Решение задач часть 6 решения по гидроприводам
Задача 150 На рисунке приведена принципиальная схема нерегулируемого объемного гидропривода возвратно-поступательного движения. Известны следующие величины: диаметр силового гидроцилиндра Dц = 80 мм; диаметр штока Dш = 40 мм; рабочий ход штока S = 630 мм; усилие на штоке при рабочем ходе Р = ... кН; сила трения в уплотнениях поршня я штока гидроцилиндра Ртр = .... кН; частота рабочих циклов (число циклов в 1 с) i = ... , 1/с; потеря давления в золотнике при расходе Q3*= ... л/с составляет Δp3* = . . МПа; потеря давления в фильтре при расходе QФ* = . . . л/с составляет ΔРф* = . . . МПа.
Требуется определить:
1. Потребную подачу насоса QH.
2. Скорость движения штока при рабочем ходе Vр и при холостом ходе Vх (рабочий ход соответствует выходу штока из цилиндра).
3. Давление нагнетания насоса при рабочем ходе Рн.р.
4. давление нагнетания насоса при холостом ходе Рн.х (при холостом ходе Р = 0).
5. КПД гидропривода при рабочем ходе ?Р, приняв КПД насоса ?нр = 0,75.
Примечания.
1. При расчете Vх пренебречь относительно небольшим увеличением подачи насоса по сравнению с Qнр, обусловленным уменьшением утечек в насосе (утечки уменьшаются из-за снижения давления нагнетания насоса рн.х по сравнению с рн.р)
2. При расчете рн.р и рн.х относительно малыми потерями давления в трубопроводах пренебречь (ограничиться учетом потерь давления в золотнике и фильтре).
Исходные данные 7
Р, кН 30,00
Ртр,кН 3,00
i,1/с 0,15
Qз*, Qф, *л/с 1,17
Δрз*,МПа 0,2
Δрф*, МПА 0,1
ответы Qн = 0,83 л/с, Рн.р = 6,74 МПа Рн.х.= 1,26МПа, Δр = 0,66.
Скачать решение задачи 150 (Решебник 1) цена 150р
Задача 151 На рисунке приведена принципиальная схема нерегулируемого объемного гидропривода вращательного движения.
Известны следующие величины: рабочий объем гидромотора qм = … см3; КПД гидромотора ?м = 0,93; механический КПД гидромотора ηмех.м = . . .; частота вращения вала гидромотора nм = ... 1/с; крутящий момент на валу гидромотора Мкр = . . . Н • м; потеря давления в золотнике при расходе Qф* = … л/с составляет Δр3* = . . . МПа потеря давления в фильтре при расходе Qф* = ... л/с составляет ΔРф* = 0,1 МПа; общая длина трубопровода l =10 м; диаметр трубопровода d = . . . мм; сумма коэффициентов местных сопротивлений, имеющихся в трубопроводе, t = 5; температура рабочей жидкости t = 50° С. В качестве рабочей жидкости в гидроприводе используется масло индустриальное 20 (р = 900 кг/м3, v50 = 20CCT = 0,2 см2/с). КПД насоса ηн = 0,85.
Требуется определить:
1. Перепад давления на гидромоторе Δрм
2. Потребную подачу насоса Qн.
3. Давление нагнетания насоса рн
4. КПД гидропривода.
Исходные данные 7
qм см3 = 32
ηмех. м =0,98
nм 1/С =23,2
Мкр Н•м =42
Qз* = Qф* л/с 1,17
Δр*3 МПа 0,2
d = 15мм.
Ответы: Qн = 0,78 л/с, рн = 8,94 МПа, η = 0,74
Скачать решение задачи 151 (Решебник 1) цена 150р
Задача 152 Определить на сколько изменится давление при остывании воды в герметично закрытом резервуаре от 95 до 25 °С, если b=5*10-4 1/град, а модуль упругости Е=2*109 Па.
Ответ ΔP = 70МПа
Скачать решение задачи 152 (Решебник 1) цена 80р
Задача 153 Определить показания пружинного манометра, установленного на глубине h=10 м от поверхности в открытом резервуаре с бензином (р=720 кг/м3). Атмосферное давление 96 кПа.
Ответ Рабс = 194,1 кПа
Скачать решение задачи 153 (Решебник 1) цена 80р
Задача 154 Тонкостенный резервуар с размерами В х В х Н=3 х 3 х 2 м опущен в воду вверх дном. Определить вес резервуара, а также глубину его погружения h, если показания ртутного U- образного манометра hpT=150 мм (ррт=13600 кг/м3), а атмосферное давление ра = 100 кПа. (Подъемной силой пренебречь и считать, что сила тяжести резервуара приложена ко дну).
Ответ: G = 180,1 кН; h = 2,37 м.
Скачать решение задачи 154 (Решебник 1) цена 80р
Задача 155 Из открытого резервуара А по вертикальной трубе диаметром d = 100 мм вода перетекает в нижний закрытый резервуар В при напоре Н = 3 м. Определить расход воды Q в трубе, если показание ртутного манометра, установленного на нижнем резервуаре, h = 200 мм.
Ответ Q = 15л/с
Скачать решение задачи 155 (Решебник 1) цена 80р
Задача 156 В конце стального трубопровода (λ=0,02) длиной 800 м установлена водоразборная колонка на отметке z = 5 м при напоре в начале трубопровода Н = 15 м. Определить давление в колонке при расходе Q = 1 л/с и диаметре трубопровода 125 мм. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений, давление на выходе из колонки атмосферное)
Ответ Р1 = 98,5кПа
Скачать решение задачи 156 (Решебник 1) цена 80р
Задача 157 (Задача 4.2) Вычисленное значение числа Рейнольдса равно 8-104. Достаточно ли этого факта, чтобы воспользоваться формулой Блазиуса (4.5) при определении λ?
Ответ: да.
Скачать решение задачи 157 (Решебник 1) цена 80р
Задача 158 (Задача 4.4) На горизонтальном участке (L = 2 м) действующего пожарного водопровода нефтебазы (d=200 мм) при расходах Q1=3,77•10-2 м3/с и Q2 = 4,71•10-2 м3/с измерили падения давления р, оказавшиеся равными: р1 = 181 Па, и р2 = 282 Па.
Определить состояние стальных сварных труб.
Примечание. Воспользоваться данными приложений 1-4.
Ответ: умеренно заржавевшие = 0,5 мм.
Скачать решение задачи 158 (Решебник 1) цена 80р
Задача 159 (Задача 4.7) По горизонтальному трубопроводу (L = 10км, d = 100мм, Δ = 0,3мм) последовательно перекачивается топливо (p1 = 800 кг/м3, v1 = 2*10-6 м2/с) и масло (p2 = 800 кг/м3, v2 = 5*10-5 м2/с) с расходом Q = 0,01м3/с. Конечное давление атмосферное. Определить потери давления на трение по длине и изобразить пьезометрическую линию в момент нахождения разделителя жидкостей в середине трубопровода. Размерами разделителя и потерями давления при его передвижении пренебречь
Скачать решение задачи 159 (Решебник 1) цена 80р
Задача 160 (Задача 4.8) При промывке скважины глубиной 2000 м (рис. 4.2) воду в нее закачивали по насосно-компрессорным трубам 1 (d1 = 75мм), а обратно на поверхность она выступала по кольцевому пространству в обсадной колонне 2 (d2 = 300мм). Определить потери давления на трение по длине системы, если расход воды Q = 10 дм3/с, трубы бывшие в эксплуатации, толщиной их стенок и местными сопротивлениями пренебречь.
Ответ ΔР = 1,89 МПа
Скачать решение задачи 160 (Решебник 1) цена 80р
Задача 161 (Задача 4.10) По горизонтальному трубопроводу (L = 10 км, d = 100мм, ?=0,1 мм) перекачивается нефть (p = 840 кг/м3, Q = 7,85 дм3/с). Эквивалентная длина местных сопротивлений Lэкв = 100м. Нефть может быть подогрета от начальной температуры t1 = 15°C (v1 = 4*10-4 м2/с) до t2 = 75°C (v2 = 2,2*10-5 м2/с). Промежуточные точки подогрева t3 = 35°C (v3 = 1,8*10-4 м2/с) и t4 = 55°C (v4 = 4*10-5 м2/с). Определить в каком диапазоне находится оптимальная температура, при которой подогрев дает наибольшее снижение потерь напора и каково при этом относительное снижение затрат мощности на перекачку. Расход и плотность нефти считаются не зависящими от ее температуры.
Ответ оптимальный диапазон от 35 до 55°C, по мощности 4,95 раза.
Скачать решение задачи 161 (Решебник 1) цена 80р
Задача 162 (Задача 4.12) По горизонтальному трубопроводу (L = 1000 м, d = 150мм, Δ=0,15 мм) перекачивается нефть (p = 890 кг/м3, v = 2,5*10-4 м2/с); конечное давление атмосферное. Поршневой насос, установленный в начале трубопровода, может создать максимальный напор Нн = 75м при заданном расходе Q = 0,033 м3/с.
Определить: 1. Чему равно давление на трубопроводе за счет потерь на трение по длине?
2 Какова должна быть суммарная величина коэффициента местных сопротивлений, чтобы использовать максимальный напор насоса?
Ответ ΔР = 0,59 МПа, ξ = 40,93.
Скачать решение задачи 162 (Решебник 1) цена 80р
Задача 163 (Задача 4.14) Насос, предназначенный для горизонтального продуктопровода (L = 5 км, d = 200мм, трубы стальные сварные новые) при Q = 50 дм3/с может создать избыточное давлениена выходе Рн = 1,4 МПа. Суммарный коэффициент местных сопротивлений С = 30, конечное избыточное давление в трубопроводе Рк = 0,1 МПа, плотность нефтепродукта p = 840 кг/м3, его динамическая вязкость η = 4,2 мПа*с. Сможет ли насос обеспечить перекачку нефтепродукта?
Ответ: сможет.
Скачать решение задачи 163 (Решебник 1) цена 80р
Задача 164 (Задача 4.15) Для поднятия жидкости из закрытой емкости по трубопроводу на высоту Н = 15м в неё подается сжатый воздух от компрессора под давлением Рм1 = 2 ат. При этом время опорожнения емкости t1 составило 36 мин. При увеличении давления до Рм2 = 3 ат время опорожнения t2 стало равным 24,6 мин. Какое давление Рм3 необходимо создать, чтобы время t3 уменьшилось до 20 мин. Потерями в местных сопротивлениях можно пренебречь.
Ответ Р3 = 4,03 атм.
Скачать решение задачи 164 (Решебник 1) цена 80р
Задача 165 (Задача 4.16) Жидкость из герметично закрытой емкости подается по трубопроводу на высоту Н = 15м с помощью сжатого воздуха, закачиваемого в емкость с помощью компрессора. При давлении воздуха Рм1 = 2ат время опорожнения емкости t1 составило 36 мин, а при давлении Рм2 = 3ат это время t2 стало равным 16,7 мин. Какое давление Рм3 необходимо создать, чтобы время опорожнение t3 стало равным 50 мин. Потерями в местных сопротивлениях и размерами емкости можно пренебречь
Ответ: Рм3 = 2,26 атм.
Скачать решение задачи 165 (Решебник 1) цена 80р
Задача 166 (Задача 5.4) По результатам, полученным в задаче 5.3, построить график изменения полного напора по длине трубопровода и по нему определить давления в сечениях, отстоящих на 50 км, 100км, 150км от первого насоса.
Данные задачи 5.3 По горизонтальному трубопроводу (L = 200 км, d = 205мм, трубы бесшовные новые) перекачивается нефть (p = 824 кг/м3, v = 5*10-6 м2/с) с расходом Q = 40 дм3/с. Суммарная эквалентная длина местных сопротивлений Lэкв = 0,02*L, если каждый насос способен создать напор Ннас = 360м, а давление на входе в насосы и на выходе из трубопровода Рн = 485 кПа.
Скачать решение задачи 166 (Решебник 1) цена 80р
Задача 167 (Задача 5.5) По трубопроводу (L = 3300 м, d = 125мм, трубы сварные новые), профиль которого показан на рис. 5.9, перекачивается вода при t = 20?C с расходом Q = 15 дм3/с. Нивелирные отметки от плоскости 0-0 zA = 0, z0 = 20м, zC = 105м длина участков: АВ – 950м, ВС – 2350 м, конечное избыточное давление Рс = 50 кПа.
Пренебрегая потерями напора в местных сопротивлениях, определить избыточные давления на насосе (в точке А) и в точке В и построить напорную линию (график изменения полного напора по длине трубопровода)
Скачать решение задачи 167 (Решебник 1) цена 80р
Задача 168 (Задача 5.7) Вода при t = 20°С вытекает из открытого резервуара по горизонтальному трубопроводу (L = 50м, d = 100мм, трубы сварные умеренно заржавленные, ξ = 5) в атмосферу под напором Н = 6м. Определить расход
Ответ: 18,8 дм3/с
Скачать решение задачи 1 (Решебник 1) цена 80р
Задача 169 (Задача 5.8) Топливо (p = 819 кг/м3, n = 1,83*10-3 Па*с) вытекает в атмосферу из резервуара с постоянным уровнем Н = 5,6м и избыточным давлением на поверхности жидкости Рн = 10 кПа) по горизонтальному трубопроводу (L = 30м, d = 80мм, трубы сварные бывшие в употреблении ξ = 3). Определить расход. Определить расход
Ответ: Q = 14,8 дм3/с
Скачать решение задачи 169 (Решебник 1) цена 80р
Задача 170 (Задача 5.9) Минеральное масло ((p = 835 кг/м3, v = 1,7*10-4 м2/с) по трубопроводу (L = 25м, d = 100мм, трубы сварные новые) вытекает из открытого резервуара с постоянным уровнем над входом в трубу Н = 3,2 м в атмосферу. Местными сопротивлениями являются вход в трубу, вдающуюся внутрь резервуара, и открытая задвижка, разность нивелирных отметок начала и конца трубопровода Δz = 1м. Определить расход масла.
Примечание. Рекомендуется в первом приближении аналитически найти расход без учета местных сопротивлений, а затем повторно решать задачу с учетом режима движения жидкости.
Ответ: Q = 0,0205 м3/с
Скачать решение задачи 170 (Решебник 1) цена 80р
Задача 171 (Задача 5.10) Пользуясь данными задачи 5.9 (предыдущая задача), определить (без учета местных сопротивлений), каким должен быть диаметр трубопровода для получения расхода Q = 15дм3/с.
Ответ d = 0,1м
Скачать решение задачи 171 (Решебник 1) цена 80р
Задача 173 (Задача 5.12) По условию предыдущей задачи 5.11 определить, каким должно быть относительное изменение диаметра, насосно-компрессорных труб d2/d1, чтобы при том же устьевом и забойных давлениях расход воды можно было увеличить в Q2/Q1 раз. Состояние труб одинаковое.
Ответ: d2/d1 = (Q22/Q12)1/5,25
Скачать решение задачи 173 (Решебник 1) цена 80р
Задача 174 (Задача 5.13) Бензин (p = 710 кг/м3, v = 6*10-7 м2/с) подается через промежуточную емкость в основную, дно которой лежит ниже оси насоса на h = 5м (рис. 5.11). Расход бензина Q = 50 дм3/с, диаметр труб d = 150мм, их эквивалентная шероховатость Δ = 0,15 мм, длины участков L1 = 200 м, L2 = 100м, эквивалентная длина местных сопротивлений Lэкв = 5% от L. Дыхательные клапаны поддерживают в резервуарах постоянное избыточное давление Рн = 2 кПа, максимальная высота налива Н2 = 6м, показание вакууметра В у входа в насос Рв = 10 кПа. Определить максимальную мощность на валу насоса (к.п.д. насоса 0,75) и максимальный уровень бензина в промежуточной емкости Н1.
Ответ: N = 9кВт, Н1 = 6,6м.
Скачать решение задачи 174 (Решебник 1) цена 100р
Задача 175 Определить вес груза G, установленного на плавающем понтоне, если известно давление Р0 жидкости под ним. Весом понтона пренебречь, а площадь его днища равна S . (Величины ро и S взять из таблицы 1).
Р0 = 0,4 МПа
S = 6см2
Ответ G = 240Н.
Скачать решение задачи 175 (Решебник 1) цена 80р
Задача 176 Манометр, подсоединенный к закрытому резервуару с нефтью (точки В’) показывает избыточное давление Рман (кПа).
Определить:
- абсолютное давление воздуха на поверхности жидкости Р0;
- положение пьезометрической плоскости, если уровень нефти в резервуаре Н(м), а расстояние от точки подключения до центра манометра Z (м).
Рман = 20 кПа,
Н = 6м;
Z = 1м
Ответ Р0абс = 72275 Па, hn = -2,96м
Скачать решение задачи 176 (Решебник 1) цена 80р
Задача 177 По горизонтальному трубопроводу диаметром Dм, протяженностью L м (местные гидравлические сопротивления в соответствии с индивидуальными заданиями) перекачивается Q м3/с жидкости с кинематической вязкостью v=1•105 м2/с (плотность кг/м3 - принять). Определить напоры Н1 и Н2 в начальном и конечном сечениях и Р2, если задано Р1, МПа. Эквивалентная шероховатость труб Кэ мм.
Р1 = 1,2 МПа;
D = 0,2м;
Q = 0,05 м3/с;
Кэ = 0,4мм
L = 1500м
Местные сопротивления 1,6
Ответ Н1 = 122,3м, Н2 = 95,1м
Скачать решение задачи 177 (Решебник 1) цена 80р
Задача 178 Определить эффективную мощность, если скорость передвижения штока гидроцилиндра wц = 0,9 м/с; расход Qц = 10 л/с.
Ответ N = 9кВт
Скачать решение задачи 178 (Решебник 1) цена 80р
Задача 179 Из бака с постоянным уровнем, давление над жидкостью в котором измеряется манометром М, вода вытекает в атмосферу через трубопровод с соплом диаметром d. Диаметр трубопровода D, его длина L, заглубление нижнего среза под уровень – h. Коэффициент сопротивления вентиля ξв, сопла ξс = 0,06, коэффициент сопротивления входа в трубу ξвх = 0,5. Абсолютная шероховатость трубы Δ = 0,15 мм. Коэффициент гидравлического трения λ в первом приближении искать по формуле Шифринсона.
Рассчитайте диаметр трубопровода, обеспечивающего скорость истечения из сопла не менее 10 м/с при показаниях манометра М= 2,5 кгс/см2; L = 5 м; h= 0,3м; ξв= 2. Соотношение диаметров трубы и сопла D/d = 2
Рисунок 5 - Схема задачи
Ответ D = 0,003м
Скачать решение задачи 179 (Решебник 1) цена 100р
Задача 180 Уровень жидкости (плотностью p) в резервуаре регулируется с помощью секторного затвора, представляющего собой два прямоугольных щита, которые имеет различные геометрические размеры (R1хL и R2хL,где L -длина общего основания), жестко закреплены перпендикулярно друг другу и способны вращаться вокруг оси О. Последняя находится на глубине Н от свободной поверхности жидкости. Давление в резервуаре М контролируется манометром, установленным на его крышке. Сброс жидкости производится в атмосферу. Трением в цапфах оси О можно пренебречь.
Определить усилие RО(его проекции RX и RZ), воспринимаемое цапфами оси поворота О затвора, если манометр, установленный на крышке резервуара, показывает давление М = 0,3 МПа. Геометрические размеры прямоугольных щитов, образующих секторный затвор, составляют соответственно R1= 3м, R2= 4м и L= 2м. Ось поворота О последнего находится на
глубине Н = 5м. Резервуар заполнен глицерином плотностью p = 1260 кг/м3
Ответ -Rz = 2171кН, Rх = 2697кН
Скачать решение задачи 180 (Решебник 1) цена 80р
Задача 181 Гидросистема состоит из плунжерного двигателя одностороннего действия Д, нерегулируемого насоса Н, грузового аккумулятора А, двухпозиционного золотника З и предохранительного клапана К. Она заполнена маслом И-30. Плунжер цилиндра имеет приведенную массу МП, диаметр dn и ход S=8 dn. Соединительные линии выполнены из стальных трубок с внутренним диаметром d=0,4dn и толщиной стенок = 0,15dn. Длина участка между золотником и цилиндром составляет 1000dn, а участков от сливного бака до золотника – в 20 раз меньше.
Проходное сечение каналов золотника при полном открытии равно внутреннему сечению соединительных трубок.
1. Определить давление в аккумуляторе, при котором скорость движения плунжера в режиме наибольшей нагрузки Fmax будет равной 0,1 м/с. Длинна линии между аккумулятором и узлом В равна 25d.
2. Выбрать в первом приближении массу груза и диаметра поршня, полагая подачу жидкости из аккумулятора равномерной и ограничивая перемещение поршня Sa ? 10da , где da – диаметр поршня аккумулятора.
3. Вычислить потери давления в линии питания двигателя, включая и всасывающую линию насоса, при 0 ? Q ? 4QН. Построить характеристики Pn(Q) для всей линии питания и участка между золотником и двигателем.
Вариант 1
Fmax = 0,3кН
Mn =3 кг
Dn = 25 мм
QH = 1л/мин
Скачать решение задачи 181 (Решебник 1) цена 100р
Задача 182 (Задача 5.2) Из бака А с горизонтом воды на отметке V1 = 31 м в бак Б поступает расход Q = 25,8 л/с по трубопроводу приведенной длины L = 1520 м и диаметром d = 200 мм. Определить отметку V2 в баке Б для двух вариантов:
а) трубы стальные, новые;
б) трубы чугунные, бывшие в употреблении.
Задача 5.3. Для условий задачи 5.2 определить расход Q и область сопротивления для двух вариантов:
а) отметка V2 = 26,7 м. трубы чугунные новые;
б) отметка V2 = 23,4 м. трубы стальные новые.
Использовать формулу (5.1) и способ последовательных приближений.
ответ Q = 0,0318 м3/с
Скачать решение задачи 182 (Решебник 1) цена 100р
Задача 183 (Задача 5.4) Горизонтальный трубопровод обшей длиной L = 760 м пропускает из резервуара А в резервуар Б воду с расходом Q = 18,2 л/с. Трубопровод состоит из двух участков: первый - труба чугунная, бывшая в употреблении; второй - труба стальная, бывшая в употреблении.
Требуется подобрать диаметры этих труб d1, d2 и их длины l1, l2, если отметки уровней воды в резервуарах V1 = +28 м. V2 = +15 м.
В данной задаче множество решений. Чтобы сузить область решений, можно, используя данные табл.5.1. определить диапазон диаметров d. предположив, что трубопровод цельный, но представлен в одном случае чугунной трубой, а в другом – стальной
Ответ L2 = 239
Ответ: L1 = 521м, L2 = 239м, d1 = 0,125м, d2 = 0,15м
Скачать решение задачи 183 (Решебник 1) цена 100р
Задача 184 Для опрессовки водой трубопровода диаметром D = 150 мм и длиной L = 700м применяется ручной поршневой насос (Рисунок 22) с диаметром поршня d = 90мм и отношением плеч рычажного механизма а/b = 6. Определить объем воды, который нужно накачать в трубопровод для повышения избыточного давления в нем от 0 до рм = 1,8МПа, а также усилие на рукоятке насоса в последний момент опрессовки. Трубопровод считать абсолютно жестким.
Ответ F = 1,06 кН
Скачать решение задачи 184 (Решебник 1) цена 80р
Задача 185 Шлюзовое окно закрыто щитом треугольной формы с основанием а = 2,8м (Рисунок 38). Глубина воды перед щитом Н = 8,4м, при этом горизонт воды перед щитом совпадает с его вершиной. Определить силу давления жидкости, положение центра давления. Построить эпюру давления на щит.
Ответ: Р=646 кН, hцд=6,3м.
Скачать решение задачи 185 (Решебник 1) цена 80р
Задача 186 Гидросистема содержит силовой цилиндр Ц, нерегулируемый насос Н, трехпозиционный золотниковый распределитель ЗР, предохранительный клапан К и сливной бак. Поршень в цилиндре имеет диаметр dn и ход S, а шток dш = 0,5* dn.
Система заполнена жидкостью АМГ-10, в которой содержится около 0,2% нерастворенного по объему воздуха. Соединительные магистрали выполнены из дюралюминиевых трубок диаметром d и с толщиной стенки 1,5мм. Длина участков b-c и m-n, равна L, остальных участков в 20раз меньше.
Открытие и закрытие окон золотника осуществляется равномерно в течении 0,2с. Площадь проходного сечения золотника при полном открытии равна площади поперечного сечения входящих и подводящих трубок.
1 Определить давление, на которое следует настроить предохранительный клапан, чтобы обеспечить движение поршня со скоростью vn = 0,4 м/с при максимальной нагрузке Fmax. Какими должны быть при этом подача и мощность насоса?
2 Построить характеристику предохранительного клапана золотникового типа, выражающую зависимость перепада давления на входе и выходе клапана от расхода через него, если клапан снабжен пружиной с жесткостью С = 40 Н/мм и при пропуске через него всей подачи насоса давление перед ним повышается на 15% по сравнению с настроечными. Длина сливной линии Lсл = 10d
Fmax = 12 кН
dn = 60мм
S = 800мм
L = 10м
d = 30мм
Мn = 30 кг
Скачать решение задачи 186 (Решебник 1) цена 100р
Задача 187 Вода из реки 1 по самотечной трубе 2 поступает в водоприемный колодец 3, откуда забирается центробежным насосом 4. Определить минимально возможный стандартный диаметр самотечной трубы d для пропуска заданного расхода Q из условия, что перепад воды в водоприемном колодце Н не будет превышать заданного значения (рисунок 3.1).
|
№ п\п |
Н1,м |
Н2,м |
l,м |
Q, л\с |
Śсет |
Śвых |
T, |
Материал труб |
Технология изготовления труб |
|
11 |
3,4 |
2 |
180 |
75 |
9,0 |
1,0 |
10 |
Сталь новая |
Цельносварные |
Рисунок3.1 -Самотечный трубопровод
Ответ D = 0,288м
Скачать решение задачи 187 (Решебник 1) цена 100р
Задача 188 Вода из резервуара А подается в резервуар В по сифонному трубопроводу 1, снабженному сеткой 2. Определить расход сифона Q и максимальную высоту у, при которой максимальный вакуум в сифонной трубе не превышает заданного значения Н, (рисунок 3.3):
|
№ |
Н, м |
l, м |
d, |
z СЕТ |
z ВЫХ |
z ПОВ |
H |
ВАК |
, |
t, |
Материал |
Технология |
|||||||||||||
|
п/п |
|
|
м |
|
|
|
м |
|
oC |
труб |
изготовления |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
труб |
|||||||||||||
|
11 |
1,25 |
125 |
100 |
6,0 |
1,0 |
1,0 |
6,5 |
10 |
Сталь новая |
Цельнотянутые |
|||||||||||||||
Рисунок 3.3 - Сифонный трубопровод
Ответ: Q = 6,3 л/с, у = 6,42м.
Скачать решение задачи 188 (Решебник 1) цена 100р
Задача 189 Определить местные потери напора, если жидкость движется со скоростью w = 1 м/с через цилиндрический трубопровод с острыми кромками, два колени (Rк>2d), полностью открытую задвижку с выходим из трубы в резервуар под уровень
Ответ h = 0,076м
Скачать решение задачи 189 (Решебник 1) цена 80р
Задача 190 Определить потери напора на трение но длине при движении воды по стальной трубе диаметром d = 100 мм, длиной L = 200 м и со скоростью w = 1,1м/с. Коэффициент кинематической вязкости v= 0,0011см2/сек.
Ответ: h = 2,89м.
Скачать решение задачи 190 (Решебник 1) цена 80р
Задача 191 Между двумя пунктами А и В на горизонтальной местности проложен водопровод из стальных труб длиной 3600 м и диаметром d = 350 мм. Расход воды V = 0.125 м3/с.
Гидравлический коэффициент трения λ = 0.03. Определить потери напора по длине и напор в конце трубопровода, если в пункте А установлена водонапорная башня высотой 30 м. Местные потери напора принять 10%.
Ответ: h = 29,3м, Н = 0,7м
Скачать решение задачи 191 (Решебник 1) цена 80р
Задача 192 Определить скорость истечения и напор воды из бака через круглое отверстие диаметром d = 10 см, если превышение уровня волы над центром отверстия Н = 5 м. Коэффициент расхода μр = 0,62.
Ответ w = 6,14м/с
Скачать решение задачи 192 (Решебник 1) цена 80р
Задача 193 Определить расход воды, вытекающей через внешний цилиндрический насадок (d=10см), если напор 2м, при установившемся движении. Как изменится расход, если насадок заменить малым отверстием такого же диаметра в тонкой стенке?
Ответ: через отверстие расход уменьшиться
Скачать решение задачи 193 (Решебник 1) цена 80р
Задача 194 Один конец трубопровода длиной L = 2 км присоединен к большому резервуару, а на другом конце имеется задвижка, которая резко закрывается. Оценить величину, если расход воды перед закрытием задвижки был 1 л/сек. а внутренний диаметр трубы d = 2,54*10-2 м. Скорость ударной волны но формуле Жуковского равна скорости звука в воде Си = 1440 м/с.
Ответ ΔP = 2,84 МПа
Скачать решение задачи 194 (Решебник 1) цена 80р
Задача 195 Из резервуара и аппарат перекачивают насосом 30т ч воды при 20°С. Давление в резервуаре р2 - атмосферное, в аппарате р1 избыточное 0,01 МПа. Трубопровод выполнен из стальных труб диаметром d = 89*4 мм с незначительной коррозией. Длина трубопровода, включая местные сопротивления, L = 45м. На трубопроводе установлены: задвижка. 4 отвода под углом 90° с радиусом изгиба 160 мм. Высота подъема воды 15 м.
Найти мощность N, потребляемую насосом, если КПД насоса 0,65. Коэффициенты местных сопротивлений: вход в трубопровод из резервуара ξ = 0,5. задвижка ξ = 0.5, 4 отвода при угле 90° ξ = 0,15. Коэффициент динамической вязкости равен 1*10-3 Па*с.
Скачать решение задачи 195 (Решебник 1) цена 80р
Задача 196 Скорости движения корпуса ГЦ u1; и u2; при подаче Qn = 1.2 л/с и диаметрах: D = 120 мм и d = 0,5 D (рис. 1) будут ...см/с Варианты ответа:
1) 10.6: 14,16 2 )5.3: 11,2;
3) 7.8: 18.3; 4)12.4; 21,3.
Ответ 1) 10,6 и 14,16 см/с
Скачать решение задачи 196 (Решебник 1) цена 80р
Задача 197 Форма лопасти ПГД включает прямоугольник шириной В = 50 мм и двух полукругов радиусом R0 = 100 мм. диаметр вала d = 120 мм (рис.2). Определить расход масла в ПГД при скорости w = 5 рад/с: nоб= 0.97. Найти крутящий момент при давлении рн = 2 МПа. приняв механический КПД ПГД nм =0.8.
Ответ: Q = 0,0128 м3/с, n = 0,8 об/с.
Скачать решение задачи 197 (Решебник 1) цена 80р
Задача 198 Определить расход РЖ потребляемый пластинчатым ГМ, двухкратного действия (рис. 3) с пластинами Z = 12, толщиной б = 3мм и шириной b = 23 мм, с радиусами R1 = 31мм и R2 = 28 мм при частоте вращения вала ротора n = 30 об/с. Принять объемный КПД nоб = 0,8.
Ответ Q = 0,00077 м3/с
Скачать решение задачи 198 (Решебник 1) цена 80р
Задача 199 Определить необходимые подачу масла Q и давление р для вертикального плунжерного ГЦ диаметром D = 250 мм. при которых возможен подъем груза G = 750 кН со скоростью u = 2 см/с. Вес самого плунжера Gm= 64 кН. механический КПД nм = 0.98; объемный - η0 = 0.8.
Какой должна быть мощность привода?
Ответ: Q = 0,00123 м3/с, Р = 22461 Па
Скачать решение задачи 199 (Решебник 1) цена 80р
Задача 200 Аксиально-поршневой ГМ имеет 7 плунжеров диаметром d = 25мм и окружность, на которой расположены центры отверстий ротора, диаметром D0 = 300мм. Угол наклона оси вращения выходного вала к оси вращения ротора y = 15°. При частоте вращения вала ГМ n = 1500 об/мин, расход РЖ составил 87,5 л/мин. Определить объемный КПД машины.
Ответ n0 = 0,943
Скачать решение задачи 200 (Решебник 1) цена 80р
Задача 201 Два гидроцилиндра сообщают валу барабана диаметром D0 = 0,5м возвратно-поворотное движение через трос, закрепленный на поверхности. Диаметры поршней D = 125мм, штоков – d = 60 мм, давление нагнетания Рн = 5 МПа, противодавление в сливной полости гидроцилиндров Рпр = 0,2 МПа; расход жидкости Q = 0,9 л/с, механическй кпд гидроцилиндра ηмгц = 0,95; барабана – ηмб = 0,9. Определить крутящий момент М и угловую скорость w поворота вала барабана.
Ответ М = 11110 Н*м, w = 0,33 рад/с
Скачать решение задачи 201 (Решебник 1) цена 80р
Задача 202 В вертикальном плунжерном ГЦ вес плунжера равен G = 1720H, диаметр D = 0,4м. Определить скорость плунжера и развиваемое усилие при подаче масла Q = 3,5 л/с и давлении Р = 32 МПа. КПД принять ηv = 0,9, ηгц = 0,79.
Ответ: v = 0,022м/с
Скачать решение задачи 202 (Решебник 1) цена 80р
Задача 203 Размеры АПН: d = 10мм, s = 20 мм, число поршней Z = 5, объемный кпд nон = 0,8. Определить реальную подачу насоса при n = 1000 об/мин. Построить основную характеристику насоса Q = f(p). Рассчитать необходимую мощность машины при рабочих давлениях нагнетания Рн1 = 6,5 МПа и Рн2 = 12 МПа.
Ответ: Q = 1,05*10-5 м3/с, N1 = 85,2 Вт, N2 = 126 Вт
Скачать решение задачи 203 (Решебник 1) цена 80р
Задача 204 Определить рабочие параметры – подачу и мощность – шестеренчатого насоса по исходным данным m = 4мм, z = 20, b = 35мм, n = 1500 об/мин, Рн = 6 МПа, η0 = 0,92, ηm = 0,72.
Ответ N = 13,5 кВт
Скачать решение задачи 204 (Решебник 1) цена 80р
Задача 205 Насос 1 приводится во вращение дизельным двигателем 2 через редуктор 3, имеющий кпд ηp = 0,95 и передаточное отношение np = 18/10, частота вращения двигателя n1 = 1000 об/мин. Рабочий объем насоса V0 = 30см3. Давление нагнетания насоса Рн = 8 МПа. КПД насоса – объемный noб = 0,92, общий ηн = 0,8, двигателя nэд = 0,8. Определить необходимую мощность двигателя.
Ответ Nдв = 6794 Вт.
Скачать решение задачи 205 (Решебник 1) цена 80р
Задача 206 Определить напор, подачу и полезную мощность центробежного насоса, с помощью которого вода перекачивается из емкости А в емкость В. Высота всасывания Нвс = 3м, высота нагнетания Нн = 15м, диаметр всасывающего и нагнетательного трубопроводов dвс = dн = 80 мм. Длина всасывающего и нагнетательного трубопроводов LВС = 43м и Lн = 22м соответственно. Избыточное давление в емкости А равно Р1 = 35кПа, в емкости В равно Р2 = 0,24кПа. Коэффициент гидравлического трения на всасывающей и нагнетательной линии равны λ1 = λ2 = 0,024. Суммы коэффициентов местных сопротивлений всасывающего и нагнетательного трубопроводов ξвс = 6, ξн = 10. Показание манометра на нагнетательном патрубке насоса равно Рм = 0,35 МПа.
Ответ: Н = 35,65м, Q = 17,2 л/с, N = 6кВт.
Скачать решение задачи 206 (Решебник 1) цена 100р
Задача 207 Центробежный насос 1 забирает воду из колодца 2 в количестве Q. Всасывающая труба 3 снабжена обратным клапаном с сеткой 4. Определить предельно допустимую высоту всасывания насоса hвс из условия, чтобы максимальная вакуумметрическая высота всасывания Нвсвак не превышала заданного значения (рисунок 3.2): Исходные данные к задаче приведены в таблице 4.2.
Дано:
Q = 110л/с, Lвс = 35м, dвс = 275м, Нвсвак = 6м, ξсет = 6, ξпов = 0,7, t = 10°C, материал труб – асбестоцементные, трубы новые
Ответ: предельная высота всасывания составит 7,72м.
Скачать решение задачи 207 (Решебник 1) цена 100р
Задача 208 (Задача 3.4) Вода из закрытого резервуара вытекает в атмосферу по трубе диаметром d , в середине которой установлен расходомер Вентури с узким сечением диаметром dр. В конце трубопровода установлен конический сходящийся насадок (конфузор) с выходным диаметром d н. Коэффициенты сопротивления расходомера Δр, насадка ξн, входа ξвх. Определить расход жидкости Q и построить напорную и пьезометрическую линии (см. рисунок 3.4). Определить расход жидкости в трубопроводе при отсутствии насадка и сравнить с расходом жидкости при наличии насадка. Показания манометра рм = 0,5 кгс/ см2. Исходные данные к задаче приведены в таблице 3.4.
Н = 18м, L = 500м, d = 0,125м, dp = 0,05м, dn = 0,05м, ξвх = 0,5, Δр = 0,15, ξн = 0,05, материал труб – чугун, трубы – битуминизированные.
Скачать решение задачи 208 (Решебник 1) цена 100р
Задача 209 К участку трубопровода длиной L = 5 км и диаметром d1 = 100 мм подключена параллельная ветвь (лупинг) той же длины диаметром d2 = 125 мм. Трубы новые, стальные (Δ = 0,1 мм). По трубопроводу перекачивается топливо (р = 810 кг/м3, v = 5*10-6м2/с) с расходом Q = 0,02м3/с. Потери напора на местных сопротивлениях оцениваются и 0,5 % от потерь по длине для каждой из ветвей разветвления.
Определить, как изменятся потери напора на этом участке после подключения луппинга.
Ответ: после подключения луппинга потери напора на данном участке уменьшаются в 6,09 раза.
Скачать решение задачи 209 (Решебник 1) цена 100р
Задача 210 В цилиндрическом сосуде имеется горизонтальная перегородка АВ, в котором прорезано круглое отверстие с острыми краями диаметром d = 50 мм. В днище сосуда установлен коноидальный насадок с диаметром выходного сечения dн = 50 мм. Определить при какой высоте Н верхнего уровня, уровень воды под перегородкой достигает перегородки АВ. если ее расстояние от дна сосуда h = 1 м (рис. 5.4).
Ответ: Н = 2,31 м.
Скачать решение задачи 210 (Решебник 1) цена 80р
Задача 211 Жидкость вытекает из вертикального цилиндрического сосуда. За время t сосуд опорожнится от уровня Н0 до уровня Н. Определить во сколько раз быстрее при Н0 = соnst вытечет объем жидкости, равный объему между уровнями Н0 и Н.
Скачать решение задачи 211 (Решебник 1) цена 80р
Задача 212 Определить расход и скорость истечения нефти из бака через отверстие (ф = 0,93, ε = 0,68) с острыми краями диаметром d = 1см, а также через коноидальный насадок (ф = 0,93, ε = 1) того же диаметра, если напор в баке поддерживается постоянным и равным Н = 4м. Кинематическая вязкость нефти 2*10-5 м2/с
Ответ: для отверстия с острыми краями Q = 0,44 л/с, v = 8,24 м/с;
для коноидального насадка Q = 0,65 л/с, v = 8,24 м/с;
Скачать решение задачи 212 (Решебник 1) цена 80р
Задача 213 Определить расход в трубе переменного сечения, скорость в сечении х-х (перед входом в трубу меньшего диаметра), если известны давление на поверхности воды в резервуарах: Р1изб = 0,172 МПа и Р2изб = 0,056 МПа, коэффициент λ = 0,025 и Н1 = 3 м, Н2 = 2м, d3 = 100мм, d4 = 50мм, L3 = 100м, L4 = 50м.
Ответ: Q = 0,0044 м3/с, vx = 0,56м/с
Скачать решение задачи 213 (Решебник 1) цена 100р
Задача 214 На трубопроводе d1 = 220мм имеется переход на d2 = 100мм. По трубопроводу подается 1500 м3/ч метана (р = 0,645 кг/м3). Открытый в атмосферу U-образный водяной манометр в широкой части показывает избыточное давление h2 = 40 мм.вод.ст. Каково будет показание такого манометра на узкой части трубы. Сопротивлением пренебречь.
Ответ: h2 = 0,31м
Скачать решение задачи 214 (Решебник 1) цена 80р
Задача 215 По наклонному трубопроводу диаметром 250мм подается воды в количестве Q = 0,052м3/с. Давление воды в начальном сечении Р1 = 2,3*105 Па. Определить: 1) Давление воды во втором сечении, расположенном на расстоянии 250 м от начального, учитывая, что центр тяжести второго сечения на 4м выше центра начального сечения. 2) Чему будет равно давление в том же сечении, если вода будет подаваться в обратном направлении (λ = 0,025).
Ответ Р2 = 2,05*105 Па
Скачать решение задачи 215 (Решебник 1) цена 80р
Задача 216 Жидкость (р = 1230 кг/м3) спускается из напорного бака – 1 в 2 по трубе диаметром 29 мм. Разность уровней раствора h = 10м. Определить расход раствора, если Рм = 33кПа, Рвак = 5,7 кПа.
Ответ: Q = 10,6 л/с.
Скачать решение задачи 216 (Решебник 1) цена 80р
Задача 217 Определить величину и направление силы гидростатического давления на секторный затвор шириной 2,0 м, который представляет собой круговой цилиндр радиусом R = 0,5 м. Четверть цилиндра погружена под уровень воды на глубину h = 1 м и перекрывает вход в прямоугольную трубу. вся глубина будет h+R
Ответ: F = 30,4 кН, а = 14,7°.
Скачать решение задачи 217 (Решебник 1) цена 80р
Задача 218 Определить диаметр штока гидроцилиндра с односторонним штоком, если усилие на штоке равно 200 кН, давление масла – 10 МПа, а диаметр штока составляет 0,5 от диаметра поршня. (15 баллов)
Ответ D = 0,184м.
Скачать решение задачи 218 (Решебник 1) цена 80р
Задача 219 Пружинный манометр подключен к баку с водой по схеме, показанной на рисунке, где h1 = 0,75 м; h2 = 1,5 м. Плотность воды р = 965 кг/м3.
Найти избыточное и абсолютное давление на дно бака, если показание манометра hM = 12 м.
Ответ: Рабс = 196325Па, Ризб = 92300 Па.
Скачать решение задачи 219 (Решебник 1) цена 80р
Задача 220 На рисунке изображен сосуд с жидкостью, плотность которой рс = 750 кг/м3. Над уровнем жидкости находится газ с давлением Рс. К сосуду подключен U- образный ртутный пьезометр, в правом колене которого над столбом ртути (ррт = 13560 кг/м3) залита вода (рв = 950 кг/м3) до уровня свободной поверхности жидкости в сосуде. Показание манометра h1 = 200 мм, h2= 100 мм.
Определить давление в сосуде Рс, если атмосферное давление Ра = 100 кПа.
Ответ: Рс = 13096 Па.
Скачать решение задачи 220 (Решебник 1) цена 80р
Задача 221 Заполненный атмосферным воздухом тонкостенный колокол, диаметром D = 0,5 м и высотой Н = 2 м, опускается в воду под действием собственного веса.
Найти максимальный вес колокола, при котором он целиком погружается в воду.
Ответ: Gmax = 3302H
Скачать решение задачи 221 (Решебник 1) цена 100р
Задача 222 Дан закрытый резервуар, из которого жидкость вытекает из трубы А. Трубка Б в верху открытав атмосферу. При вытекании жидкости в трубке А образуется вакуум, причем через трубку Б засасывается воздух. Вследствие этого в резервуаре на уровне Н давление всегда будет атмосферным и истечение будет происходить при постоянном напоре. По указанным данным определить скорость истечения и время, в течении которого уровень понизится от 1400 мм до Н=300 мм.
Ответ t = 9,5 мин.
Скачать решение задачи 222 (Решебник 1) цена 80р
Задача 223 В потоке, движущемся со скоростью w1 = 1,5 при статическом давлении р1 = 105 Па, вычислить давление р/1, которое покажет манометр, присоединенный к трубке Пито, а также давление р1* изоэнтропийного торможения потока.
Ответ: Р1* = 0,6*105 Па.
Скачать решение задачи 223 (Решебник 1) цена 80р
Задача 224 Вычислить циркуляцию скорости по контуру К, соединяющему точки А (3,0), В (3,0) в потоке жидкости с проекциями скорости vx = 3x/(x2+y2), vy = 3y/(x2+y2)
Скачать решение задачи 224 (Решебник 1) цена 80р
Задача 225 Известен потенциал скорости несжимаемой жидкости φ=3(x2-y2). Найти функцию тока.
Скачать решение задачи 225 (Решебник 1) цена 80р