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

6.44 Для измерения ускорения горизонтально движущегося тела может быть использована закрепленная на нем U – образная трубка малого диаметра, наполненная жидкостью.

С каким ускорением а движется тело, если при движении установилась разность уровней жидкости в ветвях трубки h = 5 см при расстоянии между ними l = 30 см?Для измерения ускорения горизонтально движущегося тела может быть использована закрепленная на нем U – образная трубка малого диаметра, наполненная жидкостью. С каким ускорением а движется тело, если при движении установилась разность уровней жидкости в ветвях трубки h = 5 см при расстоянии между ними l = 30 см?

Ответ: а = 1,635 м/с².

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


6.45 Призматический сосуд длиной 3l = 3 м и шириной с = 1 м, перемещающийся с постоянным ускорением а = 0,4g, разделен плоской перегородкой на два отсека, заполненных водой до высот h1 = 1 м и h2 = 1,75 м.

  1. Определить суммарную силу Р давления воды на перегородку.
  2. Найти ускорение а, при котором эта сила станет равной нулю.

Призматический сосуд длиной 3l = 3 м и шириной с = 1 м, перемещающийся с постоянным ускорением а = 0,4g, разделен плоской перегородкой на два отсека, заполненных водой до высот h1 = 1 м и h2 = 1,75 м. Определить суммарную силу Р давления воды на перегородку. Найти ускорение а, при котором эта сила станет равной нулю.

Ответ: Р = 2,17 кН; а = 0,5g.

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


6.1 Цилиндрический сосуд диаметром d = 0,8 м, имеющий плоскую крышку и полусферическое дно, заполнен водой до высоты у = 0,3 м и поднимается вертикально вверх с ускорением а = 10 м/с².

  1. Определить усилие Т в тяге, если масса дна сосуда m1 = 50 кг, цилиндрической части m2 = 30 кг и крышки m3 = 20 кг.
  2. Найти силу давления Р на дно сосуда, если вакуумметр, присоединенный к нижней точке сосуда. показывал V = 30 кПа, когда сосуд был неподвижен.
  3. Построить эпюру давления жидкости по высоте в неподвижном сосуде и при ускоренном его движении.Цилиндрический сосуд диаметром d = 0,8 м, имеющий плоскую крышку и полусферическое дно, заполнен водой до высоты у = 0,3 м и поднимается вертикально вверх с ускорением а = 10 м/с². Определить усилие Т в тяге, если масса дна сосуда m1 = 50 кг, цилиндрической части m2 = 30 кг и крышки m3 = 20 кг. Найти силу давления Р на дно сосуда, если вакуумметр, присоединенный к нижней точке сосуда. показывал V = 30 кПа, когда сосуд был неподвижен. Построить эпюру давления жидкости по высоте в неподвижном сосуде и при ускоренном его движении.

Ответ: Т = 7,63 кН; Р = 12,2 кН (направлена вверх).

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


6.35 Цилиндрический сосуд диаметром D = 600 мм и высотой Н0 = 500 мм заполнен водой до высоты h = 400 мм. Остальная часть сосуда заполнена маслом (относительная плотность δ = 0,8). Сосуд закрыт крышкой с малым отверстием в центре и приведен во вращение относительно центральной вертикальной оси.

Определить, с какой угловой скоростью ω нужно вращать сосуд для того, чтобы поверхность раздела жидкостей коснулась дна сосуда. Найти усилия, действующие при этом на дно (Рд) и крышку (Рк) сосуда.Цилиндрический сосуд диаметром D = 600 мм и высотой Н0 = 500 мм заполнен водой до высоты h = 400 мм. Остальная часть сосуда заполнена маслом (относительная плотность δ = 0,8). Сосуд закрыт крышкой с малым отверстием в центре и приведен во вращение относительно центральной вертикальной оси. Определить, с какой угловой скоростью ω нужно вращать сосуд для того, чтобы поверхность раздела жидкостей коснулась дна сосуда. Найти усилия, действующие при этом на дно (Рд) и крышку (Рк) сосуда.

Ответ: ω = 16,5 рад/с, Рк = 1,51 кН, Рд = 2,84 кН.

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


6.31 Определить наименьшую частоту вращения, при которой полностью опорожнится предварительно заполненный жидкостью открытый конический сосуд, имеющий диаметры D1 = 460 мм; D2 = 200 мм и высоту Н0 = 75 мм.Определить наименьшую частоту вращения, при которой полностью опорожнится предварительно заполненный жидкостью открытый конический сосуд, имеющий диаметры D1 = 460 мм; D2 = 200 мм и высоту Н0 = 75 мм.

Ответ: n = 71,7 об/мин.

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


6.46 Определить диаметр D1, на котором установится вода во внутренней полости гидравлического уплотнения вала воздушной машины, если диаметр вала d = 0,15 м, диаметр на котором установилась вода в наружной полости уплотнения D = 0,3 м. Атмосферное давление рат = 100 кПа, абсолютное давление во внутренней полости р = 30 кПа. Частота вращения вала n = 2000 об/мин.

Определить осевое усилие Р, передаваемое на вал диском уплотнения. Угловую скорость воды принять равной половине угловой скорости вала.Определить диаметр D1, на котором установится вода во внутренней полости гидравлического уплотнения вала воздушной машины, если диаметр вала d = 0,15 м, диаметр на котором установилась вода в наружной полости уплотнения D = 0,3 м. Атмосферное давление рат = 100 кПа, абсолютное давление во внутренней полости р = 30 кПа. Частота вращения вала n = 2000 об/мин. Определить осевое усилие Р, передаваемое на вал диском уплотнения. Угловую скорость воды принять равной половине угловой скорости вала.

Ответ: D1 = 20 см; Р = 2,52 кН.

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


8.72 Определить, пренебрегая потерями напора, начальную скорость истечения жидкости из сосуда, заполненного слоями воды и масла (относительная плотность δ=0,8) одинаковой высоты h=1 м.

Сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения при заполнении сосуда только водой или только маслом до уровня 2h.Определить, пренебрегая потерями напора, начальную скорость истечения жидкости из сосуда, заполненного слоями воды и масла (относительная плотность δ=0,8) одинаковой высоты h=1 м. Сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения при заполнении сосуда только водой или только маслом до уровня 2h.

Ответ: υн=5,94 м/c, υнвод=6,26 м/c.

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


8.1 Через водоспуск плотины, имеющей форму цилиндрического насадка, необходимо пропускать расход Q = 2,3 м³/с при напоре Н = 10 м.

Определить диаметр водоспуска d и минимальную глубину h затопления его оси под низовой уровень, необходимую, чтобы вакуумметрическая высота внутри насадка не превосходила 6 м.

Принять коэффициент расхода насадка μ = 0,82 и коэффициент сжатия струи при входе в насадок ε = 0,63.

Построить график напоров.Через водоспуск плотины, имеющей форму цилиндрического насадка, необходимо пропускать расход Q = 2,3 м³/с при напоре Н = 10 м. Определить диаметр водоспуска d и минимальную глубину h затопления его оси под низовой уровень, необходимую, чтобы вакуумметрическая высота внутри насадка не превосходила 6 м. Принять коэффициент расхода насадка μ = 0,82 и коэффициент сжатия струи при входе в насадок ε = 0,63. Построить график напоров.

Ответ: d = 0,5 м; h = 2 м.

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


8.15 Газ, заполняющий вертикальную трубу, вытекает в атмосферу через два насадка диаметром d=10 мм, расположенные по высоте трубы на расстоянии а=100 мм друг от друга. Коэффициент расхода насадков (с учетом сопротивления подводящих горизонтальных трубок) μ=0,95.

Определить массовый расход газа через каждый насадок, если показание спиртового манометра, присоединенного к трубе у нижнего насадка, h=200 мм (плотность спирта ρсп=800 кг/м³).

Давление атмосферного воздуха на уровне нижнего насадка рат=745 мм ртю ст., температура воздуха и газа t=20 ºC. Значения удельной газовой постоянной воздуха R=287 Дж/(кг·К) и газа R=530 Дж/(кг·К).

Скоростным напором и потерями в трубе пренебречь, плотности воздуха и газа принимать постоянными по высоте а.Газ, заполняющий вертикальную трубу, вытекает в атмосферу через два насадка диаметром d=10 мм, расположенные по высоте трубы на расстоянии а=100 мм друг от друга. Коэффициент расхода насадков (с учетом сопротивления подводящих горизонтальных трубок) μ=0,95. Определить массовый расход газа через каждый насадок, если показание спиртового манометра, присоединенного к трубе у нижнего насадка, h=200 мм (плотность спирта ρсп=800 кг/м³). Давление атмосферного воздуха на уровне нижнего насадка рат=745 мм ртю ст., температура воздуха и газа t=20 ºC. Значения удельной газовой постоянной воздуха R=287 Дж/(кг·К) и газа R=530 Дж/(кг·К). Скоростным напором и потерями в трубе пренебречь, плотности воздуха и газа принимать постоянными по высоте а.

Ответ: М1=0,0034 кг/c, М2=0,0039 кг/c.

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


8.169 Из верхней секции бака при постоянном уровне а = 1,5 м и показании манометра М = 30 кПа вода перетекает в нижнюю секцию через 50 отверстий диаметром d0 = 10 мм каждое (коэффициент расхода μ = 0,6). Из нижней секции вода выливается в атмосферу через короткую трубу, снабженную вентилем.

Определить подачу воды Q в верхнюю секцию, если показание дифференциального ртутного манометра, измеряющего разность давлений воздуха над уровнями воды в секциях, равно h = 110 мм.

Определить диаметр d сливной трубы из условия, чтобы при открытом вентиле с коэффициентом сопротивления ζ = 4 уровень воды в нижней секции установился на высоте b = 2,5 м.Из верхней секции бака при постоянном уровне а = 1,5 м и показании манометра М = 30 кПа вода перетекает в нижнюю секцию через 50 отверстий диаметром d0 = 10 мм каждое (коэффициент расхода μ = 0,6). Из нижней секции вода выливается в атмосферу через короткую трубу, снабженную вентилем. Определить подачу воды Q в верхнюю секцию, если показание дифференциального ртутного манометра, измеряющего разность давлений воздуха над уровнями воды в секциях, равно h = 110 мм. Определить диаметр d сливной трубы из условия, чтобы при открытом вентиле с коэффициентом сопротивления ζ = 4 уровень воды в нижней секции установился на высоте b = 2,5 м.

Ответ: Q = 18,6 л/с, d = 77 мм.

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