4 вариант РГР-мех

З А Д А Н И Е

на расчетно-графическую работу по курсу «Гидравлика»

специальность «Механизация сельского хозяйства»

В А Р И А Н Т 4

Задача 1.

О пределить высоту h₁ , на которую может поднять воду прямодействующий паровой поршневой насос, если манометрическое давление в паровом цилиндре р_м=500 кПа.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
d1, мм	100	150	250	200	225	125	175	200	125	200
d2, мм	300	300	300	300	300	300	450	450	400	400

Задача 2

О пределить силу давления на плоский прямоугольный затвор и центр давления. Глубина воды в верхнем бьефе h₁ , в нижнем h₂, ширина затвора b. Расчет произвести аналитическим и графическим способами.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
h1, м	3	4	5	6	8	4	6	2	5	7
h2, м	1,2	2	2,2	2,5	3,5	1,6	3,2	0,5	3,0	3,0
b, м	4	3	5	7	2	3	5	1	4	4

Задача 3

Определить силу и центр давления воды на сегментный затвор при глубине воды перед затвором Н, высоте затвора h , ширине затвора b, радиусе r. Показать эпюры горизонтальной и вертикальной составляющих силы давления воды на затвор.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Н, м	4	3	5	4,5	3,5	2	4	2,5	4	3
h, м	2	1,5	2,5	2	2	2	1,5	1,5	1,5	2
r, м	4	3	5	3,5	3,5	3,5	3	3	3	4

Задача 4.

И з источника А вода подается по чугунному трубопроводу в водоем со скоростью V₀=1,1 м/с, где поддерживается уровень и который сообщен с другим водоемом посредством сифона. Чугунный сифон имеет диаметр d=0,2 м и углы поворота α=60⁰ и β=60⁰. От второго водоема отходит чугунный трубопровод диаметром d с толщиной стенки е=7 мм, в котором перед закрытием задвижки создается давление Р₀=1,3х10⁵ Па. Другой участок системы водоснабжения имеет трубопроводы с параллельным и последовательным соединениями. Путевой объемный расход в конце последовательного участка составляет q=1,8х10^-2 л/с. Длина магистрального трубопровода L=300 м.

Определить:

1. Распределение расхода Q₁=4х10^-4 м³/с в параллельных ветвях трубопровода.

2. Потери напора в последовательно соединенных трубопроводах.

3.Напряжение σ в стенках трубопровода при внезапном закрытии задвижки, если до закрытия вода в нем двигалась со скоростью V₀ . Построить график изменения давления за период колебаний Т в сечении у задвижки.

4. Объемный расход в сифоне Q, если разность уровней H=2.4 м.

Задача 5.

И з водоисточника в водонапорную башню вода температурой tºС перекачивается по стальному трубопроводу центробежным насосом с объемным расходом Q. Отметка уровня воды в источнике ▼_ис = 27 м, отметка уровня воды в резервуаре водонапорной башни ▼_б=95 м. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют соответственно: длины l_вс, l_н; диаметры d_вс, d_н. Местными потерями напора в нагнетательном трубопроводе пренебречь, во всасывающем трубопроводе местные потери напора принять равными 100 % от потерь по длине.

Требуется:

1.Произвести выбор центробежного насоса. Построить его рабочие характеристики Н = f(Q), η = f(Q). Построить характеристику трубопровода Н_ТР =f(Q) и по рабочей точке насоса проверить режим работы на трубопровод.

2.Определить мощность на валу насоса для рабочей точки насоса, КПД насоса η_Н;определить по характеристике η = f(Q).

3.Как изменится напор и мощность насоса, если подачу воды уменьшить задвижкой на 20 % ?

4. Как изменится объемный расход, если параллельно подключить второй насос? Начертить схему подключения насосов.

Наименование	Ед. изм.	подварианты
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Q×10-2	м3/с	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	7,5
lвс	м	11	10	15	20	12	15	11	15	12	15
dвс	м	0,15	0,15	0,2	0,2	0,25	0,25	0,25	0,25	0,3	0,3
lн	м	220	200	250	300	300	350	200	250	150	200
dн	м	0,10	0,10	0,15	0,15	0,15	0,20	0,20	0,20	0,25	0,25
tº	С	10	12	15	20	15	10	11	10	15	10

Задача 6

Централизованная система водоснабжения обеспечивает подачу воды в село для нужд населения, животноводства, в тепличный комбинат, ремонтные мастерские и другие объекты. Расчетный максимальный суточный расход из сети Q_{СУТ.МАКС.} Подача воды насосной станцией к потребителю регулируется водонапорной башней, объем пожарного запаса которой W_ПОЖ.

Определить:

1. Расчетный максимальный секундный отбор воды q_max из сети при максимальном водопотреблении.

2. Объем регулирующей емкости резервуара W_РЕГ. водонапорной баш­ни, построив интегральную кривую суточного водопотребления населенным пунктом и интегральную кривую подачи воды в сеть насосной станции.

3. Общую емкость резервуара водонапорной башни W_РЕЗ.

Наиме- нование	Ед. изм.	подварианты
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
QСУТ.МАКС	м3/с	1020	900	1200	1100	1300	1000	950	850	1250	1100
WПОЖ.	м3	6	7	8	6	8	6	5	5	9	8
Время работы -станцииТ	ч	4,5-20,5	5-21	6-22	4-20	7,23	8-23	9-21	5-22	6-23	4-21

Сводный суточный график часовых расходов воды всеми группами потребителей (для всех подвариантов):

Т –часы суток	0-3	3-7	7-10	10-12	12-15	15-18	18-20	20-22	22-24
часовое потребл.воды в % от суточного	2	5	6	3,5	5,5	4,5	5	3	1,5

Задача 7.

К артофелеуборочный комбайн снабжен гидравлической системой состоящей из цилиндра 1, поршня 2, соединенного трубопроводом 3 с распределителем 4, золотником 5 нагнетательного трубопровода 6 диаметром d и длиной l, насоса 7 с подачей Q, давление на выходе которого Р, предохранительного клапана 8, установленного на сливном трубопроводе 9, и сливного трубопровода 10. В качестве рабочей жидкости используется дизельное масло удельным весом γ и кинематической вязкостью ν.

Определить усилие N, развиваемое поршнем гидроцилиндра.

Наименование	Ед изм.	подварианты
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
l	м	12,5	15	13,5	14	17	12	16	18	10	19
d	мм	12,5	12,5	15	15	15	12,5	12,5	10	10	12
ν	см2/с	0,21	0,25	0,18	0,2	0,23	0,24	0,2	0,24	0,21	0,21
D	мм	55	60	50	75	55	75	50	60	75	75
Q х 10-6	м3/с	95	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Р	МПа	3,4	4,0	4,5	4,5	5,0	3,0	5,0	5,5	3	5,5
Местные потери в % от потерь по длине:		10	15	8	12	10	14	17	15	10	12
γ	кН/м3	8,64	8,5	8,7	8,8	8,64	8,7	8,64	8,5	8,38	8,64

4