14 Гидравлические машины
14.1 Поршневой насос простого действия с диаметром цилиндра D, ходом поршня S, число двойных ходов в минуту n и объемным КПД ηоб=0,9 подает рабочую жидкость в систему гидропривода. При какой частоте вращения должен работать включенный параллельно шестеренный насос с начальным диаметром шестерне dн, шириной шестерен b, числом зубьев z=30 и объемным КПД ηоб=0,86, чтобы количество подаваемой жидкости удвоилось?
Таблица 2 — Числовые значения величин
Предпоследняя
цифра шифра |
D, мм | S, мм | n, об/мин | dн, мм | b, мм |
1 | 80 | 200 | 60 | 64 | 50 |
Ответ: для удвоения расхода жидкости частота вращения шестеренного насоса должна быть N=1320 об/мин.
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf
Все задачи из: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990
14.2 Центробежный насос производительностью Q работает при частоте вращения n (рис.16). Определить допустимую высоту всасывания, если диаметр всасывающей трубы d, а ее длина l. Коэффициент кавитации в формуле Руднева принять равным C. Температура воды t=20ºC. Коэффициент сопротивления колена ξ=0,2. Коэффициент сопротивления входа в трубу ξвх=1,8. Эквивалентная шероховатость стенок трубы кэ=0,15 мм.
Таблица 2 — Числовые значения величин
Предпоследняя
цифра шифра |
Q, л/с | d, мм | l, м | n, об/мин | С |
1 | 15 | 100 | 15 | 2860 | 1000 |
Ответ: допускаемая высота всасывания составляет hвс=5,2 м.
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf
Все задачи из: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990
14.3 Определить средний объемный коэффициент полезного действия, максимальную теоретическую подачу и степень неравномерности подачи поршневого насоса двойного действия с диаметром цилиндра D, ходом поршня S и диаметром штока d при n двойных ходов в минуту, заполняющего мерный бак емкостью W в течение t.
Таблица 2 — Числовые значения величин
Предпоследняя цифра шифра 1 | |||||
D, мм | S, мм | d, мм | n, об/мин | W, м3 | t, c |
200 | 150 | 50 | 50 | 0,52 | 80 |
Ответ: η0=0,88, Qmax=0,025 м³/с, σ=3,1.
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf
Все задачи из: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990
14.4 Определить производительность шестеренного насоса по следующим данным: частота вращения n, число зубьев на шестеренке z, ширина зуба b, модуль зацепления m, объемный к.п.д. η0.
Таблица — Исходные данные
n, мин-1 | z, шт | b, мм | m, мм | η0, % |
650 | 9 | 38 | 15 | 78 |
Ответ: Q=0,00408 м³/c.
14.5 (Вариант 17) Рассчитать и построить характеристики турбины турбобура M=f(n) и N=f(n) по заданным размерам турбины, числу ступеней k и расходу Q промывочной жидкости, исходя из данных, приведенных в табл.4 и рис.3.
Турбина симметричная, нормально циркулятивная.
Таблица 4 — Исходные данные
k | Q·103, м3/c | ρ, кг/м3 | Dcp, мм | l, мм | α1к=β2к |
317 | 40 | 1100 | 160,0 | 24,0 | 43°20' |
Примечание: конструктивные углы лопаток α2к=β1к=90º.
14.6 (Вариант 16) Вычислить коэффициент и степень неравномерности подачи поршневого (плунжерного) насоса, у которого z цилиндров, i рабочих камер. Поршень (плунжер) насоса совершает двойных ходов в единицу времени, ход поршня L, диаметр цилиндра D, диаметр штока d, отношение длины кривошипа к длине шатуна составляет λ, угол развала между кривошипами смежных поршней — αº.
Числовые значения исходных данных для расчета приведены в таблице 1.
Таблица 1
z, шт | i, шт | n, ход/мин | L, мм | D, мм | d, мм | λ | α, град |
3 | 3 | 160 | 160 | 80 | - | 0,25 | 120 |
14.7 (Вариант 3) Проверить условия всасывания поршневого насоса (рис.1), если известно. что высота его установки над уровнем жидкости и приемном резервуаре открытого типа равна z. Поршень насоса при длине хода L совершает n ходов в единицу времени, диаметр цилиндровых втулок D. Длина всасывающей линии lвс, а ее диаметр dвс. Перекачиваемая жидкость имеет плотность ρ и температуру t, ºC, потери во всасывающем клапане составляют hкл. Исходные данные для расчета приведены в табл.2.
Таблица 2
z, м | lвс, м | dвс, м | D, мм | L, мм |
0,4 | 2,6 | 0,15 | 100 | 300 |
Конец таблицы 2
n, c-1 | ρ, кг/м3 | t, ºC | hкл, м | Перекачиваемая жидкость |
1,1 | 1000 | 20 | 2,3 | Вода |
14.8 (Вариант 10) Произвести гидравлический расчет насосной установки (рис.2) для перекачки нефти с расходом Q, если известно, что всасывающий трубопровод насоса, присоединенный к заборному резервуару на глубине a от свободной поверхности, имеет длину lвс, два плавных поворота и обратный клапан с сеткой. Нагнетательный трубопровод длиной lнг имеет восемь плавных поворотов, обратный клапан и две задвижки. Максимальная высота взлива нефти в напорном резервуаре равна hк, а избыточное давление над ее поверхностью р1=196,2 Па. Поверхность земли в пункте установки напорного резервуара возвышается над поверхностью земли, где установлен заборный резервуар, на Нг. Перекачиваемая нефть имеет вязкость ν и плотность ρ при температуре 10 ºС.
Полагая, что насосная станция работает круглосуточно, необходимо определить диаметр всасывающего и напорного трубопровода — dвс и dнг, высоту расположения насосов относительно уровня нефти в заборном резервуаре, считая, что абсолютное давление над ее поверхностью (р2) равно 40 кПа, полный напор насоса, тип и марку насоса для подачи заданного количества жидкости, мощность и тип электродвигателя.
Исходные данные для расчета приведены в табл.3
Таблица 3
Q, м3/ч | а, м | lвс, м | lнг, м | hк, м | Нг, м | ν·104, м2/c | ρ, кг/м3 |
35 | 3,0 | 18 | 4000 | 10,5 | 65 | 0,50 | 895 |
14.9 При постоянном расходе жидкости, подводимой к радиально — поршневому гидромотору, частоту вращения его ротора можно изменять за счет перемещения статора и, следовательно, изменения эксцентриситета е. Определить максимальную частоту вращения ротора гидромотора, нагруженного постоянным моментом М=300 Н·м, если известно: максимальное давление на входе в гидромотор pmax=20 МПа; расход подводимой жидкости Q=15 л/мин; объемный КПД гидромотора η0=0,9 при pmax; механический КПД при том же давлении ηм=0,92.
Ответ: n=132 об/мин
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
14.10 Определить мощность трехвинтового насоса при частоте вращения n=2900 мин-1, если развиваемое им давление р=2,2 МПа, наружный диаметр ведомого винта dн=62 мм, объемный КПД η0=0,8, КПД насоса η=0,78.
Ответ: Nн.п=5,2 кВт, Nн=6,7 кВт.
Все задачи из: Рухленко А.П. Гидравлика и гидравлические машины ТГСХА 2011