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

9.29  Во сколько раз увеличится потеря напора на трение при заданном расходе, если квадратное сечение трубы заменить прямоугольным сечением той же площади с отношением сторон h/b=0,1?

Задачу решить для ламинарного и турбулентного режима в квадратичной области. Во сколько раз увеличится потеря напора на трение при заданном расходе, если квадратное сечение трубы заменить прямоугольным сечением той же площади с отношением сторон h/b=0,1? Задачу решить для ламинарного и турбулентного режима в квадратичной области.

Ответ: Потеря напора увеличится при ламинарном режиме в 4,5 раза, при турбулентном — в 2 раза.

Скачать файл (оплата в RUB)

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


10.69 Определить силу Р, которую нужно приложить к поршню насоса диаметром D=65 мм, чтобы подавать в напорный бак постоянный расход жидкости Q=2,5 л/c.

Высота подъема жидкости в установке Н0=10 м, избыточное давление в напорном баке р0=0,15 МПа.

Размеры трубопровода l=60 м, d=30 мм; его шероховатость Δ=0,03 мм. Коэффициент сопротивления вентиля на трубопроводе ζ=5,5. Потери напора на плавных поворотах трубопровода не учитывать.

Задачу решить для случаев подачи в баке бензина (ρ=765 кг/м³, ν=0,4 сСт) и машинного масла (ρ=930 кг/м³, ν=20 сСт).

Трением поршня в цилиндре пренебречь. Определить силу Р, которую нужно приложить к поршню насоса диаметром D=65 мм, чтобы подавать в напорный бак постоянный расход жидкости Q=2,5 л/c. Высота подъема жидкости в установке Н0=10 м, избыточное давление в напорном баке р0=0,15 МПа. Размеры трубопровода l=60 м, d=30 мм; его шероховатость Δ=0,03 мм. Коэффициент сопротивления вентиля на трубопроводе ζ=5,5. Потери напора на плавных поворотах трубопровода не учитывать. Задачу решить для случаев подачи в баке бензина (ρ=765 кг/м³, ν=0,4 сСт) и машинного масла (ρ=930 кг/м³, ν=20 сСт). Трением поршня в цилиндре пренебречь.

Ответ: Р1=1500 Н, Р2=2350 Н.

Скачать файл (оплата в RUB)

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


10.319 В установке поршневого гидродвигателя располагаемый напор воды Н = 40 м. Вода подводится к полости высокого давления цилиндра по трубе размерами l1 = 60 м, d1 = 150 мм и отводится от полости низкого давления по трубе размерами l2 = 10 м, d2 = 150 мм. Шероховатость обеих труб Δ = 0,5 мм.

Диаметр поршня D1 = 400 мм и его штока D2 = 120 мм. Определить скорость υп установившегося движения поршня, когда к нему приложена полезная нагрузка Р = 40 кН.

Местные потери напора в трубах при полностью открытой задвижке (ζ = 0) принять равными 15% от суммарной потери трения по их длине. Вязкость воды ν = 1 сСт.

Каким должен стать коэффициент сопротивления ζ частично прикрытой задвижки, чтобы скорость поршня при заданной полезной нагрузке уменьшилась в 2 раза?

Утечками и трением поршня в цилиндре пренебречь.В установке поршневого гидродвигателя располагаемый напор воды Н = 40 м. Вода подводится к полости высокого давления цилиндра по трубе размерами l1 = 60 м, d1 = 150 мм и отводится от полости низкого давления по трубе размерами l2 = 10 м, d2 = 150 мм. Шероховатость обеих труб Δ = 0,5 мм. Диаметр поршня D1 = 400 мм и его штока D2 = 120 мм. Определить скорость υп установившегося движения поршня, когда к нему приложена полезная нагрузка Р = 40 кН. Местные потери напора в трубах при полностью открытой задвижке (ζ = 0) принять равными 15% от суммарной потери трения по их длине. Вязкость воды ν = 1 сСт. Каким должен стать коэффициент сопротивления ζ частично прикрытой задвижки, чтобы скорость поршня при заданной полезной нагрузке уменьшилась в 2 раза? Утечками и трением поршня в цилиндре пренебречь.

Ответ: υп = 0,37 м/с; ζ = 44,6.

Скачать файл (оплата в RUB)

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


11.30 Смазочное масло (относительная плотность δ=0,8, ν=6 сСт) подводится к подшипникам коленчатого вала по системе трубок, состоящей из пяти одинаковых участков, каждый длиной l=500 мм и диаметром d=4 мм.

Определить:

1. Сколько смазки нужно подать к узлу А системы, чтобы каждый подшипник получил ее не менее 8 см³/c?

2. Как изменится потребное количество смазки, если участки АВ заменить трубой диаметром D=8 мм?

Давление на выходе из трубок в подшипники считать одинаковыми, местными потерями и скоростными напорами пренебречь.

Смазочное масло (относительная плотность δ=0,8, ν=6 сСт) подводится к подшипникам коленчатого вала по системе трубок, состоящей из пяти одинаковых участков, каждый длиной l=500 мм и диаметром d=4 мм. Определить: 1. Сколько смазки нужно подать к узлу А системы, чтобы каждый подшипник получил ее не менее 8 см³/c? 2. Как изменится потребное количество смазки, если участки АВ заменить трубой диаметром D=8 мм? Давление на выходе из трубок в подшипники считать одинаковыми, местными потерями и скоростными напорами пренебречь.

Ответ: 1) Q=64 см³/c; 2) Q=26 см³/c.

Скачать файл (оплата в RUB)

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


8.22 Какое избыточное давление М воздуха нужно поддерживать в баке, чтобы его опорожнении происходило в два раза быстрее, чем при атмосферном давлении над уровнем воды; каким будет при этом время Т опорожнения бака?

Диаметр бака D = 800 мм, его начальное заполнение Н = 900 мм. Истечение происходит через цилиндрический насадок диаметром d = 25 мм и высотой h = 100 мм. коэффициент расхода которого μ = 0,82.Какое избыточное давление М воздуха нужно поддерживать в баке, чтобы его опорожнении происходило в два раза быстрее, чем при атмосферном давлении над уровнем воды; каким будет при этом время Т опорожнения бака? Диаметр бака D = 800 мм, его начальное заполнение Н = 900 мм. Истечение происходит через цилиндрический насадок диаметром d = 25 мм и высотой h = 100 мм. коэффициент расхода которого μ = 0,82.

Ответ: М = 11,8 кПа, Т = 3 мин 12 с.

Скачать файл (оплата в RUB)

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


8.25 Определить время опорожнения целиком заполненного шарового сосуда радиусом R = 0,8 м через отверстие, диаметр которого d0 = 50 мм (коэффициент расхода μ = 0,62). Давление на свободной поверхности жидкости считать атмосферным.

За какое время из сосуда вытечет половина содержащегося в нем объема воды?Определить время опорожнения целиком заполненного шарового сосуда радиусом R = 0,8 м через отверстие, диаметр которого d0 = 50 мм (коэффициент расхода μ = 0,62). Давление на свободной поверхности жидкости считать атмосферным. За какое время из сосуда вытечет половина содержащегося в нем объема воды?

Ответ: Время полного опорожнения Т1 = 500 с и половинного Т2 = 200 с.

Скачать файл (оплата в RUB)

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


15.1 Откачка грунтовой воды из колодца производится центробежным насосом (характеристика которого задана) по гибким шлангам общей длиной l = l1 + l2 = 7 м и диаметром d = 100 мм. Определить время понижения уровня в колодце на Н1 = 3 м, если площадь его поперечного сечения 6,25 м², а выходное отверстие напорного трубопровода расположено выше конечного уровня в колодце на Н2 = 4 м.

Коэффициент сопротивления трения шлангов λ = 0,04, суммарные коэффициенты местных сопротивлений во всасывающем трубопроводе ζ1 = 6 и в напорном ζ2 = 4.

Указание. Время понижения уровня определить по средней за время откачки подаче насоса.Откачка грунтовой воды из колодца производится центробежным насосом (характеристика которого задана) по гибким шлангам общей длиной l = l1 + l2 = 7 м и диаметром d = 100 мм. Определить время понижения уровня в колодце на Н1 = 3 м, если площадь его поперечного сечения 6,25 м², а выходное отверстие напорного трубопровода расположено выше конечного уровня в колодце на Н2 = 4 м. Коэффициент сопротивления трения шлангов λ = 0,04, суммарные коэффициенты местных сопротивлений во всасывающем трубопроводе ζ1 = 6 и в напорном ζ2 = 4. Указание. Время понижения уровня определить по средней за время откачки подаче насоса.

Ответ: t = 12,4 мин.

Скачать файл (оплата в RUB)

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


15.43 Насосная станция, поднимающая воду на высоту Нст = 40 м, включает два насоса – поршневой и центробежный. Поршневой насос – двойного действия; диаметр поршня D = 194 мм; диаметр штока d = 40 мм; ход поршня S = 250 мм; частота вращения n = 120 об/мин; коэффициент подачи η0 = 0,96.

Насосная станция, поднимающая воду на высоту Нст = 40 м, включает два насоса – поршневой и центробежный. Поршневой насос – двойного действия; диаметр поршня D = 194 мм; диаметр штока d = 40 мм; ход поршня S = 250 мм; частота вращения n = 120 об/мин; коэффициент подачи η0 = 0,96. Характеристика центробежного насоса при n = 1450 об/мин Характеристика трубопровода задана уравнением hп = sQ², где сопротивление s = 2·10-4 ч2/м5. Определить подачу и напор станции при работе одного поршневого насоса, при работе одного центробежного насоса и при параллельной работе обоих насосов. Как следует увеличить частоту вращения центробежного или поршневого насоса, чтобы достигнуть суммарной подачи Q = 270 м³/ч?

Характеристика центробежного насоса при n = 1450 об/мин

Q, м³/ч 93,5 120 140 173,5 193
Нн, м 55 53,5 51,7 45 38,4

Характеристика трубопровода задана уравнением hп = sQ², где сопротивление s = 2·10-4 ч25.

Определить подачу и напор станции при работе одного поршневого насоса, при работе одного центробежного насоса и при параллельной работе обоих насосов.

Как следует увеличить частоту вращения центробежного или поршневого насоса, чтобы достигнуть суммарной подачи Q = 270 м³/ч?

Ответ: Qп.н=99,9 м³/ч, Нп.н=42,0 м, Qц.н=171 м³/ч, Нц.н=45,8 м, Qпаралелл=241 м³/ч, Нн=51,5 м. Центробежный насос — n′=1540 об/мин, поршневой насос — n′=200 об/мин.

Скачать файл (оплата в RUB)

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