Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей (стр. 10 из 21)
Задача 14 (рис.18). Из большого закрытого резервуара А, в котором поддерживается постоянный уровень жидкости, а давление на поверхности ее равно p1, по трубопроводу, состоящему из двух параллельно соединенных труб одинаковой длины l1 но разных диаметров d1 и d2 (эквивалентная шероховатость Dэ), жидкость Ж при температуре 50°С течет в открытый резервуар Б. Разность уровней жидкости в резервуарах равна Н.
Определить расход Q жидкости, протекающей в резервуар Б. В расчетах принять, что местные потери напора составляют 20% от потерь по длине. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.4.
Задача 15 (рис.19). Из большого резервуара А, в котором поддерживается постоянный уровень жидкости, по трубопроводу, состоящему из трех труб, длина которых l1 и l2, диаметры d1 и d2, а эквивалентная шероховатость Dэ, жидкость Ж
28
при температуре 20°С течет в открытый резервуар Б. Разность уровней жидкости в резервуарах равна Н.
Определить расход Q жидкости, протекающей в резервуар Б. В расчетах принять, что местные потери напора составляют 20% от потери по длине. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.4.
Задача 16 (рис.20). В бак, разделенный перегородкой на два отсека, подается жидкость Ж в количестве Q. Температура жидкости 20°С. В перегородке бака имеется цилиндрический насадок, диаметр которого d, а длина l = 3d. Жидкость из второго отсека через отверстие диаметром d1 поступает наружу, в атмосферу. Определить высоты Н1 и Н2 уровней жидкости. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.4.
Задача 17 (рис.21). В бак, разделенный перегородками на три отсека, подается жидкость Ж в количестве Q. Температура жидкости 20°С. В первой перегородке бака имеется коноидальный насадок, диаметр которого равен d, а длина l = 3d; во второй перегородке бака – цилиндрический насадок с таким же диаметром d и длиной l = 3d. Жидкость из третьего отсека через отверстие диаметром d1 поступает наружу, в атмосферу. Определить Н1, Н2 и Н3 уровней жидкости.
Задача 18 (рис.22). В бак, разделенный на две секции перегородкой, в которой установлен цилиндрический насадок диаметром d и длиной l = 4d, поступает жидкость Ж в количестве Q при температуре 20°С. Из каждой секции жидкость самотеком через данные отверстия диаметром d вытекает в атмосферу.
Определить распределение расходов, вытекающих через левый отсек Q1 и правый отсек Q2, если течение является установившимся.
Задача 19 (рис.23). Шток силового гидроцилиндра Ц нагружен силой F и под действием давления р перемещается слева направо, совершая рабочий ход s за время t. Рабочая жидкость при этом из штоковой полости цилиндра сливается через дроссель ДР. Диаметры поршня и штока соответственно равны Dп и Dш.
Определить необходимое давление р рабочей жидкости в левой части цилиндра и потребную подачу Q. Потери давления в дросселе Dрд = 250 КПа. К.п.д. гидроцилиндра: объемный
, механический 
.Задача 20 (рис. 24). Рабочая жидкость – масло Ж, температура которого 50°С, из насоса подводится к гидроцилиндру Ц через дроссель ДР. Поршень цилиндра со штоком перемещается против нагрузки F со скоростью
. Вытесняе- 
29
мая поршнем жидкость со штоковой полости попадает в бак Б через сливную линию, длина которой равна lс, а диаметр равен dс.
Определить внешнюю силу F, преодолеваемую штоком при его движении. Давление на входе в дроссель определяется показанием манометра М, а противодавление в штоковой полости цилиндра – потерями давления в сливной линии Коэффициент расхода дросселя принять равным m = 0,64, а диаметр отверстия дросселя dд. Диаметр поршня Dп, а диаметр штока Dш. К.п. д. гидроцилиндра: объемный
, механический 
.Задача 21 (рис.25). Вал гидродвигателя Д, рабочий объем которого V0, нагружен крутящим моментом Мк. К двигателю подводится поток рабочей жидкости – масло Ж, температура которого 60°С, с расходом Q. К.п.д. гидродвигателя: объемный
, гидромеханический 
.Определить частоту вращения вала гидродвигателя и показание манометра М, установленного непосредственно перед двигателем, если потери давления в обратном клапане Коб составляет Dркл = 15,0 КПа. Длина сливной линии равна lc, а диаметр dс. Эквивалентная шероховатость Dэ = 0,05 мм.
Задача 22 (рис.26). Центробежный насос, характеристика которого задана (табл.2), подает воду на геометрическую высоту Hг. Температура подаваемой воды T = 20°C. Трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр dв и dн, а длину lв и lн. Эквивалентная шероховатость Dэ = 0,06 мм. Избыточное давление в нагнетательном резервуаре в процессе работы насоса остается постоянным и равно р0.При построении характеристики насосной установки из местных гидравлических сопротивлений учесть плавные повороты труб с радиусами R = 2d, сопротивление задвижки с коэффициентом местного сопротивления zз и вход в резервуар.
Найти рабочую точку при работе насоса на сеть. Определить, как изменяются напор и мощность насоса при уменьшении задвижкой подачи воды на 20%.
Задача 23 (рис.27). Центробежный насос, характеристика которого задана в условии (табл.3), работает в системе, перекачивая воду, температура которой T = 40°С,
30
из закрытого резервуара А в открытый резервуар Б. Стальные трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр dв и dн, длину lв и lн, а их эквивалентная шероховатость Dэ = 0,1 мм. Перепад горизонтов в резервуарах равен Hг, а избыточное давление в резервуаре А равно р0.
Найти рабочую точку при работе насоса в установке (определить напор, подачу и мощность на валу насоса).
При построении характеристики насосной установки местные гидравлические сопротивления учесть в крутых поворотах и при входе нагнетательного трубопровода в резервуар.
Задача 24. Два последовательно (рис.28, а) или параллельно (рис.28, б) соединенных центробежных насоса установлены близко один от другого, работают на один длинный трубопровод длиной l и диаметром d. Геометрический напор установки Hг в процессе работы остается неизменным.
Найти рабочую точку при работе насосов на трубопровод. Определить мощность каждого из насосов, если они перекачивают воду, температура которой 20°С. Эквивалентная шероховатость трубопроводов Dэ = 0,50 мм. Так как насосы находятся близко один от другого, а трубопровод длинный, сопротивлением всасывающих и соединяющих насосы трубопроводов можно пренебречь.
Характеристики указанных в таблице вариантов насосов приведены в приложении.
Таблица 2
| Q, л/с | 0,0 | 0,30 | 0,50 | 0,70 | 0,90 | 1,10 | 1,30 | 1,50 | 1,70 | 1,90 |
| H, м | 12,0 | 11,7 | 11,5 | 11,2 | 10,8 | 10,2 | 9,30 | 8,10 | 6,00 | 1,80 |
| h, % | 0,0 | 34,0 | 50,0 | 60,0 | 65,0 | 69,0 | 70,0 | 68,0 | 62,0 | 51,0 |
Задача 25 (рис.29). В установке гидравлического пресса насос Н засасывает рабочую жидкость – масло Ж, температура которого 55°С, из бака Б и через трехпозиционный распределить Р нагнетает ее в пресс. При прессовании по трубопроводу 2 жидкость подается в правую сторону мультипликатора М. При возвращении подвижного инструмента пресса в исходное верхнее положение жидкость подается по трубопроводу 3 в рабочий гидроцилиндр Ц. При движении поршня гидроцилиндра вверх через трубопровод 5 мультипликатор М заправляется. Объемные потери жидкости при этом компенсируются насосом через обратный клапан Коб.