Гидравлика и гидравлические машины

Выполнить все контрольные работы шифр 895

Задача 1.2.2
В вертикальном цилиндрическом резервуаре, имеющем диаметр D, хранится нефть, вес ее G, плотность ρ = 850 кг/м3, коэффициент температурного расширения βt = 0,00072 °С-1. Расширение стенок резервуара не учитывать. Требуется определить объем нефти в резервуаре при температуре 0 °С и изменение уровня нефти в резервуаре, если температура повысится до t °С.

Задача 1.2.4
Пластина размером a × b перемещается со скоростью V в горизонтальной плоскости по слою масла толщиной δ. Плотность масла ρ, температура t, коэффициент кинематической вязкости ν при температурте 50 °С. Определить величину силы трения T.

Задача 1.2.6
Определить вакуумметрическое давление в верхней точке сифона (точка 1) в момент его зарядки (заполнением жидкостью), если показания манометра 2 равно pм, а удельный вес жидкости γ. Движение жидкости в сифоне отсутствует (задвижка 3 закрыта) (рис. 1.3).

Задача 1.2.8
Определить силу давления воды на прямоугольный щит OB шириной b и положение центра давления (от дна), если глубина воды слева от щита h1, а справа h2 (рис. 1.5). Щит наклонен к горизонту под углом α. Найти начальное  усилие Т, которое нужно приложить к тросу, направленному под углом β к щиту, если вес щита G. Трением в шарнире О пренебречь. Превышение шарнира над горизонтом воды равно а.

Задача 1.2.10
Вертикальный цилиндрический резервуар для хранения нефтепродуктов диаметром D закрыт полусферической крышкой весом G и сообщается с атмосферой через трубку диаметром d (рис. 1.7). Плотность нефтепродуктов ρ, свободная поверхность размещается на высоте H от плоскости разъема. Определить количество болтов, крепящих крышку к резервуару, если один болт воспринимает усилие F.

Задача 2.2.2
Вода из реки по самотечному трубопроводу длиной L и диаметром d подается в водоприемный колодец, из которого насосом с расходом Q она перекачивается в водонапорную башню. Диаметр всасывающей линии насоса – dвс, длина – Lвс. Ось насоса расположена выше уровня воды в реке на величину H (рис. 2.3).
Требуется определить:
1. Давление при входе в насос (показание вакуумметра в сечении 2–2), выраженное в метрах водяного столба;
2. Как изменится величина вакуума в этом сечении, если воду в колодец подавать по двум трубам одинакового диаметра d?

Задача 3.2.4
Центробежный насос, характеристика которого описывается уравнением Hн H0 – kQ2, нагнетает жидкость в трубопровод, требуемый напор для которого определяется по формуле Hтр Нг + SQ2 (Нг – геометрическая высота подачи воды; S – коэффициент сопротивления трубопровода).
Требуется
1. Определить подачу насоса Q и напор H при известных значениях Н0, Нг, k, S.
2. Установить, как изменяется напор и подача, если к заданному насосу присоединить другой насос такой же марки сначала последовательно, а затем параллельно.

Задача 3.2.5
Гидравлическое реле времени, служащее для включения и выключения различных устройств через фиксированные интервалы времени, состоит из цилиндра, в котором помещен поршень диаметром D1, со штоком толкателем диаметром D2.
Цилиндр присоединен к емкости с постоянным уровнем жидкости H0. Под действием давления, передающегося из емкости в правую полость цилиндра, поршень перемещается, вытесняя жидкость из левой полости в ту же емкость через трубку диаметром d (рис. 3.4).
Требуется
1. Вычислить время Т срабатывания реле, определяемое перемещением поршня на расстояние S из начального положения до упора в торец цилиндра.
Движение поршня считать равномерным на всем пути, пренебрегая незначительным временем его разгона. В трубке учитывать только местные потери напора, считая режим движения жидкости турбулентным. Коэффициент сопротивления колена ζк 1,5 и дросселя на трубке ζд. Утечками и трением в цилиндре, а также скоростными напорами жидкости в его полостях пренебречь.

Задача 3.2.6
На рис. 3.5 дана схема гидропривода, применяемого в скреперах. Гидропривод состоит из масляного бака 1, насоса 2, обратного клапана 3, распределителя 4, гидроцилиндров 5, трубопроводов 6, предохранительного клапана 7, фильтра 8.
Общие исходные данные
1. Усилие G, передаваемое двумя цилиндрами рабочему органу (см. ниже таблицу исходных данных).
2. Скорость движения рабочего органа V 0,2 м с.
3. Длина трубопровода от насоса до входа в цилиндры l1 6 м, от выхода из цилиндров до фильтра – l2 8 м. На трубопроводе имеется обратный клапан (ζкл 3), распределитель (ζр 2), два параллельно расположенных силовых цилиндра (коэффициенты местных сопротивлений на входе и выходе из цилиндра (ζвх 0,8; ζвых 0,5), фильтр (ζф 12), девять поворотов под углом 90° (ζп 2), один прямоугольный тройник с транзитным потоком (ζт 0,2) и три прямоугольных тройника с отводимым под углом 90° потоком (ζт90 1,2).
4. Рабочая жидкость – веретенное масло (ρ 870 кг м3, ν 0,4 • 10 4 м2 с).
5. Общий кпд насоса η 0,85; объемный кпд силового гидроцилиндра η0 0,90.
Требуется определить
1. Внутренний диаметр гидроцилиндра (диаметр поршня) dц, диаметр штока поршня dш.
2. Диаметры трубопроводов dт1 и dт2.
3. Подачу, напор и мощность насоса.