить усилия, растягивающие и срезающие болты, которые крепят к вертикальной стенке бака коническую крышку с размерами d = 0,8 м, b = 0,6 м. Весом крышки пренебречь.
Задача 19
Сосуд, состоящий из двух цилиндрических частей (рис. 19), внутренние диаметры которых D = 0,5 м и d = 0,3 м, весит 160 Н и покоится на неподвижном поршне. Определить минимальный объем воды W, который надо налить в верхнюю часть сосуда, чтобы сосуд всплыл над поршнем. Трением сосуда о поршень пренебречь.
Стоимость: 100 руб
Задача 20
Наполнение бака контролируется поплавковым устройством (рис. 20). Определить диаметр шарового поплавка D, при котором будет обеспечено закрытие подводящей трубы с давлением воды р = 12 кПа. Шар алюминиевый, полый, с толщиной стенки δ = 0,5 мм; вес рычага Gр = 0,45 Н, вес запорной иглы Gи = 0,2 Н, длина рычага l = 0,5 м, d = 10 мм.
Стоимость: 150 руб
Задача 21
В цилиндрическом отстойнике (рис. 21) поверхность раздела между маслом и осевшей водой определяется по стеклу А, а верхний уровень масла по стеклу в трубке С. Уровень воды в дополнительной трубке В в = 1,2 м, в трубках А и С: а = 0,2 м; с = 1,4 м соответственно. Определить удельный вес масла.
Задача 22
Сколько цилиндрических понтонов необходимо для подъема груза весом G = 45 кН, если собственный вес понтона составляет (рис. 22) 6000 Н, диаметр D = 900 мм, длина l = 3 м?
Задача 23
Найти давление воздуха в резервуаре В (рис. 23), если давление на поверхности воды в резервуаре А равно 25 кПа, разности уровней ртути в двухколенном дифференциальном манометре h1 = 200 мм, h2 = 250 мм, мениск ртути в левой ветви манометра ниже уровня воды на h = 0,7 м. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено спиртом.
Стоимость: 120 руб
Задача 24
Коническая пробка закрывает круглое отверстие диаметром d = 80 мм в наклонной стенке резервуара (рис. 24). Определить силу, с которой пробка прижимается к стенке резервуара. z = 0,5 м, α = 75º, h1 = h2 = d, жидкость – масло индустриальное.
Стоимость: 120 руб
Задача 25
К резервуару, наполненному бензином до высоты 2, подсоединены три различные измерительные прибора (рис. 25): пьезометр, пружинный манометр и трехколенный манометр, наполненный ртутью, водой и воздухом. Определить показания пьезометра Н и пружинного манометра М, если расположение уровней жидкостей в трехколенном манометре показано на рисунке.
Стоимость: 150 руб
Задача 26
Круглое отверстие (рис. 26) с радиусом r=50 мм в наклонной стенке резервуара закрыто сферической заглушкой. Определить силы, разрывающие и срезающие болты, которыми заглушка прикреплена к стенке резервуара, po = 10 кПа, z = 0,5 м, α = 45°, жидкость – нефть.
Задача 27
По показаниям приборов вычислить разность давлений в сечениях трубопровода 1 и 2, hр = 60 мм, hв = 700 мм.
Стоимость: 90 руб
Задача 28
Цилиндрический резервуар целиком заполнен жидкостью (рис. 28). Зная показание манометра pМ = 60 кПа, определить силу гидростатического давления на крышку резервуара, если d = 2,2 м, l = 3 м, жидкость – вода.
Стоимость: 150 руб
Задача 29
Давление в резервуаре с маслом измеряется ртутным чашечным манометром. Зная показание манометра, h = 20 см, определить давление в точке А, если z = 0,7 м.
Стоимость: 90 руб
Задача 30
Цилиндрический выпуск из резервуара заглушен. Найти силы, разрывающие и срезающие болты А и Б при известном показании манометра. pм = 10 кПа, H = 2,0 м, d = 100 мм, l = 25 см, жидкость – масло.
Стоимость: 90 руб
Задача 31
Выяснить разность уровней ртути hP в U — образной трубке (рис. 31), заполненной тремя жидкостями: водой, ртутью и маслом, hВ = 70 см, hМ = 9 см.
Задача 32
Отверстие гидротехнического сооружения закрыто опрокидывающимся плоским затвором, расположенным под углом α = 40° (рис. 32). Зная вес затвора G = 75 кН, его размеры с = 3,5 м и l = 3 м (l – ширина) и положение опорного шарнира (В = 1,4 м), определить напор Н, при котором затвор открывает отверстие для слива воды.
Стоимость: 350 руб
Задача 33
По показанию U-образного ртутного манометра (рис. 33) вычислить падение давления на диафрагме, h1 = 130 см, h2 = 20 см, жидкость в трубе — керосин.
Задача 34
Определить момент М, необходимый для открытия дроссельного затвора (рис. 34), и выяснить, как влияет избыточное давление pм в трубопроводе на величину искомого момента. Трением в опорных узлах пренебречь. D = 2500 мм.
Стоимость: 150 руб
Задача 35
Определить абсолютное и избыточное давление воздуха в баллоне pо (рис. 35). Выразить результат в следующих единицах: ата, ати, кг/см2, кПа, мм рт. ст., h = 40 см, жидкость — бензин.
Задача 36
Определить силу гидростатического давления двух разнородных жидкостей (рис. 36) на вертикальную стенку, найти центр давления и построить эпюру давления, H = 2 м, h = 0,8 м, b = 4 м, жидкости – вода и нефть.
Задача 37
Определить абсолютное и избыточное давление pо в сосуде (рис.37), если h = 20 см, жидкость – ртуть.
Задача 38
Цилиндрический бак диаметром d = 1800 мм заполнен жидкостью. Определить силу гидростатического давления на плоскую торцовую стенку бака и найти центр давления (точку приложения силы давления.). Показание манометра pМ = 40 кПа. Жидкость – глицерин (рис. 38).
Задача 39
Определить, абсолютное и избыточное давление на поверхности батискафа, погруженного в море на глубину h = 6 км. Атмосферное давление p = 748 мм рт. ст. Выразить результат в следующих единицах: ата, ати, кг/см2, кПа, мм рт. ст.
Задача 40
Определить величину и направление равнодействующей силы давления воды на цилиндрический затвор плотины (рис. 39), перекрывающий прямоугольное донное отверстие высотой h = D = 800 мм и шириной b = 3000 мм. Глубина воды слева H1 = 3000 мм, справа H2 = 400 мм.
Стоимость: 150 руб
Задача 41
Определить манометрическое давление pМ в верхней части одного из наполненных водой сообщающихся сосудов (рис. 40), если на поршень второго сосуда действует сила p = 200 Н, d1 = 150 мм, d2 = 450 мм, d3 = 200 мм, h = 700 мм.
Задача 42
В прямоугольном окне вертикальной стенки резервуара (рис. 41) установлен на цапфах прямоугольный цилиндрический затвор (270°) диаметром D = 1000 мм и длиной b = 2000 мм. Определить усилие на цапфы и момент силы воздействия жидкости на затвор при напоре Н = 2000 мм. Весом затвора пренебречь. Жидкость – бензин, ρ = 720 кг/м3.
Задача 43
Определить показание h дифференциального двухжидкостного манометра (рис. 42), при котором система из двух поршней, имеющих общий шток, будет находиться в равновесии, если в обоих цилиндрах А находится воздух, а в верхней части колена Б манометра – спирт. Показания пружинного манометра – pМ = 110 кПа. Трением поршней в цилиндрах пренебречь. Наружное давление равно атмосферному, D = 280 мм, d = 240 мм.
Задача 44
Квадратное отверстие (рис. 43) со стороной в = 400 мм в вертикальной стенке открытого резервуара закрыто щитом, поворачивающимся вокруг горизонтальной оси О. Щит прижимается грузом Q, подвешенным на рычаге r = 600 мм. Определить минимально необходимый вес груза Q, если расстояние от верхней кромки отверстия до оси поворота щита a = 120 мм. Уровень воды перед отверстием Н = 1,5 м. Весом рычага пренебречь.
Задача 45
Поворотный клапан закрывает выход из резервуара в трубу квадратного сечения (рис. 44). Определить, какую силу Т нужно приложить к тросу для открытия клапана и пропуска жидкости. Давление в резервуаре pМ = 20 кПа, α = 45°, Н = 1200 мм, а = 400 мм, жидкость – бензин.
Стоимость: 180 руб
Задача 46
Определить показания дифференциального манометра (рис. 45), при котором система из двух поршней, имеющих общий шток, будет находиться в равновесии, если в обоих цилиндрах А находится вода, а в колене дифференциального манометра Б – ртуть. Показание пружинного манометра pМ = 120 кПа, D = 250 мм. Трением поршней в цилиндрах пренебречь. Наружное давление – атмосферное.
Задача 47
Для испытания на прочность резервуара произведена его опрессовка, т.е. наполнение под давлением p1 = 4,5 МПа жидкостью, имеющей объемный модуль упругости Е = 2000 МПа. За время t = 8 ч. давление в резервуаре вследствие утечек через швы понизилось до p2 = 4,2 МПа. Сколько за это время вытекло жидкости из резервуара, если он имеет форму цилиндра с диаметром d = 500 мм и высотой h = 1500 мм? Деформацией стенок резервуара пренебречь.
Задача 48
Определить силу S, на которую должно быть рассчитано запорное устройство квадратной крышки (рис. 46), поворачивающейся вокруг горизонтальной оси О и закрывающей отверстие в боковой плоской стенке сосуда, если в сосуде находится жидкость Ж (глицерин), а показание манометра, присоединенного к верхней части сосуда, pМ = 90 кПа, h = 1300 мм, а = 600 мм.
Стоимость: 180 руб
Задача 49
На какую высоту h (рис. 47) поднимется вода в пьезометрической трубке при воздействии на плунжер силой p = 250 Н, если диаметр плунжера D = 200 мм, а заглубление плунжера а = 300 мм?
Стоимость: 90 руб
Задача 50
В перегородке, разделяющей резервуар на две части, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом (рис. 48), высотой h = 40 мм и шириной b = 800 мм. Определить силу Т, которую нужно приложить к тросу для поворота щита. Найти реакцию донного порога R, если Н1 = 1800 мм, Н2 = 1200 мм, α = 30°, жидкость – бензин.
Задача 51
Сосуд плавает на поверхности воды (рис. 49), круглое отверстие закрыто плоской крышкой (d = 0,5 м). Определить силу давления F на крышку, если внутри сосуда давление p = 2 кПа.
Задача 52
Давление в сосуде (рис. 50) измеряется батарейным манометром. По показаниям манометра определить силу давления на верхнюю крышку сосуда, если h2 = 180 мм, h1 = 120 мм, h = 300 мм, D = 400 мм.
Задача 53
Резервуар имеет выпускную трубу диаметром d = 50 мм, перекрытую дисковым затвором (рис. 51). Избыточное давление pо = 60 кПа, Н = 0,8 м. Найти силу давления воды на клапан затвора и момент этой силы относительно оси поворота затвора.
Задача 54
Найти силу гидростатического давления на перегородку, разделяющую жидкости (рис. 52), точку ее приложения и построить эпюры гидростатического давления, если слой нефти составляет h1 = 1,5 м, а слой воды – h2 = 0,8 м, угол наклона перегородки α = 30°, ширина перегородки b = 2 м.
Задача 55
Угловой поворотный затвор перекрывает боковое отверстие А резервуара (рис. 53). R1 = R2 = 0,5 м, ширина затвора В = 1 м, Н = 3 м. Определить полную силу давления воды на затвор и момент этой силы относительно оси поворота затвора.
Задача 56
Давление жидкости в гидроцилиндре p = 0,2 МПа. Не учитывая силу трения, определить, при каком значении х поршень будет находиться в равновесии, D = 80 мм, жесткость пружины С = 7,8 Н/мм, начальное поджатие ее 10 мм (рис. 54).
Задача 57
Определить растягивающее напряжение в стенке стального цилиндра (рис. 55) при действии на поршень силы p = 5100 Н, D = 100 мм, длина рабочей части l = 250 мм, толщина стенки δ = 5 мм.
Задача 58
К поршню в цилиндре (рис. 56) приложено усилие P = 280 Н, диаметр поршня d = 50 мм, z = 15 см. Определить разность уровней ртути.
Задача 59
Шаровой клапан прижат к седлу пружиной, а также давлением воды (рис. 57). Давление над клапаном составляет p1 = 0,3 МПа, диаметр шара D = 40 мм, диаметр отверстия d = 20 мм. Определить силу, с которой пружина должна прижимать шар к седлу, если давление под клапаном p2 = 2 МПа. Весом шарового клапана и пружины пренебречь.
Стоимость: 150 руб
Задача 60
Найти максимальное давление, сообщаемое жидкости в трубе, если напряжение в материале трубопровода возникает только от давления жидкости, D = 300 мм, δ = 5 мм, l = 3 м, допускаемое напряжение σ = 30 МН/м2 (рис. 58).
Задача 61
Для измерения падения давления в вентиляционной трубе применяется чашечный наклонный микроманометр, наполненный спиртом (рис. 59), γ = 8000 Н/м3, наклон трубки α = 30°. Определить необходимую длину l манометрической шкалы для измерения падения давления Δp = 100 Н/м2.
Задача 62
Вертикальный вал, опирающийся на гидравлический подпятник, передает полезный момент М = 25000 Нм (рис. 60). Осевое давление вала Q = 100 кН, диаметр его пяты d = 40 см. Определить момент трения на валу М, если высота гидравлической манжеты h = 0,3 d, коэффициент трения манжеты f = 0,2. Пренебречь осевым перемещением вала (силой трения в осевом направлении).
Задача 63
Из бака по трубопроводу вытекает вода под напором H. Определить без учета потерь напора расход воды, если диаметр трубопровода d = 60 мм и напор H = 1,6 м. Определить также напор H1, при котором по трубопроводу будет протекать в два раза больший расход.
Стоимость: 120 руб
Задача 64
Определить расход нефти (γ = 8,35 кН/м3) и напор в баке (рис. 62) без учета потерь напора, если заданы диаметры трубопровода d1 и d2, а также перепад уровней ртути h в дифманометре (d1 = 50 мм, d2 = 30 мм, h = 60 мм рт. ст.).
Задача 65
Определить показание дифференциального манометра (рис. 62) и напор в баке Н без учета потерь, если диаметры трубопровода d1 и d2 и расход воды Q, причем, d1 = 60 мм, d2 = 25 мм, Q = 5 л/с.
Стоимость: 180 руб
Задача 66
Определить диаметр трубопровода d1 (рис. 62) и напор в баке Н без учета потерь напора, если заданы диаметр d2, расход воды Q и перепад ртути h в дифференциальном манометре (d2 = 40 мм, Q = 6 л/с, h = 70 мм рт. ст.).
Стоимость: 180 руб
Задача 67
Определить диаметр трубопровода d2 (рис. 62) и напор в баке воды Н без учета потерь. Дано: d1 = 80 мм, Q = 7,5 л/с, h = 85 мм рт. ст.
Задача 68
Определить расход воды Q в трубопроводе (рис. 63) диаметром d1 = 200 мм при помощи водомера Вентури. Диаметр горловины d2 = 100 мм, разность показаний пьезометров h = 80 см.
Задача 69
Определить скорость течения воды V2 (рис. 63) и расход Q в трубке, если d1 = 95 мм, d2 = 50 мм, h = 100 см.
Задача 70
Определить разность показаний пьезометров h (рис. 63), если заданы расход воды Q = 10 л/с, d1 = 100 мм, d2 = 55 мм.
Стоимость: 90 руб
Задача 71
На какую высоту h (рис. 64) может подняться вода из резервуара по трубопроводу протекает вода с расходом Q = 5 л/с? Диаметры d1 = 60 мм, d2 = 25 мм, p = 10 кПа. Потери напора не учитывать.
Стоимость: 150 руб
Задача 72
По трубопроводу (рис. 64) течет вода с расходом Q = 16 л/с. Определить, какой диаметр d2 должен иметь трубопровод для обеспечения всасывания воды из резервуара на высоту h = 1,5 м. Потери не учитывать, d1 = 120 мм, избыточное давление p1 = 15 кПа.
Задача 73
Из резервуара (рис. 65) вода вытекает через отверстие в дне по конусной трубе с параметрами d1 = 10 мм, d = 20 мм, l = 5,3 м при напоре Н = 2 м. Определить давление в плоскости отверстия на входе трубы.
Задача 74
Резервуары А и В (рис. 66) закрыты крышками и соединены трубой. Разность уровней в резервуарах Н = 4 м, давление p1 = 160 кПа, p2 = 80 кПа. Определить, с какой скоростью вытекает вода в трубе, считая движение установившимся. Потерями энергии пренебречь.
Задача 75
Два резервуара соединены трубопроводом с участками разного диаметра и разной длины. Угол наклона трубопровода α = 30°. Пренебрегая потерями, определить расход воды, поступающей из трубопровода, и давление в нем в точке А. Дано: H = 6 м, h2 = 9 м, d1 = 400 мм, d2 = 200 мм, l1 = 10 м, l2 = 20 м.
Стоимость: 150 руб
Задача 76
Определить (рис. 68) скорость истечения воды и расход в трубопроводе, а также давление в точке А трубопровода. Дано: H = 1,5 м, h = 20 м, α = 30°, d = 250 мм, d1 = 300 мм, l = 15 м, l1 = 20 м. Трубы стальные, температура воды t = 20 °С.
Стоимость: 240 руб
Задача 77
Пренебрегая потерями, найти количество воды, вытекающей через кран за один час (рис. 69). Дано: Н = 12 м, d = 50 мм.
Задача 78
Не учитывая потери, определить скорости течения жидкости на всех участках трубопровода (рис. 70) и построить напорную и пьезометрическую линии. Дано: h1 = 3,5 м, h2 = 2 м, d1 = 30 мм, d2 = 20 мм, d3 = 15 мм.
Задача 79
Часть металлической трубки в камере (рис. 71) заменена резиновой. Не учитывая упругость резины и потери, определить диаметр резиновой трубки d2, если d1 = 16 мм, Q = 10 л/с, h = 12 см.
Задача 80
При какой силе P давления на поршень скорость истечения масла И-12 из сопла будет V = 10 м/с? Дано: D = 30 мм, d = 10 мм.
Стоимость: 120 руб
Задача 81
Определить расход Q воды и напор Н в резервуаре (рис. 73), не учитывая потери. Построить пьезометрическую линию. Дано: D = 36 мм, d = 26 мм, показания ртутного манометра h = 30 см.
Стоимость: 150 руб
Задача 82
Определить напор Н воды в баке (рис. 74), если дано: расход Q = 7 л/с, d = 30 мм, l = 3 м, α = 30°. Потери напора не учитывать. Как изменится напор, если по трубопроводу пропустить расход Q1 = 2 Q.
Задача 83
Определить расход воды через трубу диаметром d = 115 мм, установленной в торце цилиндра диаметром D = 230 мм (рис. 75), если h = 1,2 м, а показания манометра pМ = 100 кПа.
Задача 84
Определить начальную скорость истечения жидкости из сосуда, заполненного слоями воды и масла (γМ = 7,85 кН/м3, γВ = 9,8 кН/м3) одинаковой высоты h = 1 м (рис. 76), сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения при заполнении сосуда только водой или только маслом до уровня 2h. Определить расход при d = 15 мм.
Задача 85
Определить расход воды через сифон (рис. 77), если H1 = 0,85 м, H2 = 1,8 м, H3 = 3,7 м, общая длина сифона l = 23 м, диаметр d = 25 мм. Учесть местные потери и потери по длине, λ = 0,03. Температура воды t = 20 °С, сифон стальной, R = d.
Стоимость: 150 руб
Задача 86
Определить абсолютное давление перед входом в насос (рис. 78). Подача насоса Q = 2,3 л/с, l = 1,5 м, d = 40 мм, tмасла = 60 °С. Давление в баке pа = 266,8 мм рт. ст. Коэффициент сопротивления крана ζкр = 1,5, коэффициент сопротивления входа в трубу ζвх = 0,5, высота уровня масла в баке над сечением входа в насос H = 1,2 м, масло индустриальное И-12.
Стоимость: 120 руб
Задача 87
Вода в количестве Q = 42 л/с перекачивается по трубопроводу, составленному из старых чугунных труб диаметром d = 120 мм и общей длиной l = 200 м. Определить, во сколько раз и на сколько ватт уменьшится мощность, расходуемая на перекачку воды, при указанном расходе Q, если чугунные трубы заменить гладкими стальными того же диаметра. Температура воды t = 20°С, КПД насосного агрегата, осуществляющего перекачку воды, ηН = 0,75.
Стоимость: 150 руб
Задача 88
Определить при t = 20 °С расход воды Q. Учесть только местные потери: на входе (ζ1), в угольниках (ζ2 и ζ6 при R/D = 1), на внезапном расширении и сужении (ζ3 и ζ4) и вентиле (ζ5), Н = 1,5 м, d1 = 50 мм, d2 = 100 мм.
Стоимость: 150 руб
Задача 89
Определить скорость истечения бензина (относительный вес δ = γжидк/γводы = 0,7) с учетом всех сопротивлений. Дано: tбенз = 20 °С, материал труб – сталь, р0 = 120 кПа, Н = 1,5 м, l1 = 2,5 м, d1 = 30 мм, l2 = 2 м, d2 = 45 мм, l3 = 1,5 м, d3 = 20 мм, d4 = 15 мм. Коэффициент сопротивления сопла принять равным ζсоп = 0,05.
Стоимость: 300 руб
Задача 90
Определить напор воды H в баке с учетом всех сопротивлений, если p0 = 80 кПа, расход воды Q = 1,3 л/с, длины участков: l1 = 2 м, l2 = 1,5 м, l3 = 1 м; диаметры: d1 = 25 мм, d2 = 40 мм, d3 = 20 мм, d4 = 10 мм, материал труб – алюминий, tводы = 15 °С. Коэффициент сопротивления сопла принять равным ζсоп = 0,05.
Стоимость: 180 руб
Задача 91
В баке (рис. 81) имеется перегородка с отверстием (d = 100 мм), в него поступает вода в количестве Q = 60 л/с. Из каждой секции вода вытекает через цилиндрический насадок (dНАС = dОТВ). Определить расход через каждый насадок, если μОТВ = 0,62, μНАС = 0,82.
Стоимость: 150 руб
Задача 92
Определить максимально возможную высоту установки насоса h (рис. 82), если его подача Q = 50 л/с, показания вакуумметра на входе в насос pV = 80 кПа. Длина всасывающей линии l = 10 м, диаметр d = 150 мм, жидкость – масло АМГ-10, tмас = 40°С. Материал трубы – сталь, коэффициент сопротивления фильтра ζФ = 1,6. Учесть все потери напора.
Задача 93
Определить разрежение перед входом в насос, если его подача Q = 40 л/с, высота установки h = 3,5 (см. рис. 82), длина всасывающей линии l = 6 м, d = 160 мм, коэффициент сопротивления фильтра ζФ = 1,6, температура воды t = 25°С, труба стальная. Учесть все потери напора.
Задача 94
Определить подачу насоса, если высота установки h = 4 м, показание вакуумметра, установленного на входе в насос pv = 70 кПа, длина трубы l = 5 м, d = 155 мм, t = 25 °С. Труба цементная. Коэффициент сопротивления фильтра ζф = 1,6. Учесть все потери.
Стоимость: 150 руб
Задача 95
Как изменится время опорожнения бака (рис. 83), если к кромкам отверстия присоединить вертикальную трубу длиной l = 2,5 м и диаметром d = 35 мм? Расчет проводить с учетом потерь напора по длине. В баке находится жидкость с относительным весом δ = γжидк/γводы = 0,8. Температура t = 25 °С, материал трубы алюминий, D = 1 м, H = 1,7 м.
Стоимость: 150 руб
Задача 96
Какой напор Н необходимо создать в начале маслопровода (рис. 84), чтобы обеспечить перемещение поршня со скоростью V = 15 см/с? В расчете учесть потери по длине. Дано: l = 1,8 м, d = 10 мм, D = 60 мм, Р = 500 Н, tмасла = 30 °С, материал трубы – латунь. Масло – И-12.
Стоимость: 120 руб
Задача 97
Определить суммарный расход воды через два отверстия в стенке резервуара (рис. 85): круглое (d = 50 мм), расположенное на расстоянии h1 = 1,2 м от дна и расположенное у дна. Каков будет суммарный расход Q, если к верхнему отверстию присоединить цилиндрический насадок (Н = 2,4 м)?
Задача 98
В вертикальной стенке, разделяющей резервуар на две части (рис. 86), расположено круглое отверстие (d1 = 60 мм, Н1 = 2,7 м, расход через отверстие Q = 3,3 л/с). Определить глубину Н2 воды в правой части, диаметр d2 отверстия в наружной стенке и скорость струи VС в сжатом сечении струи, вытекающей из резервуара, если l = 1,2 м.
Задача 99
Вода из верхней секции закрытого бака перетекает в нижнюю (рис. 87) через отверстие (d1 = 35 мм), а затем через цилиндрический насадок (d2 = 25 мм) вытекает в атмосферу. Определить расход воды через насадок, если показание манометра pМ = 50 кПа, а уровни h1 = 1,7 м, h2 = 2,8 м. Найти давление p2.
Задача 100
Две новые чугунные трубы разного диаметра последовательно соединены между собой (рис. 88). Зная концевые напоры и размеры труб, определить напор потока воды в узле В, построить пьезометрическую линию. Напоры в сечениях: НА = 40 м, НС = 20 м. Размеры труб: d1 = 80 мм, l1 = 80 м, d2 = 50 мм, l2 = 50 м.
Стоимость: 150 руб
Задача 101
Вычислить скорость истечения воды через отверстие (рис. 89) и определить расход, если Н = 1,8 м, pо = 100 кПа, d = 10 мм. Выяснить, как изменится расход, если подсоединить к отверстию цилиндрический насадок.
Задача 102
Учитывая только местные сопротивления, определить перепад уровней в резервуаре Н (рис. 90). Дано: расход воды Q = 25 л/с, d2 = 120 мм, d1 = 90 мм, ζВЕНТ = 4. Построить пьезометрическую линию.
Задача 103
Вода вытекает по горизонтальному трубопроводу, на котором установлен вентиль, Н = 8 м, d1 = 50 мм, d2 = 70 мм, ζВЕНТ = 5 (рис. 90). Определить расход воды, учитывая только местные сопротивления, построить пьезометрическую линию.
Задача 104
Определить напор воды Н (рис. 90), учитывая только местные сопротивления и построить пьезометрическую линию. Дано: Q = 80 л/с, d1 = 100 мм, d2 = 150 мм, ζВЕНТ = 4.
Стоимость: 180 руб
Задача 105
Какой должна быть толщина стенки δ, чтобы труба диаметром d = 50 мм и длиной l = 400 м выдержала гидравлический удар (рис. 91)? Наибольший расход QМАКС = 3 л/с, время закрытия задвижки t = 0,5 с. Предельно допустимые разрывающие напряжения для стенки трубы σ = 1200 кг/см2. Материал трубы – сталь, жидкость – бензин.
Задача 106
По трубопроводу (рис. 92) (d = 60 мм), в котором установлена труба Вентури с горловиной d1 = 20 мм, вода сливается в бассейн (h=2 м). Коэффициент сопротивления диффузора ζДИФ = 0,25, коэффициент сопротивления угольника ζУГ = 1. Определить, учитывая потери на местных сопротивлениях, какой наибольший расход можно пропустить по трубопроводу при полностью открытом вентиле (ζВЕНТ = 3), чтобы вакуумметрическая высота в расходомере не превышала 6 м.
Задача 107
Определить скорость и расход перетекания бензина из одной половины сосуда в другую (рис. 93) через цилиндрический насадок в стенке, если Н1 = 2 м, Н2 = 1 м, d = 20 мм, показание дифференциального манометра h = 20 см.
Стоимость: 120 руб
Задача 108
Учитывая местные сопротивления (рис. 94), определить расход воды, если Н = 3 м, d = 100 мм, d1 = 60 мм, ζВЕНТ = 5. Построить пьезометрическую линию.
Стоимость: 200 руб
Задача 109
Определить расход воды Q, если p0 = 400 кПа, Н = 2 м, d1 = 80 мм, d2 = 100 мм, d3 = 30 мм. При расчете учесть только местные сопротивления. Определить скорости на каждом участке трубы и построить пьезометрическую линию.
Стоимость: 200 руб
Задача 110
Из бака с постоянным уровнем (рис. 96) вода вытекает в атмосферу через сходящийся насадок (d = 25 мм, d1 = 50 мм, l = 2,5 м, h = 0,5 м, давление ро = 175 кПа). Определить высоту фонтана при полностью открытом вентиле. При расчете учесть все местные сопротивления.
Задача 111
Из открытого бака через цилиндрический насадок (рис. 97) вода вытекает в промежуточную емкость, а из нее через отверстие в атмосферу. Найти уровень воды в открытом резервуаре z2, если ро = 180 кПа, z1 = 2,5 м, d1 = 15 мм, d2 = 20 мм.
Задача 112
Определить напор воды Н (рис. 98), если расход Q = 5 л/с, l = 20 м, d = 35 мм, материал труб – сталь, t = 25°C. Учесть только потери напора по длине.
Задача 113
Определить расход масла И-20 при t = 20°C в трубе, если Н = 1,3 м, l = 8 м, d = 30 мм, шероховатость трубы Δ = 0,01 мм, ρ = 900 кг/м3.
Задача 114
Определить диаметр трубы, если напор воды Н = 2,5 м (рис. 98), расход Q = 6 л/с, l = 30 м, материал трубы – чугун, t = 20°С. Учесть только потери по длине.
Задача 115
Заполнение бака бензином происходит через воронку (рис. 99) диаметром d2 = 50 мм, высотой h = 400 мм с коэффициентом сопротивления ζ = 0,25. В воронку бензин заливается из резервуара с Н = const по трубе диаметром d1 = 30 мм, коэффициенты сопротивления: крана ζКРАН = 8,5, поворота ζПОВОР = 0,8. Выяснить, при каком предельном напоре Н воронка не будет переполняться и какой при этом будет расход бензина. Учесть только потери на местных сопротивлениях.
Задача 116
Два резервуара (рис. 100) соединены трубкой диаметром d и длиной l, изготовленной из латуни. Определить разницу уровней Н в резервуарах, если расход воды Q = 300 м3/ч, температура t = 20°C. При расчете учесть все потери. Дано: d = 100 мм, l = 12 м, ζВЕНТ = 3.
Задача 117
В резервуар А поступает вода (рис. 101) и количестве Q = 1 л/с. Через круглое отверстие с острой кромкой вода перетекает в резервуар В, а из него через цилиндрический насадок диаметром d2 в атмосферу. Определить H1 и H2. Дано: d1 = 20 мм, d2 = 15 мм.
Задача 118
Определить давление рМ (рис. 102), которое создает насос, чтобы обеспечить подачу бензина Q = 100 л/мин в бак с давлением Р1 = 80 кПа. Дано: Н = 0,5 м, h = 4 м, l = 10 м, d = 25 мм. Материал трубы – сталь, температура бензина t = 20°C.
Задача 119
Керосин, температура которого t = 20 °C, подается из нижнего бака в верхний (d = 40 мм, l = 2, Н = 0,8 м, h = 0,2 м). Определить давление в нижнем баке р0, при котором расход Q = 1 л/с, при ζвент = 8 и шероховатости трубы Δ = 0,2 мм. Учесть все потери напора.
Стоимость: 150 руб
Задача 120
Определить расход воды с учетом местных сопротивлений, если угол конусности Θ = 45°, D = 100 мм, d = 60 мм, h = 60 мм рт.ст. (рис.104).
Задача 121
Два резервуара соединены двумя параллельными трубами длиной l, диаметрами d1 и d2. Определить разность уровней Н и расходы Q1 и Q2, если общий расход воды при температуре t = 20 °С Q = 0,7 м3/с (трубы стальные). Дано: l = 10 м, d1 = 500 мм, d2 = 100 мм.
Стоимость: 270 руб
Задача 122
Для перекачки воды из верхнего резервуара в нижний (рис. 106) применен сифон, состоящий из трех участков трубы. Найти расход воды и давление в сечении А – А. Дано: d = 70 мм, Н1 = 5 м, b = 2 м, Н2 = 10 м, Н3 = 8,5 м, Н4 = 4,5 м. Температура воды t=20oС, коэффициент гидравлического трения λ = 0,03.
Задача 123
Определить коэффициент расхода чугунного трубопровода (рис. 107), приведенный к выходному сечению. Дано: расход воды при температуре t = 20°C Q = 35 л/с, d1 = 150 мм, d2 = 100 мм, d3 = 60 мм, l1 = 15 м, l2 = 7 м, R = d2, α = 90°. Трубы – чугунные.
Стоимость: 240 руб
Задача 124
Для ограничения расхода воды в гидролинии устанавливается диафрагма. Избыточные давления в трубе до и после диафрагмы постоянны (р1 = 63,7 кПа, р2 = 20,8 кПа). Диаметр трубы D = 76 мм. Определить необходимый диаметр диафрагмы d, если Q = 350 л/мин (рис. 108). Принять коэффициент сопротивления диафрагмы ζДИАФР = 0,03, коэффициент сжатия для диафрагмы ε = 0,61.
Стоимость: 180 руб
Задача 125
Расход воды Q = 80 м3/ч протекает по горизонтальной трубе, внезапно суживающейся от d1 = 200 мм до d2 = 100 мм (рис. 109). Определить, какую разность уровней ртути покажет дифференциальный манометр, включенный в месте изменения сечения.
Задача 126
Подобрать параметры насоса (Р, Q) для осуществления движения поршня под нагрузкой Т = 5 кН со скоростью Vп = 1,2 м/с (рис. 110). Жидкость – масло гидравлическое. Вязкость ν = 4 · 10-1 Ст, другие данные: γ = 8,85 кН/м3, D = 100 мм, dшт = 60 мм, d = 12 мм, l = 2 м. Трубы стальные, новые. Учитывать только местные потери в распределителе ζр = 5.
Стоимость: 250 руб
Задача 127
Жидкость (γ = 8,85 кН/м3) при расходе Q = 3 л/с от насоса подается к золотнику под давлением 16 · 105 Н/м2, а от золотника в поршневую полость гидроцилиндра, диаметр которого D = 70 мм. К штоку гидроцилиндра приложена сила Р = 2040 Н (рис. 111). Пренебрегая трением и не учитывая избыточное давление в штоковой полости, рассчитать скорость движения поршня при установившемся движении, если площадь проходного сечения золотника f = 20 мм, а его коэффициент расхода μ = 0,62.
Стоимость: 180 руб
Задача 128
В схеме объемной гидростатической передачи регулируемый дроссель (рис. 112) установлен на выходе. Перепад давления на золотниковом распределительном устройстве ΔрЗОЛ = 25 · 105 Па, перепад давления на дросселе ΔpДР = 3 · 104 Па. Величина нагрузки на поршне гидроцилиндра Р = 25 кН, диаметр штока dШТ = 40 мм, диаметр поршня D = 75 мм. Скорость движения поршня VП = 4 м/мин. Определить производительность и потребляемую мощность насоса, если объемный КПД его η0 = 0,86, гидравлический ηг = 1, механический ηМЕХ = 0,9.
Потери напора в гидролиниях и остальных узлах и утечки не учитывать. Жидкость – масло индустриальное И-20.
Стоимость: 180 руб
Задача 129
В гидроприводе поступательного движения скорость поршня гидроцилиндра VП регулируется дросселем, установленным на входе [рис. 113]. Нагрузка на поршень Р = 5 кН, силы трения в уплотнениях поршня и штока составляют 5%. Диаметр поршня – D = 100 мм, штока – dШТ = 60 мм. Скорость поршня VП = 6 м/мин. Перепад давления на золотнике-распределителе ΔрЗОЛ = 20 · 104 Па, давление жидкости в штоковой полости ршт = 3 · 104 Па. Площадь проходного отверстия дросселя f = 10 мм2, коэффициент расхода дросселя μ = 0,7. Утечки рабочей жидкости [ρ = 890 кг/м3] на участке дроссель – гидроцилиндр составляют 5% от расхода, поступающего в гидроцилиндр. Рассчитать подачу и эффективную мощность насоса.
Стоимость: 250 руб
Задача 130
В гидроприводе (рис. 114) поступательного движения дроссель включен параллельно гидроцилиндру. Диаметр поршня D = 150 мм, штока – dШТ = 60 мм, нагрузка R = 16 кН, ход поршня l = 800 мм, площадь проходного отверстия дросселя f = 4 мм2, коэффициент расхода дросселя – μ = 0,65, подача насоса – Q = 60 л/мин. Определить время одного цикла работы гидроцилиндра, пренебрегая ускорением поршня, силами трения и утечками жидкости в системе и учитывая только перепад давления в распределителе ΔpР = 20 Н/см2. Рабочая жидкость – масло индустриальное И-20.
Задача 131
Стол станка (рис. 115) связан со штоком. Определить величину силы противодавления R, преодолеваемую в момент захода правой части в демпферную полость цилиндра. Начальная скорость движения стола VП = 1 м/с, d1 = 5 мм, d2 = 8 мм. Коэффициент расхода через демпферное отверстие μД = 0,65, через отверстие слива – μСЛ = 0,8. Диаметр поршня D = 100 мм, диаметр штока dШТ = 60 мм. Утечками в торцевом зазоре пренебречь. Давление слива рСЛ = 300 кПа.
Стоимость: 180 руб
Задача 132
Определить мощность шестеренного насоса, используемого в объемной гидропередаче для перемещения поршня гидроцилиндра (рис. 116), если внешняя нагрузка поршня при рабочем ходе (справа налево) р = 5 кН. Скорость рабочего хода VП = 0,2 м/с, диаметр поршня D = 50 мм, диаметр штока – dШТ = 20 мм, плотность жидкости ρ =1210 кг/м3, кинематическая вязкость жидкости ν = 1,2 Ст. Общая длина напорной и сливной линии l = 12 м, диаметр трубопровода dТР = 10 мм. Местные сопротивления не учитывать за исключением сопротивления золотника и фильтра. Коэффициент сопротивления фильтра ζФ = 11,6, золотника ζЗОЛ = 16.
Задача 133
Гидравлическое реле времени, применяемое для включения и выключения устройств через фиксированные промежутки времени (рис. 117), состоит из цилиндра, в котором помещен поршень диаметром D = 80 мм со штоком толкателя диаметром D1 = 40 мм. Цилиндр присоединен к емкости с постоянным уровнем жидкости Но = 0,9м. Под действием давления жидкости поршень перемещается, вытесняя жидкость из левой полости в ту же емкость через трубку диаметром d = 10 мм. Вычислить время срабатывания реле, определяемое перемещением поршня на расстояние S = 100 мм из начального положения до упора в торец цилиндра. Движение поршня считать равномерным. В трубке учитывать только местные потери, полагая режим турбулентным. Коэффициент сопротивления колена ζК = 1,5, дросселя на трубке ζД = 22. Утечками и трением в цилиндре и скоростными напорами в его полостях пренебречь.
Задача 134
Гидравлический демпфер (рис. 118) представляет собой цилиндр, в котором под действием внешней силы перемещается поршень, перегоняя масло (ρ = 900 кг/м3) из одной полости в другую через обводную трубку с регулируемым дросселем. Диаметры поршня D1 = 50 мм, его проходного штока D2 = 20 мм и обводной трубки d=5 мм. Каков должен быть коэффициент сопротивления дросселя ζД, чтобы при нагрузке R = 6500 H скорость перемещения поршня равнялась V = 0,2 м/с? В трубке учитывать только местные сопротивления, предполагая турбулентный режим движения жидкости. Коэффициент сопротивления каждого из двух колен на трубке ζК = 1,25. Утечками и трением в цилиндре пренебречь.
Задача 135
Рабочая жидкость (ρ = 900 кг/м3) подается в цилиндр гидроусилителя (диаметр поршня D = 80 мм, диаметр штока d = 30 мм) через командный золотник с прямоугольными окнами шириной b = 2 мм и переменной высотой x (рис. 119). Коэффициент расхода золотниковых окон μ = 0,5. Давление питания на входе в золотник рП=20 МПа поддерживается постоянным. Давление слива рСЛ = 0. Определить скорость движения поршня VП при полном открытии золотника (x = 2 мм) при нагрузке R = 70 кН. Указать, какова максимальная скорость поршня при R = 0 и при какой максимальной нагрузке VП = 0.
Задача 136
Определить скорость перемещения поршня гидротормоза (рис. 120) диаметром D = 200 мм со штоком диаметром dШТ = 80 мм, нагруженного силой Р = 120 кН, если перетекание жидкости из левой полости цилиндра в правую происходит через два отверстия в поршне диаметром d = 10 мм, при этом давление в правой полости рИЗБ = 0. Коэффициент расхода отверстий μ принять равным 0,6, плотность жидкости ρ = 865 кг/м3. Коэффициент трения в манжете поршня шириной 25 мм f = 0,15.
Задача 137
Объемный насос (рис. 121), подача которого QН = 240 см3/с, питает рабочей жидкостью (ρ = 855 кг/м3) два параллельных силовых гидроцилиндра одинакового диаметра D = 50 мм. Для синхронизации работы цилиндров использован делитель расхода (порционер), в котором две ветви потока проходят через дроссельные шайбы диаметром d1 = 2 мм и цилиндрические золотниковые окна высотой S = 2 мм, перекрываемые плавающим поршеньком диаметром d = 10 мм. При неодинаковых нагрузках поршенек смещается, изменяя сопротивление ветвей и поддерживая равенство расходов, поступающих в гидроцилиндры. Определить скорость установившегося движения поршней гидроцилиндров, давление рН насоса на входе в делитель и смещение х поршенька из крайнего левого положения при нагрузках R1 = 20 кН и R2 = 15 кН. Коэффициент расхода дроссельных шайб μ1 = 0,6, золотниковых окон μ2 = 0,5. Потерями напора в трубах, трением и утечками в гидроцилиндрах пренебречь.
Задача 138
Вода подается в цилиндр пресса (рис. 122) грузовым гидроаккумулятором по стальному трубопроводу l = 180 м и d = 50 мм. Вес подвижных частей аккумулятора G = 400 кН, диаметр плунжера D1 = 220 мм, КПД рабочего хода η = 0,95. Определить усилие Р пресса при разных скоростях плунжера: V1 = 0,1 м/с и V2 = 0,2 м/с. Диаметр плунжера D2 = 300 мм, КПД рабочего хода η2 = 0,95 (весом плунжера пренебречь). Шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,2 мм, местные потери составляют 10% потерь на трение. Вязкость воды ν = 1,25 сСт.
Стоимость: 250 руб
Задача 139
Перемещения поршней гидроцилиндров (рис. 123) диаметром D = 15 см, нагруженных внешними силами R1 = 1000 Н и R2 = 2000 Н, осуществляется подачей в гидроцилиндры спиртоглицериновой смеси (ν = 1 Ст, ρ = 1245 кг/м3) по трубам одинаковой длины l = 10 м и диаметра d = 4 см. Определить скорости перемещения поршней при расходе Q = 7 л/с в магистрали. Сопротивлением сливной линии пренебречь, считая давление в нерабочих полостях цилиндров атмосферным. Местные потери в напорной линии принять равными 10% от потерь по длине.
Задача 140
Три одинаковых цилиндра (рис. 124) диаметром D = 50 мм заполнены маслом (δ = 0,9 ν = 0,3 Ст) и соединены трубами, размеры которых: l1 = l2 = 22,5 м, l3 = 20 м и d = 25 мм. В цилиндрах находятся поршни, нагруженные силами R1 = 700 Н, R2 = 640 Н и R3 = 500 Н. Определить направления и величины скоростей перемещения поршней. Пренебречь высотами расположения поршней относительно узловой точки системы, трением в цилиндрах и местными потерями напора в трубах.
Задача 141
В системе объемного гидропривода пневмогидравлический аккумулятор с избыточным давлением воздуха рo = 5 МПа питает маслом силовой гидроцилиндр диаметром D = 60 мм (рис. 125). Плотность масла ρ = 910 кг/м3, кинематическая вязкость ν = 0,2 Ст. Соединительная латунная трубка (шероховатость Δ = 0,01 мм) имеет размеры l = 12 м и d = 15 мм. Разность уровней h = 0,4 м. Определить скорость установившегоcя движения поршня VП гидроцилиндра, когда к нему приложена полезная нагрузка R = 12 кН. Какой станет скорость поршня при сбросе полезной нагрузки (R = 0)? Местные сопротивления трубки принять равными 30% от ее сопротивления по длине. Утечками и трением поршня в гидроцилиндре пренебречь.
Задача 142
В регуляторе скорости (рис. 126) гидротурбины применен так называемый гидравлический маятник. При изменении числа оборотов регулируемой турбины применяется расход жидкости, прокачиваемой насосом маятника через калиброванную трубку, вследствие чего изменяется сила давления на поршень, который, меняя поджатие пружины, оказывает воздействие на систему регулирования. Определить диаметр калиброванной трубки d так, чтобы при подаче насоса Q = 0,39 л/с (что соответствует рабочему числу оборотов турбины) сжатие пружины было Sо = 60 мм. Жесткость пружины С = 7,5 Н/см, длина трубки l = 0,7 м, динамическая вязкость масла μ = 0,03 Па · с, ρ = 900 кг/м3, диаметр поршня D = 30 мм. Сопротивлением подводящих труб пренебречь.
Стоимость: 250 руб
Задача 143
Определить диаметр гидравлического цилиндра (рис. 127), необходимый для подъема задвижки при избыточном давлении жидкости p = 0,2 МПа, если диаметр трубопровода D2 = 0,6 м и вес подвижных частей устройства G = 2000 Н. При расчете коэффициент трения задвижки f в направляющих поверхностях принять равным 0,3, силу трения в цилиндре считать равной 5% от веса подвижных частей. Давление за задвижкой равно атмосферному. Площадью штока пренебречь.
Стоимость: 180 руб
Задача 144
При зарядке гидравлического аккумулятора (рис. 128) насос подает воду в цилиндр А, поднимает плунжер В вместе с грузом вверх. При разрядке аккумулятора плунжер, скользя вниз, выдавливает своим весом воду из цилиндра в гидравлические прессы. Определить:
1. Давление воды при зарядке (развиваемое насосом) и при разрядке (получаемое прессами) аккумулятора, если вес с грузом G = 1000 кН, диаметр плунжера D = 400 мм. Плунжер уплотнен манжетой, высота которой b = 40 мм, коэффициент трения о плунжер f = 0,1.
2. Работу, затраченную на зарядку аккумулятора, и работу, совершаемую аккумулятором при его разрядке, если полная высота подъема плунжера Н = 2 м.
3. Коэффициент полезного действия аккумулятора.
Стоимость: 180 руб
Задача 145
Гидравлический домкрат (рис. 129) состоит из неподвижного поршня 1 и скользящего по нему цилиндра 2, на котором смонтирован корпус 6, образующий масляную ванну домкрата, и плунжерный насос 5 ручного привода с всасывающим 4 и нагнетательным 3 клапанами. Определить рабочее усилие на рукоятке приводного рычага насоса, необходимое для поднятия груза весом Р = 120 кН, если диаметр домкрата D = 200 мм, диаметр плунжера d = 20 мм, плечи приводного рычага a = 60 мм и b = 700 мм. Принять КПД насоса ηН = 0,65, КПД цилиндра ηЦ = 0,9.
Задача 146
Определить мощность, потребляемую гидроцилиндром со следующими параметрами: нагрузка на штоке RН = 52 кН, скорость штока V = 15 см/с, рабочая площадь поршня S = 20 см2, сила трения в подвижных сочленениях RТР = 1,4 кН, коэффициент перетечек через уплотнение поршня . Определить КПД гидроцилиндра.
Задача 147
В гидроцилиндре (рис. 130) диаметром D = 60 мм поршень нагружен силой R = 20 кН. Найти скорость перемещения поршня от этой нагрузки при запертой поршневой полости. Давление в штоковой полости равно атмосферному. Радиальный зазор δ = 0,07 мм, ширина поршня b = 40 мм. Жидкость – минеральное масло (ν = 0,4 см2/с). Пренебречь силой жидкостного трения в зазоре, а также влиянием скорости движения поршня на расход в зазоре.
Задача 148
Определить величину максимальной нагрузки R, преодолеваемой поршнем гидроцилиндра (рис. 131), и скорость поршня VП. Давление на выходе из насоса равно 16 МПа, подача насоса Q = 48 л/мин. Перепад давления на золотниковом распределителе Δр = 2 МПа. Жидкость – масло индустриальное И-50. Температура t = 50ºС. Диаметр поршня D = 140 мм штока d = 0,4D. Пренебречь трением поршня, утечками в напорной линии, потерями напора по длине и местными потерями, исключая потери в распределителе.
Стоимость: 180 руб
Задача 149
В гидравлическом приводе (рис. 132) с дроссельным регулированием обязательным элементом является предохранительный клапан. Определить величину нагрузки R на поршне гидроцилиндра, при которой откроется предохранительный клапан, настроенный на 20 МПа. Подача насоса Q = 27 л/мин. Площадь сечения дросселя fДР = 4 мм2. Коэффициент расхода дросселя μ = 0,72. Жидкость минеральное масло (ρ = 900 кг/м3, ν = 0,4 см2/с), поршень имеет размеры: D = 50 мм штока d = 30 мм. Учитывать только потери в дросселе и распределителе ΔрР = 1,6МПа. Утечками жидкости в напорной магистрали пренебречь.
Задача 150
Определить максимальную скорость движения поршня гидроцилиндра (рис. 133), нагруженного силой R = 35 кН. Диаметр поршня D = 55 мм, штока d = 30 мм. Перепад давления в распределителе Δр = 1 МПа. Предохранительный клапан гидросистемы настроен на 25 МПа. Площадь проходного сечения дросселя fДР = 6 мм2, коэффициент расхода дросселя μ = 0,8, жидкость – глицерин, t = 40oС. Утечками жидкости в напорной магистрали пренебречь. Учесть потери в дросселе и распределителе.
Стоимость: 200 руб
Задача 151
Определить мощность холостого хода насоса, необходимую для отвода поршня в безаккумуляторном насосном приводе пресса (рис. 134). Вес подвижных частей поршня G = 104 Н, скорость отвода поршня VП = 0,2 м/с, длина подводящей и сливной магистралей l = 6 м, диаметр d = 0,03 м, перепад давления на золотнике ΔрЗОЛ = 2 · 105 Н/м2, диаметр поршня D = 0,2 м, диаметр штока dШТ = 0,12 м. Трением поршня и утечками жидкости пренебречь. Жидкость – масло индустриальное И-20 (t = 20°С). Магистрали – стальные.
Задача 152
Определить мощность насоса (рис. 135), необходимую для процесса объемной штамповки. Усилие прессования R принять постоянным и равным 106 Н, скорость прессования 0,05 м/с, перепад давления на золотнике ΔрЗОЛ = 2 · 105 Па. Диаметр поршня D = 300 мм, штока – dШТ = 0,6 D. Трением поршня, утечками и потерями энергии в трубопроводах пренебречь.
Задача 153
Определить угловую скорость и момент на гидроцилиндре поворотного действия (рис. 136), если подача насоса Q = 64 л/мин, а давление на выходе насоса рН=12·106 Па. Диаметры: D = 240 мм, d = 80 мм. Длина лопасти b = 300 мм. Падение давления в золотниковых окнах 3 · 105 Н/м2. Потерями напора в трубопроводе, трением в цилиндре и утечками пренебречь. Жидкость – минеральное масло АМГ-10 (ρ = 900 кг/м3). Температура t = 45°С.
Задача 154
Для привода рулей используются моментные гидроцилиндры, называемые также квадрантами (рис. 136). Определить давление и подачу насоса, необходимую для движения рулей со скоростью 6 рад/мин и передачи момента М = 8000 Нм, D = 360 мм, d = 100 мм, длина пластины l = 400 мм, площадь окон золотника fЗОЛ = 5,0 мм2. Коэффициент расхода μ = 0,75. Потерями энергии в трубопроводах, утечками жидкости (минеральное масло, ρ = 900 кг/м3) и трением в цилиндре пренебречь.
Задача 155
Определить подачу насоса и давление на выходе для осуществления движения поршня гидроцилиндра со скоростью 12 м/мин при нагрузке R = 6 · 104 Н (рис. 137). Диаметр поршня цилиндра D = 200 мм, диаметр штока d = 100 мм. Потерями напора в трубопроводах и в золотнике, утечками жидкости и трением поршня пренебречь. Жидкость – минеральное масло И-60, ρ = 900 кг/м3.
Задача 156
Центробежный насос перекачивает воду по сифонному трубопроводу (рис. 138) диаметром d = 50 мм и общей длиной 3l = 75 м из резервуара А в резервуар В. Разность уровней Н = 8 м. Определить, пренебрегая местными сопротивлениями и принимая коэффициент трения λ = 0,025, подачу, напор и КПД насоса, если характеристика насоса при n = 1450 об/мин задана (см. табл. 1).
Задача 157
Центробежный насос (Q=75 м3/ч) подает из резервуара, абсолютное давление на поверхности которого ро = 1 МПа, воду, нагретую до температуры t = 60°С (рис. 139). Диаметр всасывающего трубопровода d = 50 мм, длина l = 8 м. На трубопроводе установлены задвижка, коэффициент сопротивления которой ζ3 = 3,5, и всасывающий клапан с сеткой, ζКЛ = 4,8. Коэффициент трения λ = 0,04. Рассчитать предельное значение высоты всасывания hВС, при которой обеспечивается бескавитационный режим работы насоса.
Стоимость: 180 руб
Задача 158
Центробежный насос подает воду из нижнего заборного резервуара, на свободной поверхности которого давление равно атмосферному, в верхний напорный бак (рис. 140), где поддерживается манометрическое давление М = 2 · 105 Па. Диаметр трубопровода d = 100 мм, длина линии всасывания lВС = 5 м, длина линии нагнетания lН = 25 м, Н2 = 10 м. Коэффициенты сопротивления: задвижки ζ3 = 4, всасывающего клапана ζВС = 5, эквивалентная шероховатость Δ = 0,1 мм. Определить напор и полную мощность насоса при подаче QН = 32 л/с.
Задача 159
Определить подачу центробежного насоса при следующих размерах сети (рис. 141); d = 160 мм, l = 130 м, z = 8 м. Характеристика насоса задана таблично (см. табл. 2). Материал труб – сталь. Местные сопротивления учитывать только в сетке фильтра и задвижке. Жидкость – вода при температуре 20°С.
Задача 160
Центробежный насос подает воду (t = 20°C) из реки в плавательный бассейн, расположенный на том же уровне (рис. 142). Длина напорной части трубопровода lH = 100 м, диаметр d = 80 мм. Длина всасывающей линии lВС = 100 м, Трубы стальные, оцинкованные. Определить, пренебрегая местными сопротивлениями, подачу насоса, если его характеристика задана таблично (см. табл. 3).
Задача 161
Определить максимальную подачу центробежного насоса (рис. 143), перекачивающего воду в бассейн, если заданы: характеристика насоса Н = f(Q) (см. табл. 4), диаметр трубопровода d = 300 мм и общая длина l = 200 м. Материал трубы – сталь.
Задача 162
Центробежный насос перекачивает воду в резервуар (рис. 144) H = 10 м, l1 = 10 м, d1 = 100 мм, λ1 = 0,025, l2 = 30 м, d2 = 75 мм, λ2 = 0,03. Определить подачу Qн, напор Нн и потребляемую мощность двигателя N. Характеристика насоса при n = 1600 об/мин задана таблично (см. табл. 5).
Стоимость: 150 руб
Задача 163
Центробежный насос, верхняя точка которого расположена на уровне с отметкой В = 4 м (рис. 145), перекачивает воду из открытого резервуара с уровнем А = 2 м в резервуар с уровнем С = 14 м и избыточным давлением на поверхности р = 120 кПа. Определить подачу, напор и мощность насоса, если манометр, установленный на выходе из насоса, показывает М = 250 кПа. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют длины l1 = 6 м, l2 = 60 м и диаметры d1 = 100 мм, d2 = 80 мм. При расчетах принять коэффициенты: сопротивления задвижки ζЗ=8, клапанной коробки с фильтром ζК = 7, трения трубопроводов λ1 = 0,025, λ2 = 0,028.
Задача 164
При испытании центробежного насоса (рис. 146), всасывающий патрубок которого имеет диаметр d1 = 80 мм, нагнетательный патрубок d2 = 60 мм, получены данные: показания манометра на выходе р2 = 125 кПа, показания вакуумметра на входе р1 = 30 кПа, подача насоса QН = 10 л/с, момент на валу насоса М = 10 Нм, число оборотов n = 2000 об/мин. Линейные размеры: h = 8 см, l = 10 см, а = 12 см. Определить напор, мощность насоса, мощность и КПД двигателя, если перекачиваемая жидкость – вода.
Задача 165
Погружной насос (рис.147), потребляющий мощность NДВ = 37 кВт при КПД = 80%, откачивает воду из шахты по трубопроводу диаметром d=150 мм и длиной l = 12 м, поднимая ее на высоту Н = 100 м. Определить подачу насоса, принимая коэффициент сопротивления трения трубопровода λ = 0,03 и суммарный коэффициент местных сопротивлений ζ = 12.
Задача 166
Центробежный насос 1 (рис. 148) подает в конденсатор 5 паровой турбины морского судна охлаждающую забортную воду (ν = 1сСт, ρ = 1025 кг/м3). Расход воды Q = 1800 м3/ч. Определить мощность двигателя, потребляемую насосом, при следующих данных: общая длина трубопровода, выполненного из меди, l = 20 м, его диаметр d = 500 мм, коэффициент местного сопротивления клапана 3 ζ3 = 3, забортного клапана 2 ζ2 = 7, конденсатора 5 ζ5 = 8, задвижки 4 ζ4 = 2, коэффициент полезного действия насоса η = 0,8. Клапан 2 расположен выше ватерлинии на Н = 1 м. Трубопровод считать гидравлически гладким.
Задача 167
Насос (рис. 149) создает циркуляцию воды в замкнутой системе, состоящей из радиатора с коэффициентом сопротивления ζ = 20 и трех участков трубопровода с одинаковым диаметром d = 40 мм и общей длиной 4 = 40 м. Коэффициент трения λ = 0,02. В сечении А к трубопроводу присоединен компенсационный бачок с высотой уровня Н = 6 м над осью насоса. Подача насоса QН = 3,76 л/с. Определить напор и мощность насоса.
Задача 168
Вода перекачивается насосом из бака А, где поддерживается постоянный вакуум VА = 78 кПа (рис. 150), в расположенный ниже открытый резервуар В по трубопроводу длиной l=10 м и диаметром d = 50 мм. Из резервуара В вода возвращается в бак А по такому же трубопроводу. Определить, какие напоры должны создавать насосы 1 и 2, чтобы в системе циркулировал расход Q = 6 л/с, если перепад уровней h = 5 м. Коэффициент трения λ = 0,03, суммарный коэффициент местных сопротивлений ζ = 6,5. При каком вакууме VА насосы будут создавать одинаковые напоры?
Задача 169
Центробежный насос (рис. 151) откачивает грунтовую воду (t = 10°C) из колодца в количестве Q = 40 л/с. При этом горизонт воды в колодце устанавливается ниже оси насоса на h1 = 5 м. Определить:
1) диаметр d1 всасывающего трубопровода, длина которого l1 = 8 м (вакуумметрическая высота при входе в насос не должна превышать 7 м);
2) потребляемую насосом мощность при полностью открытой задвижке на нагнетательной трубе, имеющей длину l2 = 5 м и диаметр d2 = 150 мм, если ее выходное сечение расположено на h2 = 0,6 м выше оси насоса; КПД насоса η = 0,7. Коэффициент сопротивления клапанной коробки, установленной на входе во всасывающий трубопровод ζК = 5. Остальными сопротивлениями пренебречь. Материал трубопроводов – сталь.
Задача 170
При перекачке нефти (ρ = 860 кг/м3, ν = 0,1 см2/с) в количестве Q = 56 л/с на расстояние l = 16 км при высоте подъема HСТ = 30 м можно использовать стальные трубы диаметром d = 150 мм или d = 200 мм. Определить мощность насосов, необходимую для перекачки нефти в этих случаях.
Задача 171
Замкнутая циркуляционная система (рис. 152) состоит из насоса, котла с избыточным давлением МК = 0,11 МПа и двух одинаковых участков труб диаметром d = 50 мм и длиной l = 37,5 м. При работе насоса манометр, установленный на середине второго участка, показывает М2 = 0,135 МПа, h = 6 м, а = 1,5 м. Указать направление воды в системе. Определить подачу, напор и мощность насоса, пренебрегая местными потерями и принимая коэффициент трения λ = 0,025.
Задача 172
Центробежный насос (рис. 153) перекачивает воду из резервуара с отметкой 5 в резервуар с отметкой 16 по трубопроводам l1 = 10 м, d1 = 100 мм (Σζ1 = 2, λ1 = 0,025) и l2 = 30 м, d2 = 75 мм (Σζ2 = 12, λ2 = 0,027). Характеристика насоса при n = 1600 об/мин задана таблично (см. табл. 6). Определить: 1) подачу насоса Q; 2)напор насоса Н и потребляемую мощность NДВ, при n = 1600 об/мин.
Задача 173
Насосная станция (рис. 154) перекачивает воду в количестве Q = 0,6 м3/с по горизонтальному трубопроводу длиной l = 5 км и диаметром d = 500 мм из бассейна А в резервуар В. Определить мощность насоса, установленного на станции, учитывая только потери напора на трение по длине (λ = 0,015). Указать, где и какой мощности надо установить станцию подкачки, чтобы по этому же трубопроводу увеличить подачу до Q = 0,9 м3/с, обеспечивая по всей длине трубопровода пьезометрический напор не менее 5 м. Считать, что при таком увеличении подачи, напор насосной станции в соответствии с характеристикой насоса уменьшится на 15%.
Задача 174
Центробежный насос (рис. 155) осуществляет циркуляцию воды в кольцевом трубопроводе с компенсационным бачком, открытым в атмосферу. Определить:
1) Потребляемую насосом мощность при n=900 об/мин, если температура воды t = 60°C (ρ = 983 кг/м3). Приведенная длина трубопровода l = 200 м, диаметр d = 0,1 м, λ = 0,025.
2) Избыточное давление перед входом в насос, если Но = 10 м, h = 2 м, l1 = 100 м. Характеристика насоса при n=900 об/мин задана таблично (см. табл. 7).
Задача 175
При помощи центробежного насоса (рис. 156) необходимо перекачивать воду по сифонному трубопроводу с одинаковыми восходящей и нисходящей ветвями длиной каждая l = 10 м и диаметром d = 40 мм (λ = 0,03). Разность уровней в баках а = 2 м, верхняя точка сифона расположена на высоте В = 8 м. Определить наименьшую частоту вращения насоса, при которой в точке к не будет вакуума. Местными потерями пренебречь. Характеристика насоса при n = 2000 об/мин представлена таблично (см. табл. 8).
Задача 176
Откачка грунтовой воды из колодца производится центробежным насосом (рис. 157) по гибким шлангам общей длиной l = l1 + l2 = 7 м и диаметром d = 100 мм. Определить время понижения уровня в колодце на Н1 = 3 м, если площадь поперечного сечения колодца 6,25 м2, а выходное отверстие напорного трубопровода расположено выше конечного уровня в колодце на Н2 = 4 м. Коэффициент сопротивления трения шлангов λ = 0,04, сумма коэффициентов местных сопротивлений во всасывающем трубопроводе ζ1 = 6, в нагнетательном трубопроводе ζ2 = 4. Характеристика насоса представлена таблично (см. табл. 9).
Задача 177
Определить подачу QН (рис. 158) и мощность NДВ, потребляемую центробежным насосом при n = 3000 об/мин, если насос подает воду по шлангам (l1 = 6 м, d1 = 100 мм, λ1 = 0,025, ζ1 = 4 и l2 = 40 м, d2 = 90 мм, λ2 = 0,035, ζ2 = 10) на высоту НСТ = 16 м. Характеристика насоса при n = 3000 об/мин представлена таблично (см. табл. 10).
Задача 178
Из одного нефтехранилища в другое нефть (t = 20°С, ν = 3 сСт, ρ = 900 кг/м3) перекачивается тремя одинаковыми насосами, соединенными параллельно. Определить расход нефти при одном, двух и трех работающих насосах (рис. 159). Общая длина всасывающего и напорного стальных трубопроводов l = 10 км, диаметр d = 1000 мм. Местными гидравлическими сопротивлениями пренебречь. Принять статический напор равным НСТ = 40 м. Характеристика насоса 18НДс при n = 960 об/мин приведена в табл. 11.
Задача 179
Два одинаковых последовательно соединенных насоса подают воду (t = 20°С) в напорную башню (рис. 160). Определить расход воды и суммарный напор насосов при этом расходе, если общая длина труб l = 300 м, диаметр d = 200 мм, материал трубопроводов – сталь. Характеристика насоса 8 НДв при n = 960 об/мин представлена в табл. 12. Учесть потери в клапанной коробке, установленной на входе всасывающего трубопровода, другими местными потерями пренебречь.
Задача 180
Определить мощность насоса (рис. 161) при заданном расходе воды (t = 20°С) Q = 60 л/с, если h = 5 м, l = 10 м, d1 = 200 мм, d2 = 175 мм, d3 = 150 мм, Δz2 = 20 м, Δz3 = 10 м. Трубы стальные. Местными сопротивлениями пренебречь.
Задача 181
Характеристику центробежного насоса 10Д-6А, заданную для диаметра рабочего колеса D2 = 432 мм и частотой вращения n1 = 1450 об/мин, пересчитать на другой размер рабочего колеса D2 = 400 мм и другую частоту вращения n2 = 1800 об/мин. Характеристика насоса 10Д-6А при n1 = 1450 об/мин определена таблично (см. табл. 13).
Задача 182
Центробежный насос (рис. 162) перекачивает воду по трубопроводу (l = 5 м, d1 = 75 мм), который в узле А разветвляется на две линии диаметром d = 50 мм и длиной 2l каждая. Расход в правой ветви Q = 10 л/с при h = 1 м и z = 4 м. Определить мощность насоса N, принимая коэффициент трения в трубах λ = 0,03, суммарный коэффициент местных сопротивлений всасывающей линии ζВС = 4 и пренебрегая местными потерями в линии нагнетания. Указать сечение трубопровода для наименьшего давления насоса.
Задача 183
Заданную характеристику центробежного насоса 8НДв пересчитать на частоту вращения n2 = 960 об/мин. Характеристика этого насоса задана при частоте вращения n1 = 1450 об/мин таблично (см табл. 14). Определить, как изменится при этом мощность насоса. Характеристики представить в виде графиков.
Задача 184
Мощность, потребляемая центробежным насосом при перекачке воды из резервуара А в резервуар В составляет 240 кВт (рис. 163). Определить подачу и напор насоса, если коэффициент полезного действия насосной установки при заданных параметрах равен η = 0,72. Показания вакуумметра V = 0,8 ата, а показания манометра М = 630 кПа. Потерями напора на участке трубопровода от приборов до насоса пренебречь.
Задача 185
Центробежный насос (рис. 164) поднимает воду (t = 20°) по стальным трубопроводам общей длиной 4l = 80 м, диаметром d = 60 мм на высоту h = 10 м. Определить подачу насоса при полностью открытой задвижке (ζ2 = 0). Как изменится подача насоса, если задвижку частично закрыть (ζ2 = 12)? Характеристика насоса задана таблично (см. табл. 15).
Задача 186
Определить мощность и число оборотов приводного двигателя аксиально-поршневого насоса, необходимые для получения на валу гидромотора крутящего момента, равного 60 Нм (рис. 165), при скорости вращения 150 рад/с. Объемные постоянные насоса и гидромотора равны соответственно qН = 26 см3, qГМ = 42 см3. Объемный КПД насоса ηОН = 0,95, гидромотора ηОГМ = 0,98. Гидромеханический КПД насоса ηМН = 0,93, гидромотора ηМГМ = 0,92. Потерями напора в гидролиниях пренебречь.
Стоимость: 150 руб
Задача 187
Для изменения скорости вращения вала гидромотора в схеме гидростатической объемной передачи (рис. 166) использован регулируемый дроссель. Определить площадь открытия дросселя. Подача насоса Q = 60 л/мин. Давление на выходе насоса р = 107 Па. Коэффициент расхода дросселя μ = 0,65. Мощность, снимаемая с вала гидромотора, равна 3 кВт. Общий КПД гидромотора η = 0,94. Гидравлическими сопротивлениями в гидролиниях пренебречь. Плотность рабочей жидкости ρ = 900 кг/м3.
Задача 188
В приводе вращательного движения применен гидромотор с удельным расходом q = 70 см3. Подача насоса QН = 4,5 л/с (рис. 167). Между насосом и двигателем установлен щелевой дроссель, открытый до 40%. Максимальная площадь проходного сечения проходного сечения дросселя f = 25 мм2. Коэффициент расхода дросселя μ = 0,6. Потребляемая мощность насоса NН = 2,8 кВт. Пренебрегая потерями напора в системе, определить скорость вращения гидромотора, его полезную мощность и КПД гидросистемы, если КПД насоса ηН = 0,84, КПД гидромотора ηГМ = 0,86, плотность рабочей жидкости η = 900 кг/м3. Объемный КПД гидромотора ρОГМ = 1.
Стоимость: 180 руб
Задача 189
В схеме гидропривода вращательного движения дроссель установлен на выходе (рис. 168). Определить давление, развиваемое насосом, подачу и мощность насоса, если рабочий объем гидромотора V = 70 см3, nГМ = 1500 об/мин, крутящий момент на его валу М = 360 Нм. Перепад давления на дросселе ΔрДР = 2 · 105 Па. Потерями напора в гидролиниях и утечками жидкости пренебречь. Полагать, что расход через клапан QКЛ = 0, КПД насоса ηН = 0,92, гидромотора ηГМ = 0,88, его механический КПД ηМГМ = 0,9.
Задача 190
В приводе вращательного движения дроссель включен параллельно двигателю (рис. 169). Площадь отверстия дросселя f = 6 мм2, коэффициент расхода дросселя μ = 0,65, крутящий момент на валу гидродвигателя М = 10 Нм, расход жидкости (ρ = 800 кг/м3) Q = 50 л/мин, число оборотов n=900 об/мин. Перепад давления на участке от насоса до двигателя составляет Δр = 2 · 105 Па. Вычислить КПД гидропередачи, приняв КПД насоса ηН = 0,85. Потерями напора в гидролиниях слива и утечками жидкости пренебречь. Принять объемный КПД гидродвигателя ηОГД = 1, механический – η МГД = 0,85.
Задача 191
Рабочая жидкость (ρ = 890 кг/м3) через дроссель с проходным сечением f = 50 мм2 подается в гидромотор, преодолевающий момент кручения М = 70 Нм (рис. 170). Определить, какое давление должен обеспечивать насос, чтобы скорость вращения вала гидромотора равнялась ω = 120 рад/с. Объемная постоянная гидромотора q = 60см3. Потерями напора и утечками жидкости пренебречь. Коэффициент расхода дросселя μ = 0,7.
Задача 192
При максимальном открытии дросселя fДР = 12 мм2 гидродвигатель вращается со скоростью ω = 60 рад/с (рис. 171). Крутящий момент на валу гидромотора равен М = 40 Нм. Объемная постоянная гидромотора q = 16 см3. Вычислить потребляемую насосом мощность, если КПД насоса ηН = 0,8, а гидромотора ηГМ = 0,86. Коэффициент расхода дросселя μ = 0,62, плотность жидкости ρ = 800 кг/м3. Потерями напора в гидролиниях и утечками жидкости пренебречь. Объемный КПД гидромотора ηОГМ = 1, механический ηМГМ = 0,86.
Задача 193
В объемном гидроприводе два соединенных параллельно гидромотора развивают мощности N1 = 1 кВт и N2 = 2 кВт (рис. 172). Крутящий момент, передаваемый каждым двигателем, равен 100 Нм. Выходное давление насоса равно 107 Па. Определить подачу насоса и число оборотов гидромоторов, если объемные и гидромеханические КПД гидромоторов равны соответственно: ηО1 = ηО2 = 0,95 и ηМ1 = ηМ2 = 0,92. Потерями напора в сливном и нагнетательном трубопроводах пренебречь.
Стоимость: 180 руб
Задача 194
В гидроприводе вращательного движения гидромоторы 1 и 2 соединены последовательно (рис. 173). Подача насоса Q = 120 л/мин. Давление на выходе рН = 10 МПа. Определить мощность, снимаемую с вала первого и второго гидромоторов, если их рабочие объемы равны соответственно: q1 = 16 см3/об и q2 = 32 см3/об. Момент на валу второго гидромотора равен М2 = 24 Нм. Объемный и гидромеханический КПД гидромоторов ηО1 = ηО2 = 0,95, ηМ1 = ηМ2 = 0,92. Потерями напора в гидролиниях пренебречь.
Задача 195
Для привода шестеренного насоса электрический двигатель (рис. 174) затрачивает мощность NДВ = 7 кВт. Насос приводит во вращение пластинчатый гидромотор со скоростью n = 1400 об/мин. На валу гидромотора создается момент М = 40 Нм. Определить КПД насоса, если полный КПД гидромотора ηГМ = 0,91. Потерями напора в гидролиниях и утечками жидкости пренебречь.
Стоимость: 120 руб
Задача 196
Определить коэффициент полезного действия объемной гидравлической передачи, состоящей из насоса и гидромотора. Общий КПД насоса ηН = 0,92. Момент на валу гидромотора М = 35 Нм. Удельный рабочий объем гидромотора qГМ = 24 см3/об, его объемный КПД ηО = 0,85, гидромеханический КПД ηГМ = 0,95. Потерями напора в гидролиниях пренебречь.
Стоимость: 120 руб
Задача 197
Определить мощность, потребляемую шестеренным насосом системы смазки (рис. 175), который подает масло (ν = 2 Ст, относительная плотность δ = 0,92) с расходом Q = 60 л/мин. КПД насоса η = 0,85. Длина стального всасывающего трубопровода l = 5 м, напорного 10 · l, диаметр d = 30 мм, шероховатость Δ = 0,1 мм. Входное сечение насоса расположено ниже свободной поверхности в баке на h = 2 м. Местные потери принять равными 10% от потерь на трение по длине. Определить давление на входе в насос.
Стоимость: 180 руб
Задача 198
Шестеренный насос (рис. 176) перекачивает нефть из бака в цистерну, уровень которой выше выходного сечения насоса на h = 6 м. Определить, как изменится мощность, потребляемая насосом, если температура возрастет с 10°С до 45°С. Длина стального трубопровода l = 100 м, d = 25 мм, подача насоса Q = 90 л/мин. Считать, что КПД равен 0,82 и не изменяется при изменении температуры масла. Местными потерями напора пренебречь.
Задача 199
Для объемной гидростатической передачи, состоящей из насоса, приводного двигателя и гидромотора, определить полезную мощность на валу гидромотора. Мощность приводного двигателя насоса N = 5 кВт, КПД насоса ηН = 0,78, КПД гидромотора ηГМ = 0,87. Потерями напора в гидролиниях и утечками жидкости пренебречь.
Задача 200
Стенд с рекуперацией мощности (рис. 177) состоит из двух однотипных объемных гидромашин, установленных на одном электродвигателе и насосе подпитки. Определить мощность насоса подпитки при давлении в напорной линии стенда р = 6 МПа. Рабочий объем гидромашин стенда q = 42 см/об число оборотов вала электродвигателя n = 960 об/мин. Гидромеханический КПД гидромашин ηГМ = 0,88. Потерями напора в гидролиниях пренебречь.
Задача 201
Стенд (рис. 178) с рекуперацией мощности состоит из двух однотипных объемных гидромашин, установленных на валу электродвигателя, и подпиточного насоса. Определить мощность электродвигателя, если давление насоса подпитки р = 107 Па. Рабочий объем установленных гидромашин q = 32 см3/об, гидромеханический КПД ηГМ = 0,92 для обеих гидромашин, n = 1000 об/мин.
Задача 202
Гидравлический стенд (рис. 178) с циркуляцией мощности предназначен для испытания гидромашин с различными объемными постоянными. Испытываемые гидромашины соединяются валами и от подпиточного насоса жидкость подается в напорную магистраль. Нагружение гидромашин осуществляется регулированием дросселя. Определить давление подпитки, если перепад давлений на дросселе Δр = 2 · 105 Па. Объемная постоянная гидромотора qГМ = 30 см3/об, а насоса qН = 22 см3/об, гидромеханический КПД насоса и гидромотора одинаковы ηГМЕХ = 0,9. Падением напора в гидролиниях пренебречь.
Задача 203
Мощность N = 30 кВт передается потоком жидкости от насоса к гидродвигателю по горизонтальному трубопроводу (рис. 179) длиной l = 500 м, диаметром d = 30 мм при расходе Q = 200 л/мин. Найти величину мощности, теряемой в трубопроводе, и полную мощность, снимаемую с вала гидромотора, если его КПД равен η = 0,8. Жидкость – масло АМГ-10, коэффициент трения λ = 0,03.
Задача 204
Определить, какую мощность следует затратить приводному двигателю насоса (рис. 180), чтобы на валу гидромотора получить мощность 5 кВт. Длина напорного трубопровода l = 100 м, диаметр трубопровода d = 25 мм, расход жидкости Q = 120 л/мин, коэффициент полезного действия насоса η Н = 0,92, гидромотора ηГМ = 0,93. Коэффициент трения λ = 0,025, жидкость – масло И-20 при температуре t = 40°C.
Задача 205
Стенд (рис. 181) для форсированных испытаний гидромоторов включает дроссель, насос, гидромотор и предохранительный клапан. Определить мощность насоса, если площадь открытого дросселя f = 8,6 мм2, момент на валу гидромотора М = 50 Нм, число оборотов гидромотора n=1000 об/мин, давление перед дросселем 3 МПа, гидромеханический КПД гидромотора ηГМ = 0,85, объемный КПД ηО = 0,82, коэффициент расхода дросселя μ = 0,72. Рабочая жидкость – минеральное масло (ν = 80 сСт). Потерями напора в гидролиниях пренебречь.
Задача 206
Определить необходимое число оборотов вала электродвигателя стенда (рис. 182) для форсированных испытаний гидромоторов. Перепад давления на дросселе ΔрДР = 3 · 106 Па. Площадь открытия дросселя fДР = 7,8 мм2. Коэффициент расхода μ = 0,75. Объемный КПД насоса ηОН = 0,92, гидромотора ηОГМ = 0,9. Рабочий объем насоса qМ = 12 см3/об. Жидкость – индустриальное масло И-30, температура масла t = 40°C.
Задача 207
Для регулирования скорости вращения гидромотора (рис. 183) в гидроприводе использован регулируемый дроссель, установленный между насосом и гидромотором. Определить площадь открытия дросселя, если давление насоса и подача насоса: р = 8 · 106 Па, Q = 72 л/мин. Момент на валу гидромотора М = 10 Нм.
Его рабочий объем q = 45 см3/об, гидромеханический КПД η = 0,85. Потерями напора в гидролиниях и утечками жидкости пренебречь. Жидкость – масло АМГ-10. Коэффициент расхода дросселя μ = 0,7.
Задача 208
Дроссель (рис. 184), установленный в гидросхеме параллельно гидродвигателю, позволит регулировать его скорость вращения. Определить число оборотов гидромотора, если подача насоса Q = 80 л/мин, момент на валу гидромотора М = 8 Нм, рабочий объем гидромотора q=35 см3/об, ηО = 0,9, площадь открытия дросселя fДР=8 мм2. Потерями напора и утечками в гидролиниях, дросселе и гидромоторе пренебречь. Жидкость – масло, ρ = 900 кг/м3, температура t = 50°С. Механический ГПД гидромотора ηМГМ = 0,92, коэффициент расхода дросселя μ = 0,6.
Стоимость: 180 руб
Задача 209
Определить коэффициент полезного действия насоса в объемной гидропередаче (рис. 185), если эффективная мощность гидромотора NЭФ = 3,4 кВт. Объемный и гидромеханический КПД ηО =0,9, ηГМ = 0,92 соответственно. Мощность, потребляемая насосом NН = 3,8 кВт.
Задача 2-10
Определить мощность электродвигателя для привода шестеренного насоса с полезной подачей Q = 500 см3/с и моментом на валу М = 100 Нм. Параметры насоса: модуль шестерен m = 2,8 мм, диаметр начальной окружности DН = 28 мм, ширина шестерен b = 16 мм. Объемный КПД насоса ηО = 0,85, гидромеханический ηГМ = 0,92.
Задача 2-11
Определить рабочий объем, подачу и выходное давление пластинчатого насоса однократного действия (рис. 186), необходимые для передачи момента на гидродвигателе МД = 5 Нм, при вращении его со скоростью n = 500 об/мин. Рабочий объем гидромотора qГМ = 40 см3/об, объемный и гидромеханический КПД ηО = ηГМ = 0,85. Конструктивные параметры насоса: диаметр статора D = 100 мм, ширина пластин b = 32 мм, максимальный эксцентриситет e = 6 мм. Потерями напора в гидролиниях пренебречь. Полагать, что пластины – радиальные и пренебречь их толщиной.
Стоимость: 90 руб
Задача 2-12
Объемная гидростатическая передача (см. рис. 186) состоит из регулируемого аксиально-поршневого насоса и гидромотора. Определить скорость вращения гидромотора, если величина эксцентриситета насоса изменяется от 9 мм до 6 мм. Рабочий объем гидромотора q = 24 см3/об, объемный КПД ηОГМ = 0,95. Параметры насоса имеют следующие значения: число оборотов n = 900 об/мин, диаметр поршня d = 25 мм, число цилиндров z = 7. Объемный КПД насоса ηОН = 0,92.
Задача 2-13
Определить подачу радиально-поршневого насоса со следующими конструктивными параметрами: число цилиндров z = 5, диаметр поршня d = 30 мм, максимальный эксцентриситет e = 10 мм. Число оборотов n = 1200 об/мин, объемный КПД насоса ηО = 0,925.
Задача 2-14
Давление в напорном трубопроводе аксиально-поршневого насоса (рис. 187) рН = 20 МПа, диаметр поршней d = 15 мм, количество поршней z = 9, угол наклона диска γ = 30°. Рассчитать максимальную и минимальную величины составляющей N сил давления жидкости, воспринимаемых наклонным диском. Колебания давления во внутренних полостях насоса не учитывать.
Задача 2-15
Рассчитать величину хода поршней, рабочий объем и расчетную подачу аксиально-поршневого насоса. Диаметр поршней d = 18 мм, диаметр окружности расположения поршней в цилиндрическом блоке DБ = 80 мм, угол наклона диска γ = 30°, число поршней z = 7, частота вращения n = 2500 об/мин. Изменение угла между шатунами и осью вращения блока цилиндров, обусловленное кинематикой шатунного привода поршней, не учитывать.
Задача 2-18
Определить момент, необходимый для открытия дискового затвора диаметром d = 1 м и выяснить, как влияет на искомый момент избыточное давление, измеряемое манометром. Моментом трения в опорных узлах пренебречь. Как изменится искомый момент, если вода будет и с другой стороны затвора?
Часть задач есть решенные, контакты