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
В корзину – 120 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf

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.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
В корзину – 120 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf

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
В корзину – 120 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf

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
В корзину – 120 RUB

14.5 Решите задачу 1 при условии, что высота подъема жидкости hвс задана, а расход Q нужно определить.

Задача 1

Насос подает жидкость из подземной ёмкости с избыточным давлением газа на поверхности жидкости. На всасывающей линии (длина l, диаметр d, трубы сварные, бывшие в эксплуатации) имеются местные сопротивления: приёмная коробка с клапаном и сеткой, колено и кран с коэффициентом сопротивления ξкр. Показание вакуумметра на входе в насос равно рv, расход жидкости Q, температура t°C.

Определить рабочую высоту всасывания насоса hвс и предельную высоту из условия отсутствия кавитации на входе в насос. Объяснить также, почему при кавитации насос не всасывает жидкость и рабочее колесо насоса выходит из строя.Решите задачу 1 при условии, что высота подъема жидкости hвс задана, а расход Q нужно определить. Задача 1 Насос подает жидкость из подземной ёмкости с избыточным давлением газа на поверхности жидкости. На всасывающей линии (длина l, диаметр d, трубы сварные, бывшие в эксплуатации) имеются местные сопротивления: приёмная коробка с клапаном и сеткой, колено и кран с коэффициентом сопротивления ξкр. Показание вакуумметра на входе в насос равно рv, расход жидкости Q, температура t°C. Определить рабочую высоту всасывания насоса hвс и предельную высоту из условия отсутствия кавитации на входе в насос. Объяснить также, почему при кавитации насос не всасывает жидкость и рабочее колесо насоса выходит из строя.

Таблица исходных данных

Вариант l, м d, м рv, кПа ξкр ри, кПа hвс, м t, ºС Жидкость
0 8 0,1 50 7 10 3 20 вода
В корзину – 250 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина

14.6 Решите задачу 1 при условии, что высота подъема жидкости hвс задана, а диаметр трубы d  нужно определить.

Задача 1

Насос подает жидкость из подземной ёмкости с избыточным давлением газа на поверхности жидкости. На всасывающей линии (длина l, диаметр d, трубы сварные, бывшие в эксплуатации) имеются местные сопротивления: приёмная коробка с клапаном и сеткой, колено и кран с коэффициентом сопротивления ξкр. Показание вакуумметра на входе в насос равно рv, расход жидкости Q, температура t°C.

Определить рабочую высоту всасывания насоса hвс и предельную высоту из условия отсутствия кавитации на входе в насос. Объяснить также, почему при кавитации насос не всасывает жидкость и рабочее колесо насоса выходит из строя.Решите задачу 1 при условии, что высота подъема жидкости hвс задана, а диаметр трубы d  нужно определить. Задача 1 Насос подает жидкость из подземной ёмкости с избыточным давлением газа на поверхности жидкости. На всасывающей линии (длина l, диаметр d, трубы сварные, бывшие в эксплуатации) имеются местные сопротивления: приёмная коробка с клапаном и сеткой, колено и кран с коэффициентом сопротивления ξкр. Показание вакуумметра на входе в насос равно рv, расход жидкости Q, температура t°C. Определить рабочую высоту всасывания насоса hвс и предельную высоту из условия отсутствия кавитации на входе в насос. Объяснить также, почему при кавитации насос не всасывает жидкость и рабочее колесо насоса выходит из строя.

Таблица исходных данных

Вариант l, м рv, кПа ξкр ри, кПа Q, л/с t, ºС hвс, м Жидкость
0 8 50 7 10 20 20 3 вода
В корзину – 250 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина

14.7 Решите задачу 1 при условии, что высота подъема жидкости hвс задана, а нужно определить минимальный диаметр трубопровода из условия отсутствия кавитации.

Задача 1

Насос подает жидкость из подземной ёмкости с избыточным давлением газа на поверхности жидкости. На всасывающей линии (длина l, диаметр d, трубы сварные, бывшие в эксплуатации) имеются местные сопротивления: приёмная коробка с клапаном и сеткой, колено и кран с коэффициентом сопротивления ξкр. Показание вакуумметра на входе в насос равно рv, расход жидкости Q, температура t°C.

Определить рабочую высоту всасывания насоса hвс и предельную высоту из условия отсутствия кавитации на входе в насос. Объяснить также, почему при кавитации насос не всасывает жидкость и рабочее колесо насоса выходит из строя.Решите задачу 1 при условии, что высота подъема жидкости hвс задана, а нужно определить минимальный диаметр трубопровода из условия отсутствия кавитации. Задача 1 Насос подает жидкость из подземной ёмкости с избыточным давлением газа на поверхности жидкости. На всасывающей линии (длина l, диаметр d, трубы сварные, бывшие в эксплуатации) имеются местные сопротивления: приёмная коробка с клапаном и сеткой, колено и кран с коэффициентом сопротивления ξкр. Показание вакуумметра на входе в насос равно рv, расход жидкости Q, температура t°C. Определить рабочую высоту всасывания насоса hвс и предельную высоту из условия отсутствия кавитации на входе в насос. Объяснить также, почему при кавитации насос не всасывает жидкость и рабочее колесо насоса выходит из строя.

Таблица исходных данных

Вариант l, м рv, кПа ξкр ри, кПа Q, л/с t, ºС hвс, м Жидкость
0 8 50 7 10 20 20 3,2 вода
В корзину – 250 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина

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
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.

 

Таблица 3

Q, м3/ча, мlвс, мlнг, мhк, мНг, мν·104, м2/cρ, кг/м3
353,018400010,5650,50895

В корзину – 250 RUB

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.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

В корзину – 120 RUB

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.

В корзину – 120 RUB

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТГСХА