Гидравлика УГНТУ Салават 2017

1.71 Определить скорость υ скольжения прямоугольной пластины (a×b×c) по наклонной плоскости под углом β, если между пластиной и плоскостью находится слой масла A (рисунок 13). Толщина слоя масла δ, температура масла T, плотность материала пластины ρ. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.1.

Указание. При решении задачи применяется формула Ньютона. Поскольку слой масла тонкий, можно считать, что скорость в нем изменяется по прямолинейному закону.Определить скорость υ скольжения прямоугольной пластины (a×b×c) по наклонной плоскости под углом β, если между пластиной и плоскостью находится слой масла A (рисунок 13). Толщина слоя масла δ, температура масла T, плотность материала пластины ρ. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.1. Указание. При решении задачи применяется формула Ньютона. Поскольку слой масла тонкий, можно считать, что скорость в нем изменяется по прямолинейному закону.

Таблица 1

Вариант а
Масло a b c δ ρ, кг/м3 Т, ºС βº
мм
Индустриальное 12 630 420 11 0,5 830 23,0 6,0

Ответ: υ=0,12 м/c.

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.

Методические указания.pdf

1.61 Зазор А между валом и втулкой заполнен маслом. Длина втулки L. К валу, диаметр которого D, приложен вращающий момент M (рисунок 14). При вращении вала масло постепенно нагревается и скорость вращения увеличивается. Определить частоту вращения вала при температуре масла T. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 2.Зазор А между валом и втулкой заполнен жидкостью маслом. Длина втулки L. К валу, диаметр которого D, приложен вращающий момент M (рисунок 14). При вращении вала масло постепенно нагревается и скорость вращения увеличивается. Определить частоту вращения вала при температуре масла T. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 2.

Таблица 2

ВариантМаслоТ, ºСМ, Н·мδDL
мм
аАМГ-10 465,12300900

Ответ: n=4,3 c-1.

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.

Методические указания.pdf

2.298 Начальное положение гидравлической системы дистанционного управления представлено на рисунке 15 (рабочая жидкость между поршнями не сжата). При перемещении ведущего поршня (его диаметр D) вправо жидкость постепенно сжимается и давление в ней – повышается. Когда манометрическое давление достигает величины рм, сила давления на ведомый поршень (его диаметр d) становится больше силы сопротивления F. С этого момента приходит в движение вправо и ведомый поршень. Диаметр соединительной части цилиндров d, длина l. Определить диаметр ведущего поршня D необходимый для того, чтобы ход L обоих поршней был один и тот же. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 3.

Указание. Коэффициент объемного сжатия рабочей жидкости принять b=0,59×10-9 м2/Н.Начальное положение гидравлической системы дистанционного управления представлено на рисунке 15 (рабочая жидкость между поршнями не сжата). При перемещении ведущего поршня (его диаметр D) вправо жидкость постепенно сжимается и давление в ней – повышается. Когда манометрическое давление достигает величины рм, сила давления на ведомый поршень (его диаметр d) становится больше силы сопротивления F. С этого момента приходит в движение вправо и ведомый поршень. Диаметр соединительной части цилиндров d, длина l. Определить диаметр ведущего поршня D необходимый для того, чтобы ход L обоих поршней был один и тот же. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 3. Указание. Коэффициент объемного сжатия рабочей жидкости принять b=0,59×10-9 м2/Н.

Таблица 3  

ВариантdLδl, мрм, МПа
мм
а20,030,010,02,4021,0

Ответ: D=22 мм.

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.

Методические указания.pdf

4.29 Горизонтальный цилиндрический резервуар (рисунок 16), закрытый полусферическими днищами, заполнен жидкостью Ж. Длина цилиндрической части резервуара L, диаметр D. Манометр M показывает манометрическое давление рм. Температура жидкости 20 ºС. Определить силы, разрывающие резервуар по сечениям: 1-1, 2-2 и 3-3. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 4.Горизонтальный цилиндрический резервуар (рисунок 16), закрытый полусферическими днищами, заполнен жидкостью Ж. Длина цилиндрической части резервуара L, диаметр D. Манометр M показывает манометрическое давление рм. Температура жидкости 20 ºС. Определить силы, разрывающие резервуар по сечениям: 1-1, 2-2 и 3-3. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 4.

Таблица 4 – Исходные данные

ВариантЖидкость, ЖDLрм, МПа
м
аВода пресная1,001,5015

Ответ: F1-1=49,7 кН, F3-3=F2-2=15,6 кН.

Пример оформления

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.

Методические указания.pdf

4.30 Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой до самого верха заполнена двумя различными несмешивающимися жидкостями Ж1 и Ж2, (соответственно плотности ρ1 и ρ2). Диаметр цистерны D, высота её цилиндрической части Н. Глубина жидкости Ж1 равна Н/2. Манометр М показывает манометрическое давление рм. Определить силу, растягивающую болты А, и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1-1.

Данные, необходимые для решения задачи в соответствии с вариантом задания, выбрать из табл. 5.Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой до самого верха заполнена двумя различными несмешивающимися жидкостями Ж1 и Ж2, (соответственно плотности ρ1 и ρ2). Диаметр цистерны D, высота её цилиндрической части Н. Глубина жидкости Ж1 равна Н/2. Манометр М показывает манометрическое давление рм. Определить силу, растягивающую болты А, и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1-1. Данные, необходимые для решения задачи в соответствии с вариантом задания, выбрать из табл.5.

Таблица 5 

ВариантDHρ1ρ2рм, МПа
мкг/м3
а2,403,90125010000,00

Ответ: Fz=17743 Н, Fx=496516 Н.

Пример оформления

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.

Методические указания.pdf

4.36 (Вариант а) Круглое отверстие между двумя резервуарами закрыто конической крышкой с размерами D и L (рисунок 18). Закрытый резервуара заполнен водой, а открытый – жидкостью Ж. К закрытому резервуару сверху присоединен мановакуумметр MV, показывающий манометрическое давление рм или вакуум рвак. Температура жидкостей 20 ºС, глубины h и H. Определить силу, срезывающую болты A, и горизонтальную силу, действующую на крышку. Данные для решения задачи выбрать в соответствии с вариантом задания из таблицы 6.Круглое отверстие между двумя резервуарами закрыто конической крышкой с размерами D и L (рисунок 18). Закрытый резервуара заполнен водой, а открытый – жидкостью Ж. К закрытому резервуару сверху присоединен мановакуумметр MV, показывающий манометрическое давление рм или вакуум рвак. Температура жидкостей 20 ºС, глубины h и H. Определить силу, срезывающую болты A, и горизонтальную силу, действующую на крышку. Данные для решения задачи выбрать в соответствии с вариантом задания из таблицы 6.

Таблица 6

Жидкость, ЖDLhHрвак, кПа
ммм
Нефть Баку, легкая5004001,001,3024,3

Ответ: Fx=634 Н, Fz=15 H.

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.

Методические указания.pdf

6.28 Отливка пустотелых чугунных цилиндров (рисунок 19) высотой Н производится центробежным способом. Во вращающуюся цилиндрическую форму вливаются V литров расплавленного чугуна. Форма вращается со скоростью n, об/мин, ее внутренний диаметр D. Определить толщину стенок отливки сверху и снизу. Данные, необходимые для решения задачи, в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 7.

Указание. Объемными деформациями металла пренебречь.Отливка пустотелых чугунных цилиндров (рисунок 19) высотой Н производится центробежным способом. Во вращающуюся цилиндрическую форму вливаются V литров расплавленного чугуна. Форма вращается со скоростью n, об/мин, ее внутренний диаметр D. Определить толщину стенок отливки сверху и снизу. Данные, необходимые для решения задачи, в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 7. Указание. Объемными деформациями металла пренебречь.

Таблица 7 

ВариантDHV, лn, об/мин
мм
а30035010,2522

Ответ: δ1=40 мм, δ2=30 мм.

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.

Методические указания.pdf

6.37 Цилиндрический резервуар заполнен жидкостью Ж до высоты 3/4Н. Диаметр резервуара D, температура жидкости 20°С. Определить (рисунок 20):

1) объем жидкости, сливающийся из резервуара при его вращении с частотой n, об/мин вокруг его вертикальной оси; 2) силу давления на дно резервуара и горизонтальную силу, разрывающую резервуар по сечению 1 – 1 при его вращении. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 8.Цилиндрический резервуар заполнен жидкостью Ж до высоты 3/4Н. Диаметр резервуара D, температура жидкости 20°С. Определить (рисунок 20): 1) объем жидкости, сливающийся из резервуара при его вращении с частотой n, об/мин вокруг его вертикальной оси; 2) силу давления на дно резервуара и горизонтальную силу, разрывающую резервуар по сечению 1 – 1 при его вращении. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 8.

Таблица 8

Вариант Жидкость, Ж D H n, об/мин
м
а Вода пресная 1,00 2,00 100

Ответ: 1) Vсл = 0.63 м³; 2) Fz = 6,17 кН, Fх = 19,58 кН.

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.

Методические указания.pdf

6.5 Сосуд в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами  L B H до высоты 2/3H заполнен водой, температура которой 20 ºC. Определить, с каким наибольшим положительным ускорением a может двигаться сосуд по наклонной плоскости под углом α, чтобы вода не выливалась, и какие силы давят на торцовые стенки сосуда в случаях: а) при движении сосуда вниз (рисунок 21, а); б) при движении сосуда вверх (рисунок 21, б).

Указание. Ускорение a определяется по формуле tgβ=a·cosα/(g-a·sinα), где β — угол между поверхностью жидкости и горизонтальной плоскостью; g — ускорение силы тяжести.Сосуд в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами L B H до высоты 2/3H заполнен водой, температура которой 20 ºC. Определить, с каким наибольшим положительным ускорением a может двигаться сосуд по наклонной плоскости под углом α, чтобы вода не выливалась, и какие силы давят на торцовые стенки сосуда в случаях: а) при движении сосуда вниз (рисунок 21, а); б) при движении сосуда вверх (рисунок 21, б). Указание. Ускорение a определяется по формуле tgβ=a·cosα/(g-a·sinα), где β - угол между поверхностью жидкости и горизонтальной плоскостью; g - ускорение силы тяжести.

Таблица 9 – Исходные данные

ВариантL, мВ, мН, мαº
к2,401,201,308

Ответ: а) а=4,8 м/c², Рл=11 кН, Рпр=16,3 кН; б) а=1,3 м/c², Рл=10,0 кН, Рпр=5,5 кН.

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: в.

Методические указания.pdf

10.44 (Вариант а) Из большого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень (рисунок 22), по трубопроводу из материала М вытекает жидкость Ж, температура которой 20 ºС. Диаметр трубопровода d, наклонная и горизонтальная части трубопровода одинаковой длины l. Высота уровня жидкости над горизонтальной частью трубопровода равна H. Конец наклонной части трубопровода находится ниже горизонтальной его части на величину h.

Определить расход жидкости, протекающей по трубопроводу, и построить пьезометрическую и напорную линии. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.10.Из большого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень (рисунок 22), по трубопроводу из материала М вытекает жидкость Ж, температура которой 20 ºС. Диаметр трубопровода d, наклонная и горизонтальная части трубопровода одинаковой длины l. Высота уровня жидкости над горизонтальной частью трубопровода равна H. Конец наклонной части трубопровода находится ниже горизонтальной его части на величину h. Определить расход жидкости, протекающей по трубопроводу, и построить пьезометрическую и напорную линии. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.10.

Таблица 10 

Материал
трубопровода, М		Жидкость ЖHhld, ммрм, кПа
м
Сталь
нержавеющая		Масло
трансформаторное		6,201,503,407023,0

Ответ: Q=26,0 л/c.

Пример оформления

В корзину – 100 RUB

Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.

Методические указания.pdf