Гидравлика

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Методичка 1989

Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта
Гидравлика и гидравлические машины
Задание на контрольную работу 2 с методическими указаниями для студентов IV курса специальностей Т, В
Гидравлика и гидроприводы машин
Задание на контрольную работу 2 с методическими указаниями для студентов IV курса специальности СМ
Москва - 1989

Стоимость решения одной задачи от 300 руб.

Задача 1
Центробежный насос марки 4К-18, характеристики которого при n = 2900 об/мин изображены на рис. 1, подает воду с температурой Т = 30 °С в резервуар, расположенный на геометрической высоте Н_г = 10 м по трубопроводу, имеющему длину L = 50 м, диаметр d = 100 мм, эквивалентную шероховатость Δ_э = 0,07 мм.
Требуется:
1. Нарисовать в мелком масштабе слева от графика у шкалы H = f (Q) схему насосно-силовой установки. На ней кружком показать насос, линиями - всасывающий и напорный трубопроводы, уровни воды в приемном и напорном резервуарах.
2. Вычислить значение потребных напоров Η при подачах, равных 5, 10, 20 л/с, и построить в координатах насоса H = f (Q) характеристику трубопровода.
3. Определить рабочую точку насоса А₁ и соответствующие ей значения: подачи насоса Q_A₁, напора Η_Α1, мощности N_A1, КПД η_Α1 и вакуумметрической допустимой высоты всасывания Н_вак^доп для насосного колеса диаметром 148 мм (характеристики, соответствующие этому диаметру, на чертеже показаны сплошными линиями).
4*. Определить, как изменятся подача, напор, мощность и КПД насоса, если геометрическая высота расположения резервуара увеличится по сравнению с заданной на ΔН_г.
5**. Указать величину расхода воды Q₀ в трубопроводе при отсутствии насоса, а также на сколько увеличится расход в системе при включении насоса.

Задача 2
Для создания принудительной циркуляции в водяной системе охлаждения тепловоза ТЭ-3 используется центробежный насос, характеристики которого при частоте вращения n = 2900 об/мин приведены на рис. 2. Насос работает на трубопровод, имеющий длину l и диаметр d. Геометрическая высота подъема воды Н_г, эквивалентная шероховатость Δ_э = 0,07 мм. Температура воды T.
Требуется:
1. Вычислить значения потребных напоров Н при подачах Q, равных 5, 10, 20 л/с и построить в координатах насоса Н = f (Q) характеристику трубопровода.
2. Определить рабочую точку насоса А₁ и соответствующие ей значения подачи насоса Q_A1, напора Н_А1, мощности N_A1, КПД η_А1 и допустимой вакуумметрической высоты всасывания Н^доп_вак для насосного колеса диаметром 174 мм (характеристики, соответствующие этому диаметру, на чертеже показаны сплошными линиями).
3. Установить, как изменяется напор и подача воды при снижении частоты вращения до n₂ = 2800 об/мин.

Задача 3
Центробежный насос, характеристики которого при n₁=2900 об/мин показаны на рис.3, работает на трубопровод, имеющий длину l, диаметр d, эквивалентную шероховатость Δ_э=0,1 мм, и обеспечивает подъем воды с температурой T на геометрическую высоту Н_г.
Требуется:
1. Вычислить значения потребных напоров Н при подачах насоса Q, равных 5, 10, 20 л/с, и построить в координатах насоса Н=f(Q) характеристику трубопровода.
2. Определить рабочую точку насоса А₁ и соответствующие ей значения подачи насоса Q_A1, напора Н_А1, мощности N_A1, КПД η_А1 и допустимой вакуумметрической высоты всасывания H^доп_вак для насосного колеса диаметром 163 мм (характеристики, соответствующие этому диаметру, на чертеже показаны пунктирными линиями).
3. Найти частоту вращения вала насоса n₂, при которой подача воды насосом уменьшится в m раз по отношению к подаче, имеющей место при n₁ = 2900 об/мин.

Задача 4
Центробежный насос 4К-8, характеристики которого изображены на рис.3, работает на трубопровод, имеющий длину l, диаметр d, эквивалентную шероховатость Δ_э=0,1 мм, и обеспечивает подъем воды с температурой T на геометрическую высоту Н_г.
Требуется:
1. Вычислить значения потребных напоров Н при подачах насоса Q, равных 5, 10, 20 л/с, и построить в координатах насоса Н=f(Q) характеристику трубопровода.
2. Определить рабочую точку насоса и соответствующие ей напор Н_А1, подачу воды Q_A1, мощность N_A1, КПД η_А1
и допустимую вакуумметрическую высоту всасывания H^доп_вак для насосного колеса диаметром 218 мм (характеристики, соответствующие этому диаметру, на чертеже показаны сплошными линиями).
3. Установить, как изменится напор и подача воды насосом, если к заданному насосу присоединить другой насос такой же марки сначала последовательно, а затем параллельно.

Задача 5
Гидропривод состоит из масляного бака 1, насоса 2, обратного клапан 3, распределителя 4, силовых гидроцилиндров 5, трубопроводов 6, предохранительного клапан 7, фильтра 8.
Исходные данные:
1. Усилие, приходящееся на штоки двух силовых цилиндров, G = 55 кН.
2. Скорость движения штока поршня V = 0,3 м/с.
3. Длина трубопровода от насоса до фильтра L = 15 м. На трубопроводе имеются: обратный клапан, распределитель, два параллельно расположенных силовых гидроцилиндра, фильтр, семь поворотов под углом 90º, три прямоугольных тройника.
4. Рабочая жидкость – трансформаторное масло АМГ-10, ρ = 890 кг/м³; ν = 0,3 х 10^-4 м²/с.
5. Общий КПД насоса η = 0,85; объемный КПД силового гидроцилиндра η_о = 0,95.
Требуется определить:
1. Внутренний диаметр (диаметр поршня) гидроцилиндра d_ц и диаметр штока поршня d_ш.
2. Диаметр трубопроводов d_т.
3. Подачу, напор и мощность насоса.

Задача 6
Гидропривод состоит из масляного бака 1, насоса 2, обратного клапан 3, распределителя 4, гидроцилиндров 5, трубопроводов 6, предохранительного клапан 7, фильтра 8.
Исходные данные:
1. Усилие, передаваемое двумя цилиндрами рабочему органу, G = 30 кН.
2. Скорость движения рабочего органа V = 0,2 м/с.
3. Длина трубопровода от насоса до фильтра L = 12 м. На трубопроводе имеются: обратный клапан, распределитель, два параллельно расположенных силовых цилиндра, фильтр, девять поворотов под углом 90º, три прямоугольных тройника.
4. Рабочая жидкость – веретенное масло, ρ = 870 кг/м³; ν = 0,4 х 10^-4 м²/с.
5. Общий КПД насоса η = 0,85; объемный КПД силового гидроцилиндра η_о = 0,90.
Требуется определить:
1. Внутренний диаметр (диаметр поршня) гидроцилиндра d_ц и диаметр штока поршня d_ш.
2. Диаметр трубопроводов d_т.
3. Подачу, напор и мощность насоса.

Задача 7
Составить схему гидравлической передачи, состоящей из масляного бака, насоса, обратного клапана, одного силового гидроцилиндра с двусторонним штоком, распределителя, трубопровода с несколькими поворотами и прямоугольными тройниками (количество их назначается самим студентом в зависимости от схемы) и предохранительного клапана.
Исходные данные:
1. Полезное усилие, передаваемое штоку поршня G.
2. Длина хода поршня S.
3. Число двойных ходов в минуту n.
4. Длина магистрального трубопровода l.
5. Рабочая жидкость - масло АМГ-10: ρ=890 кг/м³; ν = 0,1 х 10^-4 м²/с.
6. Общий КПД насоса η = 0,9; объемный КПД силового гидроцилиндра η_о = 0,95.
Требуется определить:
1. Диаметр силового гидроцилиндра (диаметр поршня) d_ц, диаметр штока поршня d_ш.
2. Диаметр магистральных трубопроводов d_т (диаметр подводок к цилиндрам принять без расчета равным d_т).
3. Подачу Q, напор H и мощность N насоса.

Задача 8
На рис. 6 дана схема гидравлической системы подъема стрелы путеукладочного крана из транспортного положения в рабочее. Гидравлическая система состоит из масляного бака 1, насоса 2, обратного клапана 3, распределителя 4, силовых гидроцилиндров 5, предохранительного клапана 6, трубопроводов 7, фильтра 8.
Исходные данные:
1. Усилие, передаваемое четырьмя силовыми гидроцилиндрами, G.
2. Скорость движения поршня в подъемном цилиндре v.
3. Длины трубопроводов l_abcdef=5 м, l_g1=6 м, l_kn=4 м. На трубопроводе имеются: обратный клапан, распределитель, гидроцилиндры, шесть поворотов под углом 90^о, три прямоугольных тройника, фильтр.
4. Рабочая жидкость - веретенное масло, ρ = 870 кг/м³; ν = 0,4 х 10^-4 м²/с.
5. Общий КПД насоса η = 0,85; объемный КПД силового гидроцилиндра η_о = 0,90.
Требуется определить:
1. Внутренний диаметр силового цилиндра (диаметр поршня) d_ц.
2. Диаметр штока поршня d_ш.
3. Подачу Q, напор H и мощность N насоса.

Стоимость решения одной задачи от 300 руб.