Задача а-19

Применение для измерения малых избыточных давлений в газах спиртового чашечного микроманометра с наклонной шкалой значительно увеличивает точность измерений.

1. Принимая точность отсчета невооруженным глазом по шкале 0,5 мм. , определить, под каким углом к горизонту нужно расположить трубку прибора, чтобы при измерении давления в пределах 100-200 мм. вод. ст. погрешность измерения не превышала 0,20%. Относительный вес спирта с = 0,8.

2. Какова максимальная погрешность при измерении того же давления ртутным ( = 13,6) чашечным манометром с вертикальной шкалой? Диаметры чашек считать настолько большими, чтобы можно было пренебречь поправкой на смещение уровня в них.

Задача а-20

Дать рабочую формулу для определения избыточного давления в точке М в метрах водяного столба по показанию ртутного чашечного манометра h. Учесть снижение уровня ртути h в чашке при подъеме её в трубке. Внутренний диаметр чашки D = 50 мм. трубки – d = 5мм. Высота H0 = 0,8 м.

Задача а-21

Определить вакуум в миллиметрах водяного столба в воздушной камере К по показанию двухжидкостного чашечного микроманометра, содержащего масло (м = 920кг/м³) и воду. Показание манометра h =300 мм. Внутренние диаметры чашек D = 40 мм., трубки – d = 4 мм.

Задача А-22

Для определения перепада давления по длине участка шахты применяется прибор (деприметр), состоящий из герметически закрытого и помещенного в термос сосуда, частично заполненного керосином ( = 0,8). К сосуду присоединена манометрическая трубка с открытым концом. Ноль шкалы прибора устанавливается на уровне керосина при одинаковом начальном давлении Р0 на его поверхностях в трубке и сосуде. Перепад давления определяется по смещению h уровня керосина в трубке при переносе прибора в новое место. Определить:

1. Зависимость между измеряемым перепадом давлений Р = Р0 – Р и показанием прибора h.

2. Р при h = 100 мм. , если диаметры сосуда и трубки D = 50 мм. и d =5 мм, начальный объем воздуха в сосуде W0 = 250 см³. и начальное давление Р0 = 1 кг/см².

Указание. Учитывать происходящее по изотермическому закону изменение давления воздуха в сосуде при изменении уровня керосина в трубке.

Задача а-23

Для измерения малых перепадов давления применяется колокольный манометр, состоящий из двух тонкостенных колоколов диаметрами D =100мм., подвешенных на концах коромысла L = 260 мм.

В центре коромысло имеет опорную призму и снабжено стержнем длиной a = 400 мм. с грузом G на конце. Нижними концами цилиндры погружены в жидкость. Измеряемые давления подводятся во внутренние полости цилиндров.

При равенстве давлений стержень занимает отвесное положение. Под действием перепада цилиндры перемещаются, и стержень отклоняется.

П одобрать вес груза G таким образом, чтобы перепад величиной Р = 0,01 ат. Отклонял стержень не более чем на 10

Задача А-24.

И збыточное давление светильного газа на первом этаже дома равно 100 мм. вод. ст. Определить избыточное давление газа на восьмом этаже, т. е. На высоте H = 32 м., считая плотность воздуха и газа неизменными по высоте и газ в трубах – неподвижным. Объемный вес газа г = 0,50 кг/м³, воздуха -  = 1,29 кг/м³.

Задача А-25

О пределить перепад давления, обуславливающий естественную тягу в печи, если высота дымовой трубы H = 20 м., температура дымовых газов 300С. Объемный вес газов может быть подсчитан по формуле:

г = (1,25 – 0,0027tг) кг/м³

воз = 1,29 кг/м³

Задача А-26

Определить разность давлений водорода и воздуха в верхней точке аэростата и силу Р, которую нужно приложить к веревке для открытия клапана. Натяжение пружины, прижимающей клапан к седлу, - 2 кг. Высота Н = 20 м., диаметр клапана d = 300 мм., воз = 1,29 кг/м³, вод = 0,1 кг/м³.

Задача А=27

В условиях задачи А-25 определить, какова должна быть температура дымовых газов t для обеспечения перепада давления в печи (естественной тяги), равного 120 мм. водяного столба.

Задача А-28

В «пневматическом уровнемере» сжатый воздух подается с малой скоростью по трубкам 1 и 2 и выходит пузырьками через нефтепродукт. К воздушной трубке (до её разветвления) присоединен одним коленом ртутный U –образный манометр, другое колено которого соединено трубкой 3 с газовым пространством резервуара. Зная отсчеты манометра h1 и h2 при продувке 1-й и 2-й трубки, а также величину H = H1 – H2, определить объемный вес н нефтепродукта и глубину H1 и H2.

Задача А-29

В сосуд М, соединенный с сосудом N, при закрытом кране В наливается ртуть при атмосферном давлении до высоты h =60 см. Затем кран А закрывается, а кран В открывается. Ртуть из сосуда М начинает вливаться в открытый сосуд N, сообщающийся с атмосферой. Определить:

1.На какую высоту опустился уровень в сосуде М, при установлении равновесия, если площадь поперечного сечения левого сосуда S = 2700см², а правого S = 300см²? Высота сосуда Н = 90 см.

2.На какую высоту h2 поднимается ртуть в правом сосуде?

3. Чему равно абсолютное давление Р в сосуде М? При решении задачи процесс сжатия воздуха считать изотермическим.

Задача А-30

К закрытому резервуару с водой присоединены два ртутных U-образных манометра. Определить:

Г лубину h4 левого мениска нижнего манометра, если дано: h1= 60см.,

h2 = 25см., h3 = 30см.

Задача Б-1

Т арелка всасывающего клапана насоса диаметром d2 = 125 мм. закрывает отверстие для прохода воды диаметром d1 = 100 мм. Какое разрежение необходимо создать в момент пуска насоса во всасывающей трубе, чтобы при показанном на рисунке положении уровней воды (h1 = 1м., h2 = 2м.) всасывающий клапан открылся? Барометрическое давление принять равным Рат = 735,5 мм. рт. ст.

Задача Б-2

К руглое отверстие в горизонтальном дне резервуара с нефтью закрывается откидным клапаном диаметром d = 100мм. Определить усилие Q, которое необходимо приложить для открытия клапана, находящегося на глубине h= 3,5 м., если удельный вес нефти н = 800 кг/м³.  = 15.

Задача Б-3

П одъем свода электрической дуговой печи весом 15 т. осуществляется при помощи гидравлического цилиндра с диаметром поршня D = 300 мм. Определить необходимое рабочее давление масла и необходимую производительность масляного насоса, если подъем свода на высоту 1,2 м. должен происходить в течении полутора минут. К.П.Д. гидроцилиндра считать равным 85%.

Задача Б-4

П лунжер гидравлического цилиндра механизма наклона электропечи имеет диаметр D = 350 мм. и полный ход S = 1,6 м. Определить полезное усилие, развиваемое плунжером, и время, необходимое для полного наклона печи, если производительность масляного насоса V = 55 л/мин при рабочем давлении масла 30 ат., а потери на трение составляют 12% от полного усилия на плунжер.

Задача Б-5

Г азгольдер диаметром D = 5,6 м., заполнен газом, находящимся под давлением Ризб = 200 мм. вод. ст. Определить необходимый вес груза Gгр и разность уровней воды h, если вес колокола газгольдера Gк = 6,5 т, а сопротивление трения составляет 4% от веса колокола.

Задача Б-6

Г идравлический аккумулятор с диаметром плунжера d = 300мм. обслуживает периодически действующий гидравлический пресс с рабочим давлением 35 ат. Определить вес движущихся частей аккумулятора G, необходимый ход плунжера S и мощность N непрерывно работающего питательного насоса, если пресс работает в течении 1 мин. с 4-минутным перерывом, потребляя во время работы 0,7 л/сек воды.

Задача Б-7

Покоящийся на неподвижном поршне, открытый сверху и снизу сосуд весом G = 16 кг состоит из двух цилиндрических частей, внутренние диаметры которых равны D = 9,5 м. и d = 0,3 м. Определить, какой минимальный объем W воды должен быть в верхней части сосуда, чтобы сосуд всплыл над поршнем, если сопротивление трения цилиндра о поршень составляет 5% от веса цилиндра.

Задача Б-8

Тонкостенный газгольдер, имеющий диаметр D =12,5 м. и вес G = 45 т., наполнен светильным газом. Пренебрегая трением, определить вес грузов Q, необходимый для поддержания в газгольдере давления Ризб = 0,02 кг/см², и образующуюся при этом разность h уровней воды в резервуаре и газгольдере.

Задача Б-9

Определить, на какой угол повернется кольцевой манометр, имеющий диаметр трубки d = 20 мм. и средний диаметр кольца D = 200 мм., если величины давления воздуха, подводимого к ветвям, равны Р1 = 0,9 кг/см² и Р2 = 0,8 кг/см², вес груза G = 525 г и его плечо относительно оси вращения a = 120 мм.

У казание. Рассмотреть условие равновесия моментов сил давления на внутреннюю поверхность кольцевой трубки и веса груза относительно оси вращения.

Задача Б-10

Цилиндрический сосуд диаметром D = 0,2 м. и высотой a = 0,4 м., заполненный водой, опирается на плунжер диаметром d = 0,1м. Определить показание манометра М и усилия в болтовых группах А и В, если вес верхней крышки сосуда равен G1 = 300 кг, вес цилиндрической части сосуда G2 = 150 кг, вес нижней крышки сосуда G3 = 120 кг. Каким может быть взят минимальный диаметр плунжера, если наибольшее допускаемое давление М = 30 ат?

У казание. Одним из возможных способов расчета давления является рассмотрение условия равновесия сосуда под действием его собственного веса и приложенных к его внутренней поверхности сил избыточного давления жидкости, величины которых зависят от давления М.

Задача Б-11

Гидравлический мультипликатор (повыситель давления) получает от насоса воду под давлением Р1 = 5 ат. Заполненный водой подвижный цилиндр А с внешним диаметром D = 200мм. скользят по неподвижной скалке С, имеющей диаметр d = 50 мм, создавая на выходе из повысителя давления Р2. Вес подвижного цилиндра G = 200кг. Определить давление Р2, принимая силу трения в сальниках равной 10% от силы, развиваемой на цилиндре давлением Р1, и пренебрегая давлением в линии обратного хода.

Задача Б-12

Определить диаметр D1 гидравлического цилиндра необходимый для подъема задвижки, установленной на трубопроводе с избыточным давлением Р = 10ат., если диаметр задвижки D2 = 1м и вес подвижных частей устройства G = 200 кг. При расчете коэффициент трения задвижки в направляющих поверхностях принять равным f = 0.9, силу трения в цилиндре считать равной 5% от веса подвижных частей. Давление за задвижкой равно атмосферному.

Задача Б-13

О пределить предварительное поджатие x пружины, нагружающей дифференциальный предохранительный клапан, необходимое для того, чтобы клапан открылся при давлении Р = 30 кг/см². Диаметры поршней: D1 = 22 мм; D2 = 20 мм, а жесткость пружины С = 0,8 кг/мм.

Задача Б-15

О пределить длительность времени работы поршневого насоса гидравлического пресса, необходимую для опрессования детали А, если в результате прессования силой Р рабочий поршень поднимается на величину h, а начальное давление под рабочим поршнем равно атмосферному (собственным весом поршня диаметра D пренебречь). Растяжением стенок рабочего цилиндра и трубы, соединяющей насос с цилиндром, пренебречь. Поршень, имеющий диаметр d= 12мм. и ход s = 10 мм., делает n = 50 двойных ходов в минуту. Модуль объемной упругости рабочей жидкости Е = 13010³ н/см², D= 120 мм, H = 200мм,  = 20мм, L = 500мм, Р = 10³10³ н, h = 20 мм.

Задача Б-16

Т онкостенный сосуд, состоящий из двух цилиндров диаметрами d = 0,3 м и D =0,8м,нижним открытым концом опущен под уровень воды в резервуаре А и покоится на опорах С, расположенных на высоте В = 1,5 м над этим уровнем. Определить величину силы, воспринимаемой опорами, если в сосуде создан вакуум, обусловивший поднятие воды в нем на высоту, а+в = 1,9 м. Собственный вес сосуда G = 100кг. Как влияет на результат изменение диаметра d.

Задача Б-17

К дну замкнутого цилиндрического сосуда диаметром D = 2 м. и высотой Н = 3 м. присоединена трубка, нижним открытым концом погруженная под уровень воды в открытом резервуаре А. Сосуд установлен на высоте h0 = 2 м. над уровнем воды в резервуаре и заполнен водой до высоты h = 2 м. через открытый кран 1 при закрытом кране 2 ( давление над водой равно атмосферному, Рат = 1 кг/см²). При открытии крана 2 и одновременно закрытии крана 1 часть воды сливается из сосуда в резервуар А. Определить

1. Давление воздуха, которое установится при этом в сосуде.

2. О бъем воды, вытекшей из сосуда.

Задача Б-18

Цилиндрический сосуд, имеющий диаметр D = 0,4 м, и наполненный водой до высоты a = 0,3 м, висит без трения на плунжере диаметром d =0,2 м.

Определить:

1. в акуум V, обеспечивающий равновесие сосуда, если его собственный вес G = 50 кг. Как влияют на полученный результат величина диаметра плунжера и глубина его погружения в жидкость?

2. Силы давления, действующие на крышки В и С сосуда.

См. указание к задаче Б-10.

Задача Б –19

Гидравлический аккумулятор (см. рис. К задаче Б-6), вес подвижных частей которого G = 10 т., а диаметр плунжера d = 250 мм, обслуживает периодически действующий гидравлический пресс с рабочим давлением Р = 35 ати. Определить расход воды Q, потребляемый прессом, и мощность N непрерывно работающего питательного насоса, если пресс работает в течении 1 минуты с 2-х минутным перерывом.

Ход плунжера S равен 0,65 м. К.П.Д. насоса считать равным 0,8. потерями в системе пренебречь.

Задача Б-20

Тонкостенный сосуд А высотой Н = 60 мм. и диаметром d= 24 мм. с отверстием внизу плавает в воде, содержащейся в цилиндре диаметром D = 72 мм. Определить:

1. Вес сосуда А, если давление на поверхности воды в цилиндре атмосферное, а разность уровней воды в сосуде и цилиндре h1 = 34мм.

2. С илу Р, которой нужно нагрузить поршень, чтобы сосуд А погрузился на дно цилиндра, если первоначальное заполнение сосуда водой h2 = 10 мм.

Задача Б-21

О пределить работу, затрачиваемую на перемещение поршня площадью f на расстояние L в трубопроводе, соединяющем два резервуара площадями F1 и F2, заполненные при начальном положении поршня до одной и той же высоты жидкостью удельного веса . Трением поршня о стенки трубопровода пренебречь.

Задача Б-22

Зарядка пневматического аккумулятора (повышение давления воздуха в нем) производится при перемещении в цилиндре аккумулятора поршня из нижнего его положения в верхнее. Перемещение поршня осуществляется силой. Действующей на торец штока поршня со стороны воды, нагнетаемой под шток насосом аккумулятора. Определить:

1. Давление воздуха при верхнем и нижнем положениях поршня, если пневматический аккумулятор имеет следующие размеры: диаметры d = 135 мм. и D = 600 мм; ход S = 1400мм; манжеты в = 20 мм. и В = 25 мм.; W = 1,5 м³. Максимальное давление, развиваемое насосом при зарядке аккумулятора, Рнас = 300 кг/см². Коэффициент трения в манжетах f = 0,1.

2. Максимальное и минимальное давления воды, развиваемые аккумулятором + (Ракк).

П ри расчетах полагать движение поршня равномерным и процесс сжатия воздуха в аккумуляторе изотермическим.

Задача Б-23

О пределить давление масла подпятнике и мощность, теряемую на трение в манжете, осевая сила Р = 9000кг, диаметр вала d = 100мм, ширина манжеты b = 20 мм. Коэффициент трения манжеты о вал принять f = 0,01. Число оборотов n = 800 об/мин.

Задача Б-24

П одсчитать усилие Q, которое нужно приложить к рукоятке гидравлического домкрата для подъема груза G = 5000кг. Соотношение плеч рычага b/a = 10. Какого перемещение h груза за один ход рукоятки, если размах L = 500мм? Коэффициент полезного действия домкрата принять  = 0,80.

Задача Б-25

О пределить силу Р, которую развивает гидравлический пресс, питаемый ручным плунжерным насосом с диаметром плунжера d = 20 мм. Диаметр плунжера пресса D = 200мм., вес плунжера G = 1200кг. Усилие, приложенное к рукоятке насоса, Q = 25кг. Отношение (a+b)/a = 10.

Задача Б-26

На фигуре показана схема пресса Рухгольца для тарировки пружинных манометров по эталонному манометру. Потребное давление масла в камере создается путем ввинчивания плунжера диаметром d = 1см. Определить, сколько оборотов нужно дать маховичку для создания давления 250 ат, если шаг винта t = 2 мм. Какая сила необходима для вращения маховика при отсутствии трения? Объем масла в камере пресса при атмосферном давлении W = 300 см³. Радиус маховичка r = 150 мм. Коэффициент сжатия масла (т.е. относительное уменьшение объема при увеличении давления на 1 ат.): e = 0,000047 см²/кг.

Задача Б-27

Винтовой пресс Рухгольца для тарировки пружинных манометров (см. рис. К зад. Б-26) работает на масле с коэффициентом объемного сжатия  = 0,0000625 см²/ кг. Определить, на сколько оборотов надо повернуть маховик винта, чтобы поднять давление Р на 1 ат., если начальный объем рабочей камеры пресса V0 = 628 см³, диаметр плунжера d = 20 мм, шаг винта h = 2мм. Стенки рабочей камеры считать недеформируемыми.

Задача Б-28

О пределить разность уровней h в пьезометрах при равновесии поршней мультипликатора, если отношение диаметров поршней D/d = 3., и высота уровня в правом колене равна H.

Задача Б=29

О пределить груз G и К.П.Д. гидроаккумулятора, если вес плунжера G1 = 10 т, его диаметр D = 500мм, высота кожаной манжеты h = 100мм, коэффициент трения кожи о поверхность плунжера f = 0,15, давление которое необходимо создать в аккумуляторе, Р = 24 ати.

Задача Б-30

В ертикальный вал, опирающийся на гидравлический подпятник передает полезный момент М = 2500 кГм . Осевое давление вала Q = 10 т, диаметр его пяты d = 30 см. Определить момент на валу, если высота гидравлической манжеты h = 0,2 d и коэффициент трения кожи о вал f = 0,2.

Задача В-1

В ертикальная стенка из каменной кладки объемного веса к = 2500 кг/м³ разделяет два отсека бассейна, уровни в которых равны Н1 и Н2. Определить толщину стенки b из условия её устойчивости против опрокидывания. Расчет проверки при Н1 = 3м, Н2 = 2 м, коэффициент устойчивости 2, Н0 = 4 м, воды = 1000 кг/м³.

Задача В-2

Вертикальная стенка из бетона разделяет два бассейна, уровни воды в которых Н1 и Н2. Высота стенки Н0, ширина стенкиb. Найти возможную высоту Н2, из условия устойчивости стенки с коэффициентом запаса 2. Расчет проверки при Н0 = 3,2 м, Н1 = 3м, b = 0,5 м, б =2400 кг/м³.

Задача В-3

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, устроен вырез, который закрывается квадратным щитом aa = 0,60,6 м². Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось поворота щита, чтобы он автоматически открывался при уровне воды в правой камере Н1 = 2 м, если с другой стороны щита сохраняется постоянный уровень Н2 = 1 м. Найти реакцию шарнира R0.  = 1000 кг/м³.

Задача В-4

О пределить коэффициент устойчивости плотины, если её ширина по верху b = 3 м, по низу B = 6,5 м, h1 = 14 м, за плотиной h2 = 4 м. Удельный вес бетона б = 2400 кг/м³.

Задача В-5

Определить силу Р полного давления на торцевую плоскую стенку горизонтальной цилиндрической цистерны диаметром 2,2 м, если уровень бензина удельного веса  = 720 кг/м³ в цистерне находится на расстоянии Н = 2,4 м от дна. Цистерна герметически закрыта, и избыточное давление паров бензина на свободную поверхность составляет Ризб = 350 ии, рт, ст.

Задача В-6

В резервуар налит керосин удельного веса  = 860 кг/м³. Определить диаметры болтов, прикрепляющих крышку лаза, и найти положение центра давления на крышку, если уровень керосина в резервуаре находится на расстоянии Н = 8 м от дна, число болтов n = 12, диаметр лаза D = 0,75 м и расстояние от центра тяжести до дна h = 0,5 м. Допускаемое напряжение на разрыв 700 кг/см².

Задача В-7

О пределить глубину воды перед плотиной, вертикальную составляющую силы давления и опрокидывающий момент относительно точки О, если горизонтальная составляющая Рх = 12,5 т, L1 = 2 м, L2 = 3,5 м, b = 1 м. Расчет провести на один метр длины.

Задача В-8

П роверить устойчивость подпорной стенки на опрокидывание и на скольжение, если длина её b = 5,0 м, глубина воды перед стенкой h = 1,75 м, удельный вес кладки кл = 2,24 т/м³. Размеры стенки указаны на чертеже. Коэффициент трения кладки о грунт fтр = 0,40.

Задача В-9

И з бассейна по трубе диаметром d = 0,3 м сливается вода. Вычислить силу необходимую для поднятия клапана весом G = 10 кг, если высота столба воды от свободной поверхности до центра клапана Н = 2 м. Размеры рычага a = 0,45 м, b = 1,2 м,  = 45. Весом рычага пренебречь.

Задача В-10

О пределить реакции верхнего и нижнего опорных брусьев, на которые опирается щит, перекрывающий прямоугольное отверстие плотины шириной b = 3 м, при Н1 = 4м, Н2 = 1 м, а = 0,5 м,  = 60.

Задача В-11

О тверстие в перегородке закрывается квадратным щитом аа = 0,40.4 м². Слева – вода, Н = 1,5 м. При каком давлении воздуха справа реакция данного порога равна нулю? О – ось поворота щита.

Задача В-12

В перегородке, разделяющей резервуар на две части имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом высотой h = 0,4 м. и шириной b = 0,8 м. Определить какую силу Т нужно приложить к тросу для поворота щита при Н1 = 1,6 м, Н2 = 1 м,  = 60. Найти силу, сдвигающую данный порог А.

Задача В-13

В резервуар налиты жидкости равного удельного веса 1 = 800 кг/м³, 2 = 1000 кг/м³, причем Н1 = Н2 = 1 м. Ширина стенки 3 м. Найти силу, действующую на стенку и центр давления. Найти силу и центр давления также в том случае, если резервуар наполнен жидкостью одного рода с удельным весом 1 и удельным весом 2.

Задача В-14

Н айти вертикальную и горизонтальную составляющие силы давления воды на 1 м. длины плотины, а также опрокидывающий момент относительно точки О, если Н = 5 м, b = 1 м,  = 60.

Задача В-15

О тверстие в закрытый резервуар закрывается поворотным щитком высотой Н = 0,4 м, шириной B = 0,5 м. Определить какую силу Т нужно приложить к тросу для поворота щитка при Н1 = 2 м, h = 0,4 м. Найти реакцию данного порога А. Жидкость – вода.

Задача В-16

К руглая труба, имеющая диаметр 1 м. перекрыта затвором, плоскость которой составляет угол  = 60 с осью трубы. Пренебрегая трением в шарнирах, определить величину момента М, который должен быть приложен к рукоятке затвора, чтобы открыть его. Доказать, что величина этого момента не зависит от величины давления в трубе.

Задача В-17

Клапанный затвор, имеющий плоскую поверхность размером ZB = 2,510 м², создает подпор воды Н = 2,3 м. Определить:

1. С уммарную силу натяжения тросов Т, удерживающих затвор в заданном положении.

2. Наибольший изгибающий момент М на затворе.

3. Силу RA, воспринимаемую клапаном А.

Задача В-18

Заглушка А прижата к торцу горизонтального резервуара (диаметром D = 1,2 м.) при помощи домкрата В, установленного в её центре. Резервуар наполовину заполнен водой. Определить:

1. Наименьшую силу Р нажатия домкрата, необходимую для удержания заглушки.

2. Положение домкрата х, при котором необходимая сила нажатия будет минимальной, а также величину этой силы (Рх).

3. П ри каком вакууме V над водой в резервуаре заглушка могла бы удержаться без домкрата.

Задача В-19

Угловой поворотный затвор перекрывает боковое отверстие А резервуара. Прямоугольные крылья затвора имеют радиальную длину R1 =R2 = 1 м и ширину В = 1 м. Определить:

1. полную силу Р давления водя на затвор и момент М этой силы относительно оси затвора, расположенной на глубине Н = 2,5 м под свободной поверхностью.

2. П ри какой длине R2 горизонтального крыла гидравлический момент на затворе станет равным нулю.

Задача В-20

На трубопроводе, проводящем воду к гидротурбине, установлен поворотный дроссельный клапан диаметром D = 1,2 м. Напор воды Н = 15 м. Диаметр цапф d = 0,20 м. Коэффициент трения в цапфах f = 0,2.

Определить момент, необходимый для открытия клапана, если: а) за клапаном вода; б) за клапаном воздух при атмосферном давлении.

К ривизной поверхности клапана пренебречь; положение клапана считать вертикальным.

Задача В-21

Дисковый затвор диаметром D = 1 м, установленный в трубе под углом  = 45 к горизонту, закрывает выход воды из резервуара. Определить величину внешнего начального момента, необходимого для открытия затвора против часовой стрелки, с учетом трения в цапфах затвора диаметром d = 0,15 м, если коэффициент трения f = 0,2. В трубе за затвором воздух под атмосферным давлением. Высота уровня Н = 2 м. Затвор считать плоским.

Задача В-22

О пределить минимально необходимое натяжение каната и силу реакции R0 на оси поворота О щита, закрывающего треугольное отверстие в плоской стенке, если заданы линейные размеры Н = 3 м, h = 2 м, b = 1,6 м, с = 1,8 м и углы 1 = 2 = 60.

Задача В-23

З амкнутый резервуар с нефтью ( = 900 кг/м³) разделен на две части плоской перегородкой, имеющей квадратное отверстие со стороной а = 1 м. Давление над нефтью в левой части резервуара определяется показанием манометра М = 0,15 кг/см², а в правой – показанием вакуумметра V = 0,1 кг/см². Уровни нефти указаны на эскизе. Найти величину Р и плечо х результирующей силы давления на крышку, закрывающую отверстие в перегородке.

Задача В-24

Н а трубопроводе установлен дисковый затвор диаметром D = 5 м и с горизонтальной осью поворота и цапфами диаметром d = 0,6 м. Давление в верхней точке трубопровода перед затвором измеряется манометром, Рм = 6 ат. Определить внешний начальный момент, необходимый для поворота затвора против часовой стрелки, если коэффициент трения в цапфах f = 0,15. В трубе за затвором воздух под атмосферным давлением. Затвор считать плоским.

Задача В-25

Слева от квадратного дискового затвора размером аа уровень воды постоянен (Н), а справа переменен (Z). Выразить в зависимости от Z суммарную гидравлическую силу Р, действующую на затвор, и её момент М относительно оси вращения затвора, проходящей через его центр тяжести. Указать наибольшее значение Р М в интервале 0  Z  H.

Задача В-26

Отверстие в перегородке замкнутого сосуда закрыто крышкой диаметром D = 0,5 м. Левая секция залита ртутью до центра отверстия; над ртутью находится газ под абсолютным давлением Р1 = 0,1 ат. В правой секции находится газ под абсолютным давлением Р2. Определить:

1. Силу давления Р на крышку при абсолютном вакууме в правой секции (Р2= 0).

2. П ри каком давлении Р2 сила Р будет равна нулю? Найти в этом случае момент М пары сил, действующей на крышку.

Задача В-27

З амкнутый резервуар с нефтью (= 900 кг/м³) разделен на две части плоской перегородкой, имеющей квадратное отверстие со стороной а = 1 м. Давление над нефтью определяется по показаниям манометра М и вакуумметра V: Рм = 0,2 кг/см². Уровни нефти указаны на эскизе. Найти величину Р и плечо х результирующей силы давления на крышку.

Задача В-28

З амкнутый резервуар с нефтью ( = 900 кг/м³) разделен на две части плоской перегородкой, имеющей круглое отверстие диаметра D = 1 м. Давление над ртутью слева определяется манометром М, а справа вакуумметром V; Рм = 0,15 кг/см², Рv = 0,1 кг/см²: Уровни нефти указаны на эскизе. Найти величину Р и плечо силы х результирующей силы давления на крышку.

ЗадачаВ-29

З амкнутый резервуар с нефтью ( = 900 кг/м³) разделен на две части плоской перегородкой, имеющей квадратное отверстие со стороной а = 1 м. Давление над нефтью справа определяется по показанию вакуумметра, а слева – по показанию манометра: Рv = 0,15 кг/см², Рм = 0,20 кг/см². Найти величину Р и плечо х результирующей силы давления на крышку, если Н = 0,75 м.

Задача В-30

Найти величину Р и точку приложения х результирующей силы давления на наклонную стенку ( = 900 кг/м³). Уровень нефти Н = 2,4 м, угол наклона стенки  =45, давление паров на свободной поверхности Рм = 0,2 .

Задача Г-1

Н а горизонтальной плите установлен железный сосуд без дна в форме усеченного конуса с размерами D= 2 м, d= 1 м, Н = 4 м,  = 3 мм. Уровень воды х = 1 м. Найти силу, с которой сосуд давит на плиту.

Задача Г-2

О пределить силу полного давления Р на кривую стенку в форме одной четверти усеченного конуса и угол наклона этой силы к горизонту .

Задача Г-3

О пределить силу, прижимающую стальной (относительный вес  = 8) шаровой всасывающий клапан радиусом R = 100 мм. к седлу, имеющему диаметр d = 125 мм, если диаметр насосного цилиндра D = 350 мм, а усилие по штоку Р = 400 кг. Седло клапана расположено ниже оси цилиндра на расстоянии h1 = 0,5 м и выше свободной поверхности резервуара с атмосферным давлением на расстоянии h2 = 6,5 м, причем труба под клапаном заполнена водой.

Задача Г-4

О пределить силу давления Р на сегментный щит и угол , под которым она наклонена к горизонту, а также её момент относительно точки А, если  = 60, h = 2,4 м, b= 4 м.

Задача Г-5

О пределить силу гидростатического давления на 1 м щита, представляющего четверть кругового цилиндра и момент создаваемый ею относительно точки А, если горизонтальная составляющая Рг = 0,7 т.

Задача Г-6

Определить величину силы давления Р на 1 м ширины щита, представляющего четверть кругового цилиндра, если вертикальная оставляющая Рв = 0,90 т. Найти момент силы Р относительно точки А.

Задача Г-7

О пределить силу давления воды на 1 м ширины затвора, перекрывающего канал между двумя смежными шлюзовыми камерами, если h1 = 6 м, h2 = 3 м,  = 15,  = 30, r = 3 м.

Задача Г-8

Конический клапан высотой h1 = 20 см, изготовленный из стали удельного веса  = 7,8 т/м³, закрывает отверстие в баке с водой. Определить силу Q необходимую для подъема клапана, если h2 = 8 см, D = 10 см, Н = 1,5 м.

Задача Г-9

Определить диаметр вальцевого затвора, величину силы гидростатического давления и момент создаваемый ею относительно точки А, если h1= D, h2 = D/2, b = 1м, горизонтальная составляющая силы Рг = 1,5 т.

ЗадачаГ-10

Определить диаметр вальцевого затвора, величину силы гидростатического давления и момент, создаваемый ею относительно точки А, если h1= D, h2 = D/2, b= 1 м, вертикальная составляющая силы Рв = 4,5 т.

Задача Г-11

Определить силу гидростатического давления и момент, создаваемый ею относительно точки А, если h1 = D, h2 = D/2, D = 2 м, b = 1 м.

Задача Г-12

Ц истерна диаметром D = 2,5 м и длиной L = 5 м заполнена нефтью ( = 920 кг/м³). Определить силу Р1, отрывающую днище цистерны; силу Р2, разрывающую цистерну в вертикальной продольной плоскости, и силу Р3 в горизонтальной продольной плоскости, если уровень свободной поверхности нефти на h = 1,4 м выше оси цистерны и d = 0,5 м.

Задача Г-13

О пределить величину и направление равнодействующей давления воды на цилиндрический затвор плотины, перекрывающий прямоугольное отверстие высотой h = 1,0 м и шириной b= 5,0 м. Глубина воды слева Н1 = 3,0 м, справа Н2 = 0,5 м.

Задача Г-14

Г оризонтальный цилиндрический сосуд диаметром d = 0,8 м. с полусферической и конической тонкостенными крышками заполнен жидкостью удельного веса 1. Правая половина цилиндра (с конической крышкой) вставлена в замкнутый резервуар и находится под уровнем другой жидкости (удельного веса 2) на глубине а = 2 м. Определить горизонтальные и вертикальные составляющие сил давления жидкости на полусферическую и коническую крышки А и В, если показание вакуумметра V = 0,1 кг/см², показание манометра М = 0,3 кг/см² и 1 = 2 = 1000кг/м³. Показать на чертеже горизонтальные и вертикальные составляющие и полные силы давления жидкости на полусферу и конус. Как изменяется силы при 1 = 0,8 2 = 800 кг/м³?

Задача Г-15

В ертикальный цилиндрический резервуар для хранения мазута диаметром D = 2,5 м имеет сферическую крышку весом 400 кг и сообщается с атмосферой через трубу диаметром d = 200 мм. Определить усилие, разрывающее болты, крепящие крышку к резервуару, при подъеме мазута ( = 900 кг/³) на 2,5 м от плоскости разъема.

Задача Г-16

С екторный затвор плотины радиусом R = 4,5 м поддерживает напор воды Н = 3 м. Поворачиваясь вокруг оси О, затвор может погружаться в выемку, сделанную в теле плотины и заполненную водой. Пренебрегая трением в опорах вращения, определить усилие Т, с которым затвор прижимается к уступу А плотины (приходящееся на 1 м длины), если вес 1 пог. Затвора G = 1 т, размеры а = 4 м. и b = 0,3 м. и расстояние с = 0,6 м.

Задача Г-17

Отверстие в дне сосуда, содержащего масло ( = 0,83), закрыто конической пробкой с размерами D = 100 мм, d = 50 мм, а = 100 мм, укрепленной на штоке d1 = 25 мм. Уровень масла расположен выше пробки на расстоянии b = 50 мм. Пренебрегая собственным весом пробки и трением в сальнике, определить:

1. Начальное усилие Р, необходимое для подъема пробки при показании манометра М = 0,1 кг/см².

2. Д авление воздуха в сосуде, при котором усилие Р окажется равным нулю.

Задача Г-18

Определить усилия, нагружающие болтовые группы А и В сборного конического резервуара, содержащего воду, если h = 1 м, наибольший внутренний диаметр сосуда D = 3 м, а показание манометра М= 0,4 ат.

Задача Г-19

О пределить усилие, нагружающие болтовые группы А, В,и С симметричного сосуда размерами D1 = 1,8 м, D2 = 0,9 м и h = 1,2 м. G1 = 600 кг и G2 = 900 кг- веса крышки и конической обечайки сосуда. Сосуд заполнен водой, избыточное давление М = 0,5 кг/см². Как изменяется усилия на болты, если вместо указанной на эскизе опоры подвесить сосуд за верхнюю крышку?

Задача Г-20.

Определить растягивающие и срезающие усилия, нагружающие болты фланца А конического резервуара D1 = 1 м; d = 0,5 м и а = 1 м, заполненного жидкостью удельного веса  = 750 кг/м³. Давление в резервуаре измеряется ртутным манометром, показание которого hрт = 0,3 м и h = 0,5 м. Угол наклона оси резервуара к горизонту  = 45; собственный вес резервуара не учитывать.

Задача Г-21

Отформован и заливается чугуном (чуг = 7) полый барабан диаметром D = 250 мм и длиной L = 1,0 м. Для получения внутреннего отверстия в форму заложен цилиндрический стержень ( = 2,5) диаметром d = 80 мм и длиной L= 1,2 м. Уровень чугуна в литнике расположен на высоте Н= 0,5 м над осью формы. Определить:

1. Максимальный изгибающий момент, действующий на стержень при заливке формы.

2. Вертикальную силу, которая стремится поднять опоку при заливке формы.

Стержень при отливке рассматривать как балку, свободно лежащую на двух опорах. Влиянием литников на искомую силу пренебречь.

Задача Г-22

Ш аровой сосуд радиусом R = 0,4 м, заполненный водой, висит на тяге, прикрепленной к его верхней половине. Какое наименьшее давление в центре сосуда (показание пружинного мановакуумметра П) удержит свободную нижнюю половину сосуда весом G = 150 кг? Ответить на поставленный вопрос, считая сосуд невесомым.

Задача Г-23

Каков наименьший уровень воды в сосуде, при котором стальной шар ( = 8) радиусом R = 100 мм, перекрывающий круглое отверстие диаметром d = 1,5 R в вертикальной стенке, будет находится в равновесии?

Задача Г-24

З акрытый цилиндрический сосуд диаметром D = 0,8 м, имеющий полусферическое дно, наполнен водой до уровня Н = 0,8 м. Определить силу давления на дно если избыточное давление газа над поверхностью воды Р0 = 0,2 ат.

Задача Г-25

П огруженный в воду полый шаровой клапан диаметром D = 150 мм и весом G = 0,5 кг закрывает выходное отверстие внутренней трубы диаметром d = 100 мм. При какой разности уровней Н клапан начнет пропускать воду из внутренней трубы в резервуар.

Задача Г-26

Решить задачу Г-24 при условии D=0,8м, Н=1м, а над поверхностью воды разрежение Р₀=0,2 ат.

Задача Г-27

Ц илиндрический сосуд, диаметром d=0,8м, имеющий плоскую крышку и полусферическое дно, заполнен водой до высоты h=0,3м. Сосуд равномерно поднимается вверх. Определить:

1.Усилие в тяге Т, если вес дна сосуда G₁=50кг, цилиндрической части G₂=30кг, крышки G₃=20кг

2.Силу давления на дно сосуда, если вакуумметр, присоединённый к нижней части сосуда показывал p_v=0,3атм

Задача Г-28

Цилиндрический сосуд (см. рис. к Г-27) диаметром d=0,6м, имеющий плоскую крышку и полусферическое дно, заполнен водой до высоты h=0,2м.Сосуд равномерно поднимается вверх.

Определить:

1.Усилие в тяге Т, если вес дна сосуда G₁=40кг, цилиндрической части G₂=25кг, крышки G₃=15кг.

2.Определить силу давления на дно сосуда, если манометр, присоединённый к нижней точке сосуда, показывал p_m=0,25атм.

Задача Г-29

Д авление паров над нефтью ( = 900 кг/м³) по показанию манометра Рм = 0,2 ат. Определить растягивающее и срезающее усилия болтов, крепящих к наклонной стенки резервуара коническую крышку с размерами d = 0,6 м, L = 0,6 м. Вес крышки 40 кг. Н= 2 м,  = 45.

Задача Г-30

По показанию вакуумметра давление воздуха над водой р_v=0,3атм. (см. рис. к Г-29).

Определить растягивающее и срезающее усилие болтов, крепящих к наклонной стенке резервуара коническую крышку с размерами d=0,6м, l=0,6м.

Вес крышки 35кг, Н=2,5м, α=60⁰.

Задача Д1

Н а баке с постоянным уровнем при показании манометра М атм вода при 20⁰С вытекает в атмосферу через сходящийся насадок диаметром dмм, присоединённый к вертикальной трубе диаметром Dмм и длиной Lм. Труба опущена под уровень на hм и снабжена постоянным вентилем. Коэффициент сопротивления вентиля ξ_ξ=4, насадка ξ_δ=0,06. Абсолютная шероховатость трубы ∆=0,2мм.

Найти и построить графически зависимость расхода Q, высоты струи Z (без учёта сопротивления воздуха) от М при М_min≤M≤M_max. График λ=f(Re) см. в Приложении 1.^

Задача Д2

С ифон подаёт воду из резервуара I в резервуар II по трубе диаметром dмм, длиной lм с шероховатостью ∆мм. Найти и построить зависимость расхода Q от разности ровней Н при 1м≤Н≤5м. Определить разрежение в точке С при Н=1м и Н=5м, если h=0,5м и длина трубы от входа до точки С равна l₀м, ξ сетки =10, сопротивлением поворотов можно пренебречь. График λ=f(Re) cм. в Приложении 1. Температура 10⁰С

	d, мм	l, м	∆, мм	l0, м
Задача Д2-5	100	200	0,5	5
Задача Д2-6	80	250	0,4	4
Задача Д2-7	80	150	0,2	4
Задача Д2-8	70	150	0,2	5

З адача Д-3

АС- участок длины сифона, перекачивающего воду из колодца. Найти и построить графически зависимость разрежения в точке С. Минимально допустимое давление в точке С равно (P_z/γ+1)м вод. ст., где Р_z- давление насыщенных паров. Температура воды 30⁰С. Длина АС равна lм. Диаметр трубы dмм, шероховатость ­­∆мм, коэффициент сопротивления сетки ξ_сет.=6, коэффициент сопротивления поворота ξ_пов.=0,3. График λ=f(Re) cм. в Приложении 1. Давление парообразования см. в Приложении 2.

	d, мм	l, м	∆, мм	h, м
Задача Д-9	70	5	0,25	1
Задача Д-10	50	6	0,2	1,5
Задача Д-11	50	4	0,25	2,5
Задача Д-12	40	3	0,2	2

Задача Д-4

Центробежный насос в котельную конденсат температурой t⁰С, собирающийся в количестве до Q_maxм³/час. Всасывающая труба насоса диаметром d мм, длиной lм и шероховатостью ∆мм имеет поворот с радиусом закругления Rмм и приёмный клапан с коэффициентом сопротивления 2,5. Определить максимально допустимую высоту установки насоса h_s в зависимости от производительности насоса 0‹Q‹Q_max и изобразить эту зависимость графически при условии, что давление воды на входе в насос должно быть на 0,2атм выше давления парообразования р_t. Атмосферное давление 760 мм рт.ст. График λ=f(Re) cм. в Приложении 1. Давление парообразования см. в Приложении 2.

	d,мм	l,м	∆, мм	R,мм	t0,C	Qmax,м3/час
Задача Д4-13	125	9	0,5	125	50	60
Задача Д4-14	100	8	0,5	100	55	55
Задача Д4-15	80	9	0,4	80	60	50
Задача Д4-16	70	8	0,35	70	60	40

З адача Д-5

Нефть перетекает из резервуара А в резервуар В по трубе длиной lм, диаметром dмм и с шероховатостью ∆мм.

Найти и начертить графически зависимость расхода Q от разности уровней h при 0≤h≤h_max. Скоростью движения нефти в резервуаре пренебречь. Кинематическая вязкость ν= 0,3см²/сек. График λ=f(Re) cм. в Приложении 1.

Задача Д-6

Ц ентробежный насос осуществляет водозабор из бассейна по самотечной трубе через промежуточный колодец. Размеры самотечной трубы: Lм и Dмм, шероховатость ∆мм. Размеры всасывающей линии: lм, dмм, шероховатость δ=0,2мм. Определить зависимость потерь напора на всасывающем участке трубопровода от расхода Q при Q_min≤Q≤Q_max. Найти разность уровней Z и разрежение на входе в насос при Q=Q_max.Насос расположен выше уровня бассейна на hм. Коэффициенты местных потерь указаны на схеме. Температура 10⁰С. График λ=f(Re) cм. в Приложении 1.

	D,мм	L,м	∆,мм	d,мм	l,м	Qmin,л/сек	Qmax,л/сек	h,м
Задача Д6-21	150	20	0,5	150	12	20	50	1
Задача Д6-22	125	20	0,4	100	10	20	45	1
Задача Д6-23	125	25	0,5	100	8	15	40	1,5
Задача Д6-24	100	25	0,4	100	8	10	30	1
Задача Д6-25	100	20	0,3	75	8	10	25	1,5

Задача Д7

Д ля горизонтального трубопровода, изображённого на рисунке, определить зависимость расхода Q от давления М при 0≤М≤M_max. Уровень воды в резервуаре hм. Коэффициенты сопротивления вентиля ξ_в=4 и сопротивления ξс=0,06. Шероховатость каждого из участков трубопроводов ∆ мм. Температура воды 20⁰С. График λ=f(Re) cм. в Приложении 1.

	l1,м	d1,мм	l2,м	d2,мм	∆,мм	h,м	Mmax,атм	d3,мм
Задача Д7-26	10	50	35	100	1	4	5	40
Задача Д7-27	10	40	35	80	0,4	5	4	40
Задача Д7-28	10	32	40	80	0,4	4	5	40
Задача Д7-29	10	100	50	200	1	5	3,5	80
Задача Д7-30	8	80	45	150	1	4	4,5	80

Задача Е-1

О пределить коэффициенты расхода, скорости, сжатия и сопротивления при истечении воды в атмосферу через отверстие d=10мм под напором Н=2м, если расход Q=0,294л/сек, а координаты центра одного из сечений струи Х=3м, а у=1,2м.

Задача Е-2

О пределить, пренебрегая потерями, начальную скорость истечения жидкости из сосуда, заполненного слоями воды и масла (относительный вес δ=0,8) одинаковой высоты h=1м.

Сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения при заполнении сосуда только водой или маслом до уровня 2h.

Задача Е-3

Д ля насадка, составленного из двух цилиндрических патрубков диаметрами d=70мм и D=100мм, определить коэффициенты сопротивления и расхода и найти величину предельного напора Н_пр, в случае истечения воды, принимая, что при Н=Н_пр вакуум в наименьшем сечении потока достигает 1ат.

Задача Е-4

Д ля увеличения пропускной способности плавно сходящегося насадка, выходной диаметр которого d=80мм и коэффициент сопротивления ξ=0,04, к нему присоединён цилиндрический патрубок.

Определить диаметра патрубка, при котором пропускная способность полученного таким образом составного насадка будет наибольшей.

Для этого же насадка определить в случае истечения воды предельный напор, при котором вакуум в узком сечении достигает 1ат.

Задача Е-5

Определить до какого наибольшего давления сжатого воздуха над поверхностью бензина в баке истечение через цилиндрический насадок будет происходить с заполнением его выходного сечения. Каков при этом будет весовой расход бензина, если диаметр насадка d=50мм?

У ровень бензина в баке равен h=1,5м, упругость его паров р_у.п.=200мм рт.ст. и объёмный вес ­­γ=750кг/м³. Барометрическое давление равно 730мм рт.ст.

Задача Е-6

О пределить расход воды через отверстие с острой кромкой диаметром d=120мм, выполненное в торце трубы диаметром D=200мм, если показание манометра перед отверстием М=1атм и высота расположения манометра над осью трубы h=1,5м.

Как изменится расход, если к отверстию присоединить цилиндрический насадок (пунктир)? Для насадка найти показание манометра, при котором произойдёт срыв режима работы, принимая, что срыву соответствует абсолютное давление в сжатом сечении струи, равное нулю (атмосферное давление 1кг/см²).

Коэффициент сопротивления отверстия принять ξ=0,04.

Задача Е-7

Ч ерез водопуск плотины , имеющей форму цилиндрического насадка, необходимо пропускать расход Q=2,3м³/сек при напоре Н=10м.

Определить диаметр водопуска d и минимальную глубину h затопления его оси под низовой уровень, необходимую, чтобы разрежение внутри насадка не превосходило 6м вод.ст.

Задача Е-7

В ода перетекает из сосуда А в сосуд В через плавно сходящийся насадок с диаметром выходного сечения d₁=100мм и коэффициентом сопротивления ξ=0,06 и приставленный к нему с небольшим зазором расходящийся конический насадок с выходным диаметром d₂=150мм и коэффициентом потерь φ_д=0,3.

При заданном уровне Н₁=2,5м определить уровень Н₂, при котором протекающая по насадкам вода не будет выливаться через зазор, а атмосферный воздух не будет засасываться внутрь насадков.

Задача Е-9

С равнить расходы при перетекании воды из верхнего бака в нижний через цилиндрическую трубу диаметром d=300мм и через диффузор с тем же диаметром входа и выходным диаметром D=600мм, если уровни в баках постоянны, а высоты равны: a=0,8м, b=1,4м, c=0,6м. Коэффициент сопротивления сходящегося входного участка ξ=0,5, коэффициент потерь в диффузоре φ=0,25 и коэффициент сопротивления трения в трубе λ=0,025.

В обоих случаях определить также давление в сечении А-А и построить пьезометрические линии, откладывая напоры по горизонтали от осевой линии.^

Задача Е-10

Б ензин (δ=0,75) перетекает из открытого левого бака в закрытый правый бак. Уровни в баках и вакуум в правом баке поддерживаются постоянными и равными h₁=7м, h₂=3м, V=0,2кг/см². Определить расходы бензина через цилиндрический насадок диаметром d=60мм и через составной насадок, полученный путём добавления к цилиндрическому насадку конического диффузора с выходным диаметром D=80мм и коэффициентом потерь φ=0,3.

Для обоих случаев определить наименьшее давление в сжатом сечении внутри насадка.

Задача Е-11

В ода из верхней секции замкнутого бака перетекает в нижнюю через отверстие d₁=30мм, а затем через цилиндрический насадок d₂=20мм вытекает в атмосферу.

Определить расход через насадок, если при установившемся режиме показание манометра М=0,5атм, а уровни в водомерных стёклах h₁=2м и h₂=3м.

Найти при этом давление р_х над уровнем воды в нижней секции бака.

Задача Е-13

П о схеме карбюратора с двойным диффузором определить разрежение в узком сечении /3-3/ малого диффузора, диаметр которого d₃=30мм, диаметр выходного отверстия малого диффузора d₂=50мм, D=70мм. Количество засасываемого воздуха G=0,4кг/сек. Коэффициент сопротивления сужения большого диффузора /в присутствии малого/ принять равным ξ₁=0,08. Коэффициент сопротивления сужения малого диффузора ξ₂=0,06. Коэффициент потерь при расширении малого диффузора φ_а=0,27. Сопротивлением при входе в трубу диаметром D₁ пренебречь.^

Задача Е-14

О пределить скорость перемещения поршня гидротормоза диаметром D=200мм, нагруженного силой Р=12т, если перетекание жидкости из нижней полости цилиндра в верхнюю происходит через два отверстия в поршне, диаметр которых d=10мм.

Коэффициент трения в манжете поршня шириной b=25мм равен f=0,15.

Коэффициент расхода отверстий принять μ=0,6, удельный вес жидкости γ=865кг/м³.

Задача Е-15

Найти силу, нагружаемую поршень гидротормоза диаметром D=200мм / см. рис к Е-14/, если перетекание жидкости из нижней полости в вехнюю происходит через два отверстия в поршне, диаметр которых d=10мм.Поршень движется со скоростью V=0,25м/сек. Коэффициент трения в манжете поршня шириной b=20мм равен f=0,15. Коэффициент расхода отверстий принять μ=0,8, удельный вес жидкости γ=860кг/м³.

Задача Е-16

Н а рисунке изображена схема устройства, известная под названием «геронов фонтан». Вода вытекает в атмосферу через сходящийся насадок диаметром d=15мм, присоединённый к трубе В диаметром D=32мм и длиной L=6,4м. Определить высоту фонтана принимая коэффициент трения λ=0,02, коэффициент сопротивления входа в трубу ξ_вх=0,06. Известно, что Н₁=24м, Н₂=4м, Н₃=0,4м. Сопротивление воздуха снижает высоту фонтана на 5% от теоретической высоты.

Задача Е-17

О пределить коэффициент расхода насадка, изображённого на рисунке: d=50мм, D=100мм. Принять коэффициент сопротивления входа ξ=0,08, коэффициент потерь диффузора φ=0,2. Найти напор Н, прикотором в узком сечении насадка разрежение достигнет р_вак=I_атв, если р_атм=760мм рт.ст.

Задача Е-18

Т ак называемый «сосуд Мариотта» представляет собой плотно закрытый сосуд, в крышке которого укреплена трубка, сообщающая внутренность сосуда с атмосферой. Трубка может быть укреплена а различной высоте. В стенке сосуда имеется отвестие диаметром d₀, через которое происходит истечение.

Какое давление установится в сосуде на уровне нижнего обреза трубки при истечении?

Определить скорость истечения и время опорожнения сосуда Мариотта от верха до нижнего обреза трубки. Объёмом жидкости в трубке и сопротивлением при истечении пренебречь (ε=1). Форма сосуда цилиндрическая, размеры на эскизе. Найти время истечения этого же объёма жидкости при условии, если трубка вынута, и сосуд открыт в атмосферу.

Задача Е-19

μ=	4Q
	πd02√2gH

П одсчитать коэффициенты φ, ξ, μ для насадка, составленного из сопла диаметром d₀=20мм, и цилиндрической трубки диаметром d=30мм, длиной 60 мм, при условии, что жидкость заполняет выходное сечение трубки. Сравнить полученные коэффициенты с соответствующими значениями их для сопла. Коэффициент μ отнести к площади узкой части, т.е.

Коэффициент сопротивления сопла ξ_с=0,06.

Задача Е-20

В ода по трубе Т подаётся в резервуар L, откуда через сопло d₁=8мм перетекает в резервуар В. Далее через насадок Вентури d₂=10мм вода попадает в резервуар С и, наконец, вытекает в атмосферу через насадок Вентури d₃=6мм. При этом Н₁=1,1м, b=25мм. Определить расход воды через систему и перепады уровней h₁=h₂.

Задача Е-21

На рисунке показана схема самолётного маслопневматического амортизатора. Процесс амортизации при посадке самолёта происходит за счёт проталкивания смеси спирта с глицерином через отверстие d=6мм за счёт сжатия воздуха. Диаметр поршня D=120мм.

О пределить скорость движения цилиндра относительно поршня в начальный момент амортизации, если первоначальное давление воздуха р₀=32атм, расчётное усилие вдоль штока G=5000кг, коэффициент сопротивления отверстия ξ=0,8. γ смеси =1120кг/м³.

Задача Е-22

Определить усилие G, действующее вдоль штока маслопневматического самолётного амортизатора /см. рис. к Е-21/, если в начальный момент времени при посадке скорость движения цилиндра относительно поршня U=0,1м/сек. Диаметр отверстия d=5мм, диаметр поршня D=100мм, коэффициент сопротивления отверстия ξ=0,8, первоначальное давление воздуха р₀=30атм, γ смеси =1120кг/м³.

Задача Е-23

Ж идкость под давлением р=4,5атм подводится к цилиндру, в котором установлено две перегородки. В перегородках и торцевой части отверстия сделаны круглые с острой кромкой. Диаметры отверстий равные d₁=30мм, d₂=25мм, d₀=20мм, много меньше диаметра цилиндра.

Определить расход жидкости при истечении в атмосферу.

Задача Е-24

Ж идкость под давлением р=5атм подводится к цилиндру, в котором установлено 3 перегородки. В перегородках и торцевой стенке цилиндра устроены круглые отверстия с острой кромкой разного диаметра d=10мм. Диаметр цилиндра много больше диаметра отверстий. Определить расход жидкости при истечении в атмосферу.

Задача Е-25

К ак изменится в %расход через цилиндрический насадок диаметром d=20мм, если к нему привинтить цилиндрическую трубку диаметром D=30мм. Подсчитать напор Н, при котором начнётся кавитация, если температура воды 60⁰С. Расчёт провести с учётом местных потерь.

Задача Е-26

На рис. показана схема водоструйного насоса-эжектора. Вода под давлением р₁ подводится к эжектору по трубе d=40мм в количестве Q₁. Сопло сжимает поток до размера d₀=15мм и тем самым увеличивает скорость, понижая давление. Затем в диффузоре происходит расширение потока до d=40мм и повышение давления. Вода выходит в атмосферу на высоте Н₂=1м. Таким образом в камере Н создаётся разрежение, которое заставляет воду подниматься по всасывающей трубе.

О пределить минимальное давление р₁ перед эжектором, при котором возможна его работа, т.е. перекачка воды из нижнего резервуара. Высота всасывания Н₁=5м. Учесть потери в сопле /ξ=0,06/, в диффузоре /φ=0,14/ и в коленах /ξ_к=0,25/.

Задача Е-27

В экспериментальной установке изучается истечение воды через круглое отверстие с острой кромкой диаметром d₀=50мм, выполненное в торцовой стенке горизонтального бака диаметром D=200мм. Бак снабжён двумя успокоителями из перфорированного листа. Сверления в каждом листе имеют суммарную площадь, равную 1/5 площади сечения бака, и могут рассматриваться как независимо работающие отверстия с острой кромкой, истечение через которые происходит под уровень. Вода подаётся в бак из резервуара по короткой подводящей трубе диаметром d=50мм, снабжённой вентилем, коэффициент сопротивления которого ξ=4,6.

Определить скорость истечения и расход через отверстие при показании манометра на резервуаре М=1,5атм и уровне h=1м, принимая для отверстия в баке и сверлений в сетках коэффициент сопротивлений ξ₀=0,06 и сжатия струи ε=0,62.

Указание. Потеря напора на сетке состоит из потери на острой кромке ξ₀V₀/2g и потери расширения потока за сеткой (V_c-V_б)²/2g, где V_c – скорость струи в сжатом сечении за сеткой, а V_б – скорость в успокоительном баке.

Задача Е-28

П о трубопроводу диаметром d₁=50мм, в котором установлена труба Вентури с горловиной d₂=25мм, вода сливается под постоянный уровень, расположенный ниже оси расходомера на h=2м. Коэффициент потерь в диффузоре расходомера φ=0,25 и коэффициент сопротивления угольника ξ=1.

Определить, пренебрегая потерями на трение: 1) Какой наибольший расход можно пропускать по трубопроводу при полностью открытом вентиле /ξ=7/, чтобы вакуум в горловине расходомера не превышал 6м рт.ст. 2) Каким должен быть коэффициентом сопротивления вентиля, чтобы при найденном выше расходе давление в горловине расходомера равнялось атмосферному.

Задача Е-29

Д ля увеличения пропускной способности короткой трубы длиной l=800мм и диаметром d=80мм, работающей под постоянным напором Н=10м, к ней присоединён конический диффузор с углом раскрытия Q=16⁰ и коэффициентом потерь φ=0,3. Определить выходной диаметр диффузора L и соответствующую ему длину L, при которых расход воды по трубе будет наибольшим. Во сколько раз присоединение такого диффузора увеличит расход по трубе? Коэффициент сопротивления трения в трубе принять λ=0,03.

Задача Е-30

О пределить весовой расход бензина через жиклёр карбюратора авиадвигателя, если количество засасываемого воздуха G=0,3кг/сек. Диаметр всасывающей трубы D=100мм, входные кромки острые /ξ₁=0,5/. Диаметр узкого сечения /2-2/ диффузора d=50мм, коэффициент сопротивления сужения ξ₂=0,06. Диаметр отверстия жиклёра d₀=1мм. Давление в поплавковой камере атмосферное. Коэффициент расхода жиклёра μ=0,82. Сопротивлением проводящей бензотрубки пренебречь. ­­­γ_бенз=700кг/м³, γ_возд=1,29кг/м³.

Задача И-1

О пределить мощность на валу центробежного насоса 3к-9, подающего воду по трубопроводу длиной l=1500м, диаметром d=150мм, если геометрическая высота подъёма жидкости Н_г=14м, и необходимый свободный напор h_св.=10м. Коэффициент сопротивления трения трубопровода λ=0,025.

Задача И-2

О пределить мощность на валу центробежного насоса 3к-6, подающего воду по трубопроводу длиной l=1000м, диаметром d=150мм, если геометрическая высота подъёма жидкости Н_г=30м, и необходимый свободный напор h_св.=15м. Коэффициент сопротивления трения трубопровода λ=0,025.

Задача И-3

Определить мощность на валу центробежного насоса 2к-6, подающего воду по трубопроводу длиной l=1600м, диаметром d=150мм, если геометрическая высота подъёма жидкости Н_г=18м, и необходимый свободный напор h_св.=10м. Коэффициент сопротивления трения трубопровода λ=0,025.

Задача И-4

О пределить теоретический напор, создаваемый центробежным насосом при n=1000об/мин. Насос имеет входную скорость в рабочем колесе С₁=2м/сек, выходную скорость потока из рабочего колеса считать равной С₂=0,75U₂ (U₂- окружная скорость потока на выходе из рабочего колеса). Рабочие колёса в насосе с внутренним и наружным диаметрами D₁=250мм и D₂=500мм. D₁ соединён последовательно. Число ступеней насоса Z=4, α₁=80⁰, α₂=10⁰. Определить значение коэффициента быстроходности при b₂=55мм, η₀=0,9, η_Г=0,75.

Задача И-5

Определить теоретический напор, создаваемый центробежным насосом при n=1000об/мин. Насос имеет входную скорость в рабочем колесе С₁=2м/сек, выходную скорость потока из рабочего колеса считать равной С₂=0,75U₂ (U₂- окружная скорость потока на выходе из рабочего колеса). Рабочие колёса в насосе с внутренним и наружным диаметрами D₁=400мм и D₂=800мм соединены последовательно. Число ступеней насоса Z=4, α₁=90⁰, α₂=8⁰. Определить значение коэффициента быстроходности при b₂=65мм, η₀=0,92, η_Г=0,78.

Задача И-6

Определить теоретический напор, создаваемый центробежным насосом при n=1000об/мин. Насос имеет входную скорость в рабочем колесе С₁=2м/сек, выходную скорость потока из рабочего колеса считать равной С₂=0,75U₂ (U₂- окружная скорость потока на выходе из рабочего колеса). Рабочие колёса в насосе с внутренним и наружным диаметрами D₁=350мм и D₂=700мм соединены последовательно. Число ступеней насоса Z=4, α₁=90⁰, α₂=10⁰. Определить значение коэффициента быстроходности при b₂=60мм, η₀=0,94, η_Г=0,72.

Задача И-7

Определить полный к.п.д. центробежного насоса, обеспечивающего производительность Q=60м³/час, если показания манометра на выходном патрубке Р_м=9атм, а вакуум во всасывающем патрубке Р_в=0,35атм. Расстояние по вертикали между манометром и вакуумметром h₀=0,5м. Насос работает от электродвигателя, мощность которого на валу N=30кВт.

Задача И-8

Определить полный к.п.д. центробежного насоса, обеспечивающего производительность Q=75м³/час, если показания манометра на выходном патрубке Р_м=10атм, а вакуум во всасывающем патрубке Р_в=0,4атм. Расстояние по вертикали между манометром и вакуумметром h₀=0,6м. Насос работает от электродвигателя, мощность которого на валу N=40кВт.

Задача И-9

Определить коэффициент быстроходности центробежного насоса и установить его тип, приняв при расчётах α₁=90⁰, объёмный к.п.д. η₀=0,95, С₂=0,75U₂. Насос имеет n=1200об/мин., диаметр колеса D₂=700мм, ширину канала на выходе b₂=100мм, α₂=8⁰. (См. рис. к И-1).

Задача И-10

Определить коэффициент быстроходности центробежного насоса и установить его тип, приняв при расчётах α₁=80⁰, объёмный к.п.д. η₀=0,95, С₂=0,75U₂. Насос имеет n=1200об/мин., диаметр колеса D=650мм, ширину канала на выходе b₂=80мм, α₂=9⁰. (См. рис. к И-2).

Задача И-11

По заданной производительности Q=55л/мин требуется:

1. Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2. Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м.=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=25кг/см², имеет n=1700об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-11

По заданной производительности Q=45л/мин требуется:

1)Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2)Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=13кг/см², имеет n=1450об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-12

По заданной производительности Q=45л/мин требуется:

1)Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2)Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=50кг/см², имеет n=1900об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-13

По заданной производительности Q=65л/мин требуется:

1)Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2)Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=50кг/см², имеет n=1900об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-14

По заданной производительности Q=70л/мин требуется:

1)Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2)Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=60кг/см², имеет n=2000об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-15

Винтовой насос при n=1600об/мин за 30мин подал в бак W=4200л жидкости. Определить объёмный к.п.д. насоса η, если наружный диаметр ведомого винта d_н=30мм.

Задача И-16

Винтовой насос при n=1800об/мин за 30мин подал в бак W=7860л жидкости. Определить объёмный к.п.д. насоса η, если наружный диаметр ведомого винта d_н=35мм.

Задача И-17

Винтовой насос при n=2800об/мин за 30мин подал в бак W=50000л жидкости. Определить объёмный к.п.д. насоса η, если наружный диаметр ведомого винта d_н=55мм.

Задача И-18

Лопастной насос двойного действия при n=3000об/мин за 10мин подаёт в бак W=2760л жидкости. Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса при следующих исходных данных: угол наклона лопасти к радиальному направлению α=13⁰, толщина лопасти­ δ=2,5мм, к.п.д., учитывающий гидравлические и механические потери, η=0,85, давление, создаваемое насосом, Р=13кг/см², радиусы выточки статора R₁=40мм, R₂=50мм, ширина роторов В=2,5см, число лопастей Z=8шт.

Задача И-19

Лопастной насос двойного действия при n=2500об/мин за 10мин подаёт в бак W=4000л жидкости. Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса при следующих исходных данных: угол наклона лопасти к радиальному направлению α=13⁰, толщина лопасти­ δ=2,5мм, к.п.д., учитывающий гидравлические и механические потери, η=0,85, давление, создаваемое насосом, Р=13кг/см², радиусы выточки статора R₁=50мм, R₂=60мм, ширина роторов В=3см, число лопастей Z=10шт.

Задача И-20

Лопастной насос двойного действия при n=1500об/мин за 10мин подаёт в бак W=3200л жидкости. Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса при следующих исходных данных: угол наклона лопасти к радиальному направлению α=13⁰, толщина лопасти­ δ=2,5мм, к.п.д., учитывающий гидравлические и механические потери, η=0,85, давление, создаваемое насосом, Р=25кг/см², радиусы выточки статора R₁=85мм, R₂=90мм, ширина роторов В=4см, число лопастей Z=12шт.

Задача И-21

Ротационно-поршеньковый насос двойного действия за 20мин при n=1800об/мин подаёт в бак W=24400л жидкости. Насос имеет диаметр поршеньков d_n=2см, эксцентриситет е=1,2см. Поршеньки расположены в 2 ряда. Число поршеньков в одном ряду Z=5. Определить объёмный к.п.д. насоса.

Задача И-22

Ротационно-поршеньковый насос двойного действия за 20мин при n=1500об/мин подаёт в бак W=18000л жидкости. Насос имеет диаметр поршеньков d_n=3,5см, эксцентриситет е=2,1см. Поршеньки расположены в 2 ряда. Число поршеньков в одном ряду Z=8. Определить объёмный к.п.д. насоса.

Задача И-23

Ротационно-поршеньковый насос двойного действия за 20мин при n=1500об/мин подаёт в бак W=18000л жидкости. Насос имеет диаметр поршеньков d_n=3,5см, эксцентриситет е=2см. Поршеньки расположены в 2 ряда. Число поршеньков в одном ряду Z=9. Определить объёмный к.п.д. насоса.

Задача И-24

Ротационно-поршеньковый насос двойного действия за 20мин при n=900об/мин подаёт в бак W=22440л жидкости. Насос имеет диаметр поршеньков d_n=4см, эксцентриситет е=2,4см. Поршеньки расположены в 2 ряда. Число поршеньков в одном ряду Z=11. Определить объёмный к.п.д. насоса.

Задача И-25

Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого разгруженного насоса (диаметр шестерни, модуль m, b) и определить его производительность Q. Насос имеет одинаковые диаметры шестерён, n=2000об/мин, объёмный к.п.д.η₀=0,92, допускаемую окружную скорость насоса V=5м/сек, коэффициент К=0,5 и вязкость жидкости Е=2⁰. При расчёте число зубьев одной шестерни принимать равным Z=14.

Задача И-26

Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого разгруженного насоса (диаметр шестерни, модуль m, b) и определить его производительность Q,л/мин. Насос имеет одинаковые диаметры шестерён, n=1450об/мин, объёмный к.п.д.η₀=0,8, допускаемую окружную скорость насоса V=3,5м/сек, коэффициент К=0,5 и вязкость жидкости Е=20⁰. При расчёте число зубьев одной шестерни принимать равным Z=14.

Задача И-27

Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого разгруженного насоса (диаметр шестерни, модуль m, b) и определить его производительность Q,л/мин. Насос имеет одинаковые диаметры шестерён, n=1800об/мин, объёмный к.п.д.η₀=0,85, допускаемую окружную скорость насоса V=4,5м/сек, коэффициент К=0,5 и вязкость жидкости Е=10⁰. При расчёте число зубьев одной шестерни принимать равным Z=14.

Задача И-28

Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого разгруженного насоса (диаметр шестерни, модуль m, b) и определить его производительность Q,л/мин. Насос имеет одинаковые диаметры шестерён, n=2000об/мин, объёмный к.п.д.η₀=0,85, допускаемую окружную скорость насоса V=4м/сек, коэффициент К=0,5 и вязкость жидкости Е=6⁰. При расчёте число зубьев одной шестерни принимать равным Z=14.

Задача И-29

Определить полный к.п.д. центробежного насоса производительностью Q=50м³/час. Манометр на выходном патрубке показывает давление Р_м=8атм, вакуум во всасывающем патрубке Р_в=0,4атм. Расстояние по вертикали между приборами h₀=0,7м. Насос работает от электродвигателя, мощность на валу которого N=20кВт.

Задача И-30

Определить коэффициент быстроходности центробежного насоса и установить его тип, приняв при расчётах α₁=80⁰, α₂=80⁰ , объёмный к.п.д. η₀=0,95, С₂=0,75U₂. Насос имеет n=1900об/мин., диаметр колеса D₂=350мм, ширину канала на выходе b₂=60мм. (См. рис. к И-1).

Задача К-1

Д ана схема гидропривода поступательного движения, распределительное устройство которого состоит из четырёхходового золотника Г72-14 и крана управления Г71-21 в качестве сервопривода. Развиваемое насосом давление ограничивается предохранительным клапаном Г52-14, а регулирование скорости поршня гидроцилиндра осуществляется регулятором скорости Г55-24, установленным на выходе. Требуется:

1. Определить необходимую производительность Q_н и давление Р_н насоса и мощность на его валу.

2. Подобрать серийный насос.

3. Найти полезное усилие при рабочем ходе поршня.

4. Определить к.п.д. гидросистемы, гидроцилиндра и полный к.п.д. гидропривода.

Расчёт произвести при следующих данных:

а) Диаметр поршня гидроцилиндра D=300мм.

б) Ход поршня S=400мм

в) Эффективное давление в гидроцилиндре р_эф.=50атм.

г) Полная длина трубопровода системы l=18м

д) Длина сливной части трубопровода l₁=9м

е) Число двойных ходов поршня в минуту n=6

ж) полный к.п.д. насоса η_н=0,8

Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток – с помощью шевронных манжет высоты h=20мм.

Коэффициенты утечек:

в гидроцилиндре G₄=2см⁵/кг.с, в распределителе G_р=0,08см⁵/кг.с, в кране управления G_к.у.=0,02см⁵/кг.с

Рабочая жидкость – масло индустриальное 20.

Местные потери давления:

в распределителе ­­∆р_р=1,5 кг/см², в пластинчатом фильтре ∆р_ф=1,5 кг/см² , в регуляторе скорости ∆р_р.с.=1,5 кг/см²

Все повороты трубопровода считать резкими.

Задача К-2

Дана схема гидропривода поступательного движения (см. рис.к К-1), распределительное устройство которого состоит из четырёхходового золотника Г72-14 и крана управления Г71-21 в качестве сервопривода. Развиваемое насосом давление ограничивается предохранительным клапаном Г52-14, а регулирование скорости поршня гидроцилиндра осуществляется регулятором скорости Г55-24, установленным на выходе. Требуется:

1)Определить необходимую производительность Q_н и давление Р_н насоса и мощность на его валу.

2)Подобрать серийный насос.

3)Найти полезное усилие при рабочем ходе поршня.

4)Определить к.п.д. гидросистемы, гидроцилиндра и полный к.п.д. гидропривода.

Расчёт произвести при следующих данных:

а) Диаметр поршня гидроцилиндра D=200мм.

б) Ход поршня S=400мм

в) Эффективное давление в гидроцилиндре р_эф.=15атм.

г) Полная длина трубопровода системы l=14м

д) Длина сливной части трубопровода l₁=8м

е) Число двойных ходов поршня в минуту n=8

ж) полный к.п.д. насоса η_н=0,82

Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток – с помощью шевронных манжет высоты h=20мм.

Коэффициенты утечек:

в гидроцилиндре G₄=2см⁵/кг.с, в распределителе G_р=0,08см⁵/кг.с, в кране управления G_к.у.=0,02см⁵/кг.с

Рабочая жидкость – масло индустриальное 20.

Местные потери давления:

в распределителе ­­∆р_р=1,5 кг/см², в пластинчатом фильтре ∆р_ф=1 кг/см², в регуляторе скорости ∆р_р.с.=6 кг/см²

Все повороты трубопровода считать резкими.

Задача К-3

Произвести расчёт гидропривода поступательного движения (см. рис. К-1) при следующих условиях:

а) необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка Р=2000кг

б) Ход поршня S=650мм

в) Число двойных ходов поршня в минуту n=6

г) Длина трубопроводов системы l=13м

д) Длина сливной части трубопровода l₁=7м

е) полный к.п.д. насоса η_н=0,82

Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток – с помощью шевронных манжет высоты h=20мм.

Коэффициенты утечек:

в гидроцилиндре G₄=2см⁵/кг.с, в распределителе G_р=0,08см⁵/кг.с, в кране управления G_к.у.=0,02см⁵/кг.с

Рабочая жидкость – масло турбинное Л.

Местные потери давления:

в распределителе ­­∆р_р=1,5 кг/см², в пластинчатом фильтре ∆р_ф=1 кг/см² ,в регуляторе скорости ∆р_р.с.=6 кг/см²

Все повороты трубопровода считать резкими

1)Определить диаметры поршня и штока, толщину стенки гидроцилиндра и подобрать стандартный гироцилиндр

2)Установить необходимую производительность Q_н и давление Р_н насоса и мощность на его валу.

3)Подобрать серийный насос.

4)Установить полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка.

5)Определить к.п.д. гидросистемы, гидроцилиндра и полный к.п.д. гидропривода.

Задача К-4

Произвести расчёт гидропривода поступательного движения (см. рис. К-1) при следующих условиях:

а) необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка Р=1500кг

б) Ход поршня S=500мм

в) Число двойных ходов поршня в минуту n=8

г) Длина трубопроводов системы l=15м

д) Длина сливной части трубопровода l₁=8м

е) полный к.п.д. насоса η_н=0,82

Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток – с помощью шевронных манжет высоты h=25мм.

Коэффициенты утечек:

в гидроцилиндре G₄=2см⁵/кг.с, в распределителе G_р=0,08см⁵/кг.с, в кране управления G_к.у.=0,02см⁵/кг.с

Рабочая жидкость – масло турбинное Л.

Местные потери давления:

в распределителе ­­∆р_р=1,5кг/см², в пластинчатом фильтре ∆р_ф=1кг/см² ,в регуляторе скорости ∆р_р.с.=6кг/см²

Все повороты трубопровода считать резкими

1)Определить диаметры поршня и штока, толщину стенки гидроцилиндра и подобрать стандартный гироцилиндр

2)Установить необходимую производительность Q_н и давление Р_н насоса и мощность на его валу.

3)Подобрать серийный насос.

4)Установить полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка.

5)Определить к.п.д. гидросистемы, гидроцилиндра и полный к.п.д. гидропривода.

Задача К-5

Рассчитать гидропривод вращательного движения при следующих данных:

1. Ш естерёнчатый насос создаёт эффективное давление в гидродвигателе Р=16кг/см².

2. Ведущая шестерня гидродвигателя имеет n=1450об/мин

3. Крутящий момент на валу гидродвигателя М_к=2кгм

4. Гидросистема состоит из трубопровода l=12м, имеющего 10 резких поворотов на 90⁰ и 4 колена с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, крана управления, регулятора скорости и пластинчатого фильтра.

5. К.п.д. насоса и гидродвигателя равны 0,8

Рабочая жидкость – масло индустриальное 12.

Значения местных потерь см. в К-1.

Требуется:

1. Рассчитать конструктивные параметры шестерёнчатого гидродвигателя для приведение во вращательное движение силового органа станка (сверла, фрезы, барабана, лебёдки).

2. Определить рабочие параметры Q, P, N насоса и подобрать серийный насос.

3. Определить к.п.д. гидропривода.

Задача К-6

Рассчитать гидропривод вращательного движения при следующих данных:

1)Шестерёнчатый насос создаёт эффективное давление в гидродвигателе Р=12кг/см².

2)Ведущая шестерня гидродвигателя имеет n=1450об/мин

3)Крутящий момент на валу гидродвигателя М_к=1,5кгм

4)Гидросистема состоит из трубопровода l=12м, имеющего 10 резких поворотов на 90⁰ и 5 колен с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, крана управления, регулятора скорости и пластинчатого фильтра (см рис. к К-5).

5)К.п.д. насоса и гидродвигателя равны 0,8

Рабочая жидкость – масло индустриальное 12.

Значения местных потерь см. в К-1.

Требуется:

1)Рассчитать конструктивные параметры шестерёнчатого гидродвигателя для приведение во вращательное движение силового органа станка (сверла, фрезы, барабана, лебёдки).

2)Определить рабочие параметры Q, P, N насоса и подобрать серийный насос.

3)Определить к.п.д. гидропривода.

Задача К-7

По заданным параметрам шестерёнчатого гидродвигателя (см. рис. к К-5) рассчитать гидропривод и подобрать насос, обеспечивающий его работу, при следующих данных:

1. Число зубьев в шестерне Z=12.

2. Диаметр шестерни D_н=8см.

3. Эффективное давление в гидродвигателе Р=14кг/см².

4. Допустимая окружная скорость V=3+6м/сек.

5. К.п.д. насоса принять равным 0,85, гидродвигателя – 0,8.

6. Гидросистема состоит из: ) трубопровода l=15м, имеющего 8 резких поворотов на 90⁰ и 6 колен с радиусом закругления r_к=2d_T, крана управления, регулятора скорости и пластинчатого фильтра (см рис. к К-5).

7. Рабочая жидкость – масло машинное Л.

Значения перепадов давления см. К-1.

Определить:

1. Крутящий момент и мощность на валу гидродвигателя.

2. Рабочие параметры насоса и подобрать его.

3. К.п.д. гидропривода.

Задача К-8

По заданным параметрам шестерёнчатого гидродвигателя (см. рис. к К-5) рассчитать гидропривод и подобрать насос, обеспечивающий его работу, при следующих данных:

1)Число зубьев в шестерне Z=16.

2)Диаметр шестерни D_н=10см.

3)Эффективное давление в гидродвигателе Р=16кг/см².

4)Допустимая окружная скорость V=3+6м/сек.

5)К.п.д. насоса принять равным 0,85, гидродвигателя – 0,8.

6)Гидросистема состоит из: ) трубопровода l=18м, имеющего 12 резких поворотов на 90⁰ и 8 колен с радиусом закругления r_к=2d_T, крана управления, регулятора скорости и пластинчатого фильтра (см рис. к К-5).

7)Рабочая жидкость – масло машинное Л.

Значения перепадов давления см. К-1.

Определить:

1)Крутящий момент и мощность на валу гидродвигателя.

2)Рабочие параметры насоса и подобрать его.

3)К.п.д. гидропривода.

Задача К-9

По заданным параметрам пластинчатого гидродвигателя рассчитать гидропривод и подобрать насос, обеспечивающий его работу, при следующих данных:

1)Угол наклона лопастей к радиусу α=12⁰.

2)Толщина лопастей ­δ=2,5мм.

3 )Число лопастей Z=12.

4)Большой диаметр растачки статора D_б=200мм, малый D_м=170мм.

5) Ширина ротора В=60мм.

6)Эффективное давление в гидродвигателе Р=50кг/см².

7)Трубопровод гидросистемы l=18м, имеет 12 резких поворотов на 90⁰ и 5 колен с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, кран управления, регулятор скорости и пластинчатый фильтр. (см рис. к К-5).

8)К.п.д. насоса принять равным 0,75, гидродвигателя – 0,7.

9)Рабочая жидкость – масло машинное Л.

Значения перепадов давления см. К-1.

Определить:

1)Крутящий момент и мощность на валу гидродвигателя.

2)Рабочие параметры насоса и подобрать его.

3)К.п.д. гидропривода.

Задача К-10

По заданным параметрам пластинчатого гидродвигателя (см. рис. к К-9) рассчитать гидропривод и подобрать насос, обеспечивающий его работу, при следующих данных:

1)Угол наклона лопастей к радиусу α=12⁰.

2)Толщина лопастей ­δ=2,5мм.

3)Число лопастей Z=14.

4)Большой диаметр растачки статора D_б=220мм, малый D_м=185мм.

5) Ширина ротора В=70мм.

6)Эффективное давление в гидродвигателе Р=45кг/см².

7)Трубопровод гидросистемы l=14м, имеет 12 резких поворотов на 90⁰ и 5 колен с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, кран управления, регулятор скорости и фильтр. (см рис. к К-9).

8)К.п.д. насоса принять равным 0,75, гидродвигателя – 0,7.

9)Рабочая жидкость – масло машинное Л.

Значения перепадов давления см. К-1.

Определить:

1)Крутящий момент и мощность на валу гидродвигателя.

2)Рабочие параметры насоса и подобрать его.

3)К.п.д. гидропривода.

Задача К-11

Произвести расчёт гидропривода вращательного движения с регулятором скорости. Удельный расход гидродвигателя q=70см³/об, крутящий момент М_к=3кГм. Максимальное число оборотов n=1800об/мин, объёмные к.п.д. насоса η_{0 н}=0,9 и гидродвигателя η_{0 r}=0,83, механические к.п.д.насоса η_{0 г}=0,92. Длина трубопровода гидросистемы l=12м. Перепад давления на регуляторе 4,8кг/см², в распределительном устройстве 2,7кг/см², на фильтре 2кг/см². Трубопровод имеет 12 резких поворотов на 90⁰.

Т ребуется:

1. Определить давление, развиваемое насосом.

2. Найти производительность насоса и подобрать его.

3. Рассчитать трубопровод и определить потери напора в гидросистеме.

4. Установить мощность на валу насоса и гидродвигателя.

5. Определить конструктивные параметры шестерёнчатого гидродвигателя.

6. Определить к.п.д. гидропривода.

При выборе насоса его производительность увеличить на 15%.

Задача К-12

Произвести расчёт гидропривода вращательного движения с регулятором скорости. Удельный расход гидродвигателя q=35см³/об, крутящий момент М_к=2,5кГм. Максимальное число оборотов n=1600об/мин, объёмные к.п.д. насоса η_{0 н}=0,88 и гидродвигателя η_{0 r}=0,7, механические к.п.д.насоса η_{0 г}=0,9. Длина трубопровода гидросистемы l=15м. Перепад давления на регуляторе 4,8кг/см², в распределительном устройстве 2,7кг/см², на фильтре 2кг/см². Трубопровод имеет 12 резких поворотов на 90⁰ (см. рис.к К-11).

Требуется:

1)Определить давление, развиваемое насосом.

2)Найти производительность насоса и подобрать его.

3)Рассчитать трубопровод и определить потери напора в гидросистеме.

4)Установить мощность на валу насоса и гидродвигателя.

5)Определить конструктивные параметры шестерёнчатого гидродвигателя.

6)Определить к.п.д. гидропривода.

При выборе насоса его производительность увеличить на 15%.

Задача К-13

П роизвести расчёт гидропривода поступательного движения (см. рис. К-1) при следующих условиях:

1) Диаметр поршня D=150мм и штока D₁=52мм

2) Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток – U-образными резиновыми манжетами высоты h=12мм.

3) Рабочая жидкость – масло индустриальное 20 при Т=50⁰С.

4) Максимальная скорость перемещения поршня V_max=6м/мин.

5) Необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка Р=1500кг

6) К.п.д. насоса η_н=0,76

Трубопровод гидросистемы l=14м, имеет 10 резких поворотов на 90⁰ и 6 колен с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, распределительный золотник, регулятор скорости на выходе.

Принять перепады давления в распределительном золотнике при максимальном расходе 2,5кг/см², в регуляторе скорости 5кг/см².

Требуется:

1. Определить расход Q масла(индустриальное-10) при максимальной скорости перемещения поршня.

2. Рассчитать трубопровод и определить потери напора в гидросистеме.

3. Рассчитать усилие трения в гидроцилиндре.

4. Определить давление в полостях силового цилиндра с учётом силы трения в гидроцилиндре и гидравлических потерь в гидросистеме, считая сопротивление трубопровода до и после цилиндра равными.

5. Определить мощность на валу насоса, принимая его производительность на 10% больше расчётной, и подобрать его.

6. Определить к.п.д. гидропривода.

Задача К-14

Произвести расчёт гидропривода поступательного движения (см. рис. К-1) при следующих условиях:

1) Диаметр поршня D=180мм и штока D₁=65мм

2) Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток – U-образными резиновыми манжетами высоты h=12мм.

3) Рабочая жидкость – масло индустриальное 20 при Т=50⁰С.

4) Максимальная скорость перемещения поршня V_max=8м/мин.

5) Необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка Р=1500кг

6) К.п.д. насоса η_н=0,76

Трубопровод гидросистемы l=14м, имеет 10 резких поворотов на 90⁰ и 6 колен с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, распределительный золотник, регулятор скорости на выходе.

Принять перепады давления в распределительном золотнике при максимальном расходе 2,5кг/см², в регуляторе скорости 5кг/см²./см. рис. к К-13/

Требуется:

1)Определить расход Q масла(индустриальное-10) при максимальной скорости перемещения поршня.

2)Рассчитать трубопровод и определить потери напора в гидросистеме.

3)Рассчитать усилие трения в гидроцилиндре.

4)Определить давление в полостях силового цилиндра с учётом силы трения в гидроцилиндре и гидравлических потерь в гидросистеме, считая сопротивление трубопровода до и после цилиндра равными.

5)Определить мощность на валу насоса, принимая его производительность на 10% больше расчётной, и подобрать его.

6)Определить к.п.д. гидропривода.

Задача К-15

П роизвести расчёт гидропривода вращательного движения при следующих данных:

1) Удельный расход гидродвигателя q=35см³/об, крутящий момент М_к=2,5кГм.

2) Максимальное число оборотов n=1600об/мин.

3) Крутящий момент на валу двигателя М_к=1,6кГм.

4) К.п.д. насоса η_н=0,8 и гидродвигателя η_r=0,75, механические к.п.д.насоса η_{м. г}=0,9. Трубопровод длиной l=12м имеет 10 резких поворотов на 90⁰ и регулятор скорости на выходе. Перепад давления на регуляторе при максимальном расходе 3кг/см². Требуется:

1)Определить эффективную мощность пластинчатого гидродвигателя при максимальном расходе и рассчитать его конструктивные параметры.

2)Рассчитать трубопровод и определить потери напора в гидросистеме.

3)Подобрать насос и определить мощность на валу, принимая производительность насоса на 10% больше расчётной.

4)Определить к.п.д. гидропривода.

Задача К-16

Произвести расчёт гидропривода вращательного движения при следующих данных:

1) Удельный расход масла (турбинное Л) гидродвигателя q=70см³/об,

2) Максимальное число оборотов n=1500об/мин.

3) Крутящий момент на валу двигателя М_к=2,8кГм.

4) К.п.д. насоса η_н=0,8 и гидродвигателя η_r=0,75, механические к.п.д.насоса η_{м. г}=0,9. Трубопровод длиной l=12м имеет 10 резких поворотов на 90⁰ и регулятор скорости на выходе. Перепад давления на регуляторе при максимальном расходе 6кг/см²(см.рис. к К-15). Требуется:

1)Определить эффективную мощность пластинчатого гидродвигателя при максимальном расходе и рассчитать его конструктивные параметры.

2)Рассчитать трубопровод и определить потери напора в гидросистеме.

3)Подобрать насос и определить мощность на валу, принимая производительность насоса на 10% больше расчётной.

4)Определить к.п.д. гидропривода.

Задача К-17

О пределить скорости рабочего и холостого хода поршня силового цилиндра гидропривода при следующих данных:

1. Давление в аккумуляторе Р₀=20атм поддерживается постоянным.

2. Диаметр поршня D=100мм.

3. Диаметр штока D₁=35мм.

4. Внутренний диаметр трубопровода d=20мм.

5. Участки трубопровода имеют длину: l=10м, l₂=2м, l₃=3м, l₄=8м.

6. Коэффициент сопротивления распределительного устройства ξ=5.

7. Необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка, Р=1500кГ.

8. Рабочая жидкость – масло индустриальное 30, температура 40⁰С.

9. Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами, шток – сальником.

Расчёты выполнить при условии установившегося движения.

Определить скорость рабочего хода поршня при уменьшении величины полезного усилия Р на 50%.

Задача К-18

Определить скорости рабочего и холостого хода поршня силового цилиндра гидропривода при следующих данных:

1)Давление в аккумуляторе Р₀=40атм поддерживается постоянным.

2)Диаметр поршня D=100мм.

3)Диаметр штока D₁=45мм.

4)Внутренний диаметр трубопровода d=20мм.

5)Участки трубопровода имеют длину: l=20м, l₂=4м, l₃=4м, l₄=12м (см.рис. к К-17).

6)Коэффициент сопротивления распределительного устройства ξ=5.

7)Необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка, Р=4000кГ.

8)Рабочая жидкость – масло индустриальное 30, температура 40⁰С.

9)Уплотнение поршня и штока-манжетов.

Определить скорость рабочего хода поршня при уменьшении величины полезного усилия Р на 50%.

Задача К-19

Рассчитать гидропривод при следующих данных:

1 )Диаметр поршня и штока D=105мм, D₁=50мм.

2)Давление, развиваемое насосом, Р_н=30атм.

3)Рабочая жидкость – масло индустриальное 30.

4)Скорость рабочего хода поршня V=2,4м/мин.

5)Размер манжета h=22м.

6)Трубопровод системы имеет длину l=16м, восемь резких поворотов на 90⁰, пять колен с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, распределительный золотник и дроссель на выходе.

Перепады давления принять равными: на распределительном устройстве 2,5атм, на дросселе 1,8атм.

7)К,п.д. насоса η_н=0,8.

Требуется определить:

1)Производительность и мощность на валу насоса при заданной скорости рабочего хода поршня и подобрать его.

2)Давление в полостях А и В гидроцилиндре, считая участки трубопровода на входе и выходе одинаковой длины.

3)Полезное усилие Р, передаваемое силовому органу машины.

4)Полный к.п.д. гидропривода.

Значения коэффициентов утечек см. в К-1.

Задача К-20

Рассчитать гидропривод при следующих данных:

1)Диаметр поршня и штока D=150мм, D₁=75мм.

2)Давление, развиваемое насосом, Р_н=30атм.

3)Рабочая жидкость – масло индустриальное 30.

4)Скорость рабочего хода поршня V=2,4м/мин.

5)Размер манжета h=26м.

6)Трубопровод системы имеет длину l=12м, восемь резких поворотов на 90⁰, пять колен с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, распределительный золотник и дроссель на выходе /см. рис. к К-19/.

Перепады давления принять равными: на распределительном устройстве 2,5атм, на дросселе 1,8атм.

7)К,п.д. насоса η_н=0,8.

Требуется определить:

1)Производительность и мощность на валу насоса при заданной скорости рабочего хода поршня и подобрать его.

2)Давление в полостях А и В гидроцилиндре, считая участки трубопровода на входе и выходе одинаковой длины.

3)Полезное усилие Р, передаваемое силовому органу машины.

4)Полный к.п.д. гидропривода.

Значения коэффициентов утечек см. в К-1.

Задача К-21

Р ассчитать гидропривод при следующих данных:

1)Диаметр поршня D=150мм.

2)Диаметр штока D₁=75мм.

3)Рабочее сопротивление силового органа F=2000кг.

4)Максимальная скорость рабочего хода поршня 6м/мин.

5) Трубопровод системы имеет длину l=12м, 10 резких поворотов на 90⁰, 6 колен с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, распределительный золотник и регулятор скорости на выходе.

Перепады давления при максимальном расходе принять равными: на распределительном устройстве – 2атм, на дросселе регулятора – 6атм.

6)К.п.д. насоса η₀=0,88, η_м=0,82.

Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток–U-образными резиновыми манжетами высоты h=15мм.

Требуется определить:

1)Рабочие параметры насоса при заданной максимальной скорости рабочего хода поршня и подобрать его.

2)Давление в полостях А и В гидроцилиндра, считая участок трубопровода на входе в 1,5 раза короче, чем на выходе.

3)К.п.д. гидросистемы, гидроцилиндра и полный к.п.д. гидропривода.

Значения коэффициентов утечек см. в К-1.

Задача К-22

Рассчитать гидропривод при следующих данных:

1)Диаметр поршня D=150мм.

2)Диаметр штока D₁=70мм.

3)Рабочее сопротивление силового органа F=3000кг.

4)Максимальная скорость рабочего хода поршня 4м/мин.

5) Трубопровод системы имеет длину l=14м, 10 резких поворотов на 90⁰, 6 колен с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, распределительный золотник и регулятор скорости на выходе/см. рис к К-21/.

Перепады давления при максимальном расходе принять равными: на распределительном устройстве – 2атм, на дросселе регулятора – 6атм.

6)К.п.д. насоса η₀=0,86, η_м=0,82.

Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=4мм, шток–U-образными резиновыми манжетами высоты h=15мм.

Требуется определить:

1)Рабочие параметры насоса при заданной максимальной скорости рабочего хода поршня и подобрать его.

2)Давление в полостях А и В гидроцилиндра, считая участок трубопровода на входе в 1,5 раза короче, чем на выходе.

3)К.п.д. гидросистемы, гидроцилиндра и полный к.п.д. гидропривода.

Значения коэффициентов утечек см. в К-1.

Задача К-23

Рассчитать гидропривод вращательного движения /см. рис. к К-11/ при следующих данных:

1)Удельный расход шестеренчатого гидродвигателя q=40см³/об.

2)Крутящий момент М_к=2кГм.

3)Максимальное число оборотов n=1600об/мин.

Потерю напора в трубопроводе гидросистемы принять равной 12% от перепада давления в гидродвигателе.

Трубопровод имеет 10 резких поворотов на 90⁰. Напорный и сливной участки считать одинаковой длины.

К.п.д. насоса η₀=0,8, механический к.п.д. гидродвигателя η_м=0,92, полный к.п.д. гидродвигателя η_д=0,82

Требуется:

1)Определить эффективную мощность гидродвигателя.

2)Установить параметры насоса и подобрать его.

3)Рассчитать конструктивные параметры гидродвигателя.

4)Установить мощность на валу насоса и гидродвигателя.

5)Определить к.п.д. гидропривода.

Задача К-24

Рассчитать гидропривод вращательного движения /см. рис. к К-11/ при следующих данных:

1)Удельный расход шестррёнчатого гидродвигателя q=50см³/об.

2)Крутящий момент М_к=1,8кГм.

3)Максимальное число оборотов n=1200об/мин.

Потерю напора в трубопроводе гидросистемы принять равной 12% от перепада давления в гидродвигателе.

Местные потери давления в гидросистеме см. УКАЗАНИЕ к К-1.

Трубопровод имеет 10 резких поворотов на 90⁰. Напорный и сливной участки считать одинаковой длины.

К.п.д. насоса η₀=0,8, механический к.п.д. гидродвигателя η_м=0,92, полный к.п.д. гидродвигателя η_д=0,82

Требуется:

1)Определить эффективную мощность гидродвигателя.

2)Установить параметры насоса и подобрать его.

3)Рассчитать конструктивные параметры гидродвигателя.

4)Определить эффективное давление рабочей жидкости при входе в гидродвигатель.

5)Определить к.п.д. гидродвигателя.

Задача К-25

Д ана схема гидропривода поступательного движения, распределительное устройство которого состоит из четырёхходового золотника Г72-14 и крана управления Г71-21 в качестве сервопривода. Развиваемое насосом давление ограничивается предохранительным клапаном Г52-14, а регулирование скорости поршня гидроцилиндра осуществляется регулятором скорости Г55-24, установленным на выходе. Требуется:

1)Определить необходимую производительность Q_н и давление Р_н насоса и мощность на его валу.

2)Подобрать серийный насос.

3)Найти полезное усилие при рабочем ходе поршня.

4)Определить к.п.д. гидросистемы, гидроцилиндра и полный к.п.д. гидропривода.

Расчёт произвести при следующих данных:

а) Диаметр поршня гидроцилиндра D=175мм.

б) Ход поршня S=500мм

в) Эффективное давление в гидроцилиндре р_эф.=65атм.

г) Полная длина трубопровода системы l=11м

д) Длина сливной части трубопровода l₁=6м

е) Число двойных ходов поршня в минуту n=8

ж) полный к.п.д. насоса η_н=0,8

Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток – с помощью шевронных манжет высоты h=20мм.

Коэффициенты утечек:

в гидроцилиндре G₄=2см⁵/кг.с, в распределителе G_р=0,08см⁵/кг.с, в кране управления G_к.у.=0,02см⁵/кг.с

Рабочая жидкость – масло индустриальное 20.

Местные потери давления:

в распределителе ­­∆р_р=1,5 кг/см², в пластинчатом фильтре ∆р_ф=1 кг/см², в регуляторе скорости ∆р_р.с.=6 кг/см²

Все повороты трубопровода считать резкими.

Задача К-26

Произвести расчёт гидропривода поступательного движения (см. рис. К-25) при следующих условиях:

а) необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка Р=1300кг

б) Ход поршня S=400мм

в) Число двойных ходов поршня в минуту n=8

г) Длина трубопроводов системы l=11м

д) Длина сливной части трубопровода l₁=6м

е) полный к.п.д. насоса η_н=0,82

Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток – с помощью шевронных манжет высоты h=25мм.

Коэффициенты утечек:

в гидроцилиндре G₄=2см⁵/кг.с, в распределителе G_р=0,08см⁵/кг.с, в кране управления G_к.у.=0,02см⁵/кг.с

Рабочая жидкость – масло турбинное Л.

Местные потери давления:

в распределителе ­­∆р_р=1,5кг/см², в пластинчатом фильтре ∆р_ф=1кг/см² ,в регуляторе скорости ∆р_р.с.=6кг/см²

Все повороты трубопровода считать резкими

1)Определить диаметры поршня и штока, толщину стенки гидроцилиндра и подобрать стандартный гироцилиндр

2)Установить необходимую производительность Q_н и давление Р_н насоса и мощность на его валу.

3)Подобрать серийный насос.

4)Установить полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка.

5)Определить к.п.д. гидросистемы, гидроцилиндра и полный к.п.д. гидропривода.

Задача К-27

Определить скорости рабочего и холостого хода поршня силового цилиндра гидропривода /см. рис. к К-17/ при следующих данных:

1)Давление в аккумуляторе Р₀=30атм поддерживается постоянным.

2)Диаметр поршня D=125мм.

3)Диаметр штока D₁=45мм.

4)Внутренний диаметр трубопровода d=20мм.

5)Участки трубопровода имеют длину: l=8м, l₂=3м, l₃=3м, l₄=8м.

6)Коэффициент сопротивления распределительного устройства ξ=5.

7)Необходимое полезное усилие, передаваемое рабочему органу станка, Р=1800кГ.

8)Рабочая жидкость – масло индустриальное 30, температура 45⁰С.

9)Поршень уплотнён тремя чугунными кольцами ширины b=5мм, шток – шевронным манжетом высоты h=25мм.

Расчёты выполнить при условии установившегося движения.

Определить скорость рабочего хода поршня при уменьшении величины полезного усилия Р на 50%.

Задача К-28

Рассчитать гидропривод /см. рис. к К-19/ при следующих данных:

1)Диаметр поршня и штока D=200мм, D₁=90мм.

2)Давление, развиваемое насосом, Р_н=45атм.

3)Скорость рабочего хода поршня V=2,4м/мин.

4)Размер манжета h=22м.

5)Трубопровод системы имеет длину l=16м, восемь резких поворотов на 90⁰, 2 колена с плавным поворотом и радиусом закругления r_к=2d_T, распределительный золотник и дроссель на выходе.

Потери давления принять равными: на распределительном устройстве 2атм, на дросселе 2,5атм.

7)К,п.д. насоса η_н=0,8.

Требуется определить:

1)Производительность и мощность на валу насоса при заданной скорости рабочего хода поршня и подобрать его.

2)Давление в полостях А и В гидроцилиндре, считая участки трубопровода на входе и выходе одинаковой длины.

3)Полезное усилие Р, передаваемое силовому органу машины.

4)Полный к.п.д. гидропривода.

Значения коэффициентов утечек см. в К-1.

 Номер варианта задачи из раздела «Д» определяется числом после тире в таблице.

 Коэффициент сопротивления трубы ξ_т определяется по формуле ξ_т=λZ/d, где Z- длина трубы.

 Давление в узком сечении большого диффузора принять равным давлению на выходе из малого/сечение2-2/