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

2.153 Гидравлический мультипликатор (повыситель давления) получает от насоса воду под избыточным давлением р₁=0,5 МПа. При этом заполненный водой подвижный цилиндр А с внешним диаметром D=200 мм скользит по неподвижной скалке С, имеющей диаметр d=50 мм, создавая на выходе из мультипликатора давления р₂.

Определить давление р₂, принимая силу трения в сальниках равной 10 % от силы, развиваемой на цилиндре давлением р₁, и пренебрегая давлением в линии обратного хода.

Вес подвижных частей мультипликатора G=2000 Н.

Ответ: р₂=6,18 МПа.

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

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.

Ответ: D₁=55 см.

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

2.463 Тонкостенный сосуд, состоящий из двух цилиндров диаметрами d = 0,3 м и D = 0,8 м, нижним открытым концом опущен под уровень воды в резервуаре А и покоится на опорах С, расположенных на высоте b = 1,5 м над этим уровнем.

Определить силу, воспринимаемую опорами, если в сосуде создан вакуум, обусловивший поднятие воды в нем на высоту a + b = 1,9 м. Масса сосуда m = 100 кг.

Как влияет на результат изменение диаметра d ?

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 р_ат = 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.

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

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

2.4 Для измерения малых сил используется жидкостный динамометр, состоящий из цилиндра А, наполненного до некоторого уровня ртутью, и погруженного в ртуть тонкостенного поршня В. Пространство под поршнем заполнено спиртом (δ = 0,8) и соединено с трубкой пьезометра. Нагружение поршня силой Р сопровождается увеличением давления под ним и подъемом уровня спирта в пьезометре, характеризующим величину измеряемой силы.

Определить силу Р, если под ее действием уровень в пьезометре поднялся на высоту Δh = 0,25 м от начального положения (0). Диаметр поршня D = 0,2 м, диаметры цилиндра D₁ = 0,1 м и D₂ = 0,21 м. Трением поршня о стенки цилиндра и влиянием подъема уровня спирта в пьезометре на объем спирта под поршнем пренебречь.

Ответ: Р = 61,9 Н.

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

2.478 Зарядка пневматического аккумулятора (повышение давления воздуха в нем) производится при перемещении в цилиндре аккумулятора поршня из нижнего его положения в верхнее. Перемещение поршня осуществляется силой, действующей на торец штока поршня со стороны воды, нагнетаемой под шток насосом аккумулятора.

1. Определить избыточное давление воздуха р_возд при верхнем и нижнем положениях поршня, если пневматический аккумулятор имеет размеры: диаметры d = 135 мм и D = 600 мм; ход S = 1400 мм; высоты манжет b = 20 мм и В = 25 мм; объем воздуха в аккумуляторе при верхнем положении поршня W = 1,5 м³. Максимальное избыточное давление, развиваемое насосами при зарядке аккумулятора, р_нас = 30 МПа. Коэффициент трения манжет f = 0,1.
2. Найти максимальное и минимальное избыточные давления воды, создаваемые аккумулятором.

При расчетах полагать движение поршня равномерным и процесс сжатия воздуха в аккумуляторе изотермическим. Атмосферное давление р_ат = 0,1 МПа.

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 р_ат=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

2.476 Цилиндрический сосуд диаметром D = 1 м и высотой Н = 2 м через отверстие в крышке заполнен водой так, что свободная поверхность установилась на середине высоты сосуда, а давление воздуха в нем равно атмосферному (р_ат = 98 кПа).

Как изменится положение уровня воды в сосуде и давление воздуха в нем после опускания в сосуд плунжера, диаметр которого d = 40 см и масса m = 500 кг?

Процесс сжатия воздуха, замкнутого в сосуде, считать изотермическим; трением плунжера в направляющей втулке пренебречь.

Ответ: Δh = 0,11 м; Δр = 32,34 кПа.

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