Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И. Москва 2002

2.219  Определить диаметр D1 гидравлического цилиндра, необходимый для подъема задвижки при избыточном давлении жидкости р=1 МПа, если диаметр трубопровода D2=1 м и вес подвижных частей устройства G=2000 H. При расчете коэффициент трения задвижки в направляющих поверхностях принять равным f=0,3, силу трения в цилиндре считать равной 5% от веса подвижных частей. Давление за задвижкой равно атмосферному.Определить диаметр D1 гидравлического цилиндра, необходимый для подъема задвижки при избыточном давлении жидкости р=1 МПа, если диаметр трубопровода D2=1 м и вес подвижных частей устройства G=2000 H. При расчете коэффициент трения задвижки в направляющих поверхностях принять равным f=0,3, силу трения в цилиндре считать равной 5% от веса подвижных частей. Давление за задвижкой равно атмосферному.

Ответ: D1=55 см.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


2.404 К замкнутому цилиндрическому сосуду диаметром D = 2 м и высотой Н = 3 м присоединена трубка, нижним открытым концом погруженная под уровень воды в резервуаре А. Сосуд установлен на высоте h0 = 2 м над уровнем воды в резервуаре и заполнен водой до высоты h = 2м через открытый кран 1 при закрытом кране 2 (давление над водой равно атмосферному рат = 98 кПа). При открытии крана 2 и одновременном закрытии крана 1 часть воды сливается из сосуда в резервуар А.

1. Определить давление воздуха, которое установится при этом в сосуде.

2. Вычислить объем W воды, вытекшей из сосуда.К замкнутому цилиндрическому сосуду диаметром D = 2 м и высотой Н = 3 м присоединена трубка, нижним открытым концом погруженная под уровень воды в резервуаре А. Сосуд установлен на высоте h0 = 2 м над уровнем воды в резервуаре и заполнен водой до высоты h = 2м через открытый кран 1 при закрытом кране 2 (давление над водой равно атмосферному рат = 98 кПа). При открытии крана 2 и одновременном закрытии крана 1 часть воды сливается из сосуда в резервуар А. 1. Определить давление воздуха, которое установится при этом в сосуде. 2. Вычислить объем W воды, вытекшей из сосуда.

Ответ: 1. Вакуум р = 34 кПа; 2. W = 1,66 м³.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


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

Определить:

1) Вакуум 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.Цилиндрический сосуд, имеющий диаметр D = 0,4 м и наполненный водой до высоты а = 0,3 м, висит без трения на плунжере диаметром d = 0,2 м. Определить: 1) Вакуум 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.

Ответ: 1. V = 27,4 кПа. 2. РВ = 2,58 кН; РС = 3,07 кН.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


3.245 Определить массу m колокола, имеющего диаметры  D1 = 0,1 м, D2 = 0,2м, D3 = 0,4 м, если глубина его погружения в воду при плавании в закрытом сосуде Н = 0,3 м, подъем уровня воды внутри колокола h = 0,1 м, а избыточное давление на поверхности воды вне колокола М = 20 кПа.Определить массу m колокола, имеющего диаметры  D1 = 0,1 м, D2 = 0,2м, D3 = 0,4 м, если глубина его погружения в воду при плавании в закрытом сосуде Н = 0,3 м, подъем уровня воды внутри колокола h = 0,1 м, а избыточное давление на поверхности воды вне колокола М = 20 кПа.

Ответ: m = 50,5 кг.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


2.259 К отверстию в дне открытого резервуара А, частично заполненного водой, присоединена вертикальная труба, нижним концом опущенная под уровень воды в резервуаре В.

При закрытой задвижке труба заполнена водой; расстояние между уровнями воды в резервуарах Н=2 м; избыточное давление воздуха в резервуаре В равно р=60 кПа; толщина воздушной подушки h=0,5 м. Атмосферное давление рат=100 кПа.

Определить, какой объем воды переместится из одного резервуара в другой после открытия задвижки на трубе.

Процесс расширения воздуха в резервуаре В считать изотермическим.

Диаметры резервуаров одинаковы D=1 м, диаметр трубы d=0,2 м.К отверстию в дне открытого резервуара А, частично заполненного водой, присоединена вертикальная труба, нижним концом опущенная под уровень воды в резервуаре В. При закрытой задвижке труба заполнена водой; расстояние между уровнями воды в резервуарах Н=2 м; избыточное давление воздуха в резервуаре В равно р=60 кПа; толщина воздушной подушки h=0,5 м. Атмосферное давление рат=100 кПа. Определить, какой объем воды переместится из одного резервуара в другой после открытия задвижки на трубе. Процесс расширения воздуха в резервуаре В считать изотермическим. Диаметры резервуаров одинаковы D=1 м, диаметр трубы d=0,2 м.

Ответ: W=0,113 м³.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


3.94  Плоский затвор, закрывающий выпускное отверстие в плотине, может перемещаться по ее стенке, наклоненной к горизонту под углом α=70º (отметки уровней даны в метрах).

Размеры затвора: высота h=1,8 м; ширина b=2,4 м; толщина с=0,4 м; масса затвора m=2 т.

Определить силу Т, необходимую для начального смещения закрытого затвора вверх, если коэффициент трения скольжения затвора в направляющих f=0,35.Плоский затвор, закрывающий выпускное отверстие в плотине, может перемещаться по ее стенке, наклоненной к горизонту под углом α=70º (отметки уровней даны в метрах). Размеры затвора: высота h=1,8 м; ширина b=2,4 м; толщина с=0,4 м; масса затвора m=2 т. Определить силу Т, необходимую для начального смещения закрытого затвора вверх, если коэффициент трения скольжения затвора в направляющих f=0,35.

Ответ: Т=141 кН.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


3.336 Прямоугольный поворотный щит размером L×B = 3×4 м закрывает выпускное отверстие плотины. Справа от щита уровень воды Н1 = 5 м, слева    Н2 = 2 м.

  1. Определить начальную силу Т натяжения тросов, необходимую для открытия щита, если пренебречь трением в цапфах.
  2. С какой силой РА щит прижимается к порогу А в закрытом положении, если принять, что по боковым сторонам щита опоры отсутствуют?Прямоугольный поворотный щит размером L×B = 3×4 м закрывает выпускное отверстие плотины. Справа от щита уровень воды Н1 = 5 м, слева    Н2 = 2 м. Определить начальную силу Т натяжения тросов, необходимую для открытия щита, если пренебречь трением в цапфах. С какой силой РА щит прижимается к порогу А в закрытом положении, если принять, что по боковым сторонам щита опоры отсутствуют?

Ответ: Т = 348 кН, РА = 174 кН.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


3.346 Определить минимально необходимое натяжение Т каната и реакцию 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 α1 = α2 = 60º.Определить минимально необходимое натяжение Т каната и реакцию 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 α1 = α2 = 60º.

Ответ: Т = 14,3 кН, RO = 25,6 кН.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


3.261 Замкнутый резервуар с нефтью (ρ = 920 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 = 15 кПа, а в правой – показанием вакуумметра V = 10 кПа. Уровни нефти указаны на рисунке.

Найти значение и плечо х результирующей силы Р давления на крышку, закрывающую отверстие в перегородке.Замкнутый резервуар с нефтью (ρ = 920 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 = 15 кПа, а в правой – показанием вакуумметра V = 10 кПа. Уровни нефти указаны на рисунке. Найти значение и плечо х результирующей силы Р давления на крышку, закрывающую отверстие в перегородке.

Ответ: Р = 30,32 кН, х = 0,5.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


3.347 Закрытый резервуар с жидкостью (плотностью ρ = 900 кг/м³) имеет выпускную трубу диаметром D = 0,5 м, перекрытую дисковым затвором. Избыточное давление в резервуаре р = 8 кПа; Н = 0,65 м.

Найти силу давления Р на клапан затвора и момент М этой силы относительно оси поворота затвора.

Каковы будут сила давления Рʹ и момент Мʹ, если над жидкостью давление станет равным атмосферному?Закрытый резервуар с жидкостью (плотностью ρ = 900 кг/м³) имеет выпускную трубу диаметром D = 0,5 м, перекрытую дисковым затвором. Избыточное давление в резервуаре р = 8 кПа; Н = 0,65 м. Найти силу давления Р на клапан затвора и момент М этой силы относительно оси поворота затвора. Каковы будут сила давления Рʹ и момент Мʹ, если над жидкостью давление станет равным атмосферному?

Ответ: Р = 2700 Н; М = 27 Н·м; Рʹ = 1130 Н; Мʹ = М.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf