МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по предмету
: «Гидравлика и гидравлические машины»
Выполнил:
студент
Проверил:
2009 г.
Задача №1
Зазор между валом и втулкой заполнен маслом, толщина слоя которого равна δ. Диаметр вала D, длина втулки L. Вал вращается равномерно под действием вращающегося момента М. Определить частоту вращения вала, если температура масла равна 40 ºС.
Дано:
Масло: Турбинное
М = 4,5 Нм
D = 470 мм
δ = 1,5 мм
L = 1200 мм.
Из таблицы для турбинного масла:
υ = 0,38*10-4
м2
/с
ρж
= 900 кг/м3
Найти: w -?
Решение:
dV = =
V =
Mтр
= , Т = , S = π*D*L
V = , M = , μ = υ*ρж
w = 1/с
Ответ: w = 2 1/с
Задача №2
Цилиндрическая цистерна наполнена бензином, температура которого 20º С. Диаметр цистерны D, длина L. Глубина бензина в горловине h = 20 см, её диаметр d = 30 см. Определить силы давления на плоские торцевые стенки A и B цистерны в двух случаях: 1) когда цистерна не движется; 2) при движении цистерны горизонтально с положительным ускорением a.
Дано:
D = 1,82 м
L = 3,48 м
a = 5,86 м/с2
h = 20 см = 0,2 м
d = 30 см = 0,3 м
ρ = 745 кг/м3
Найти:
FA
, FA
', FB
' - ?
Решение:
pA
= ρ*g*
FA
= pA
*S = ;
FA
' = FA
+ Fин
= FA
+ ;
FB
' = FA
- Fин
= FA
- ;
FA
= = = 21,072 кН
FA
' = FA
+ Fин
= FA
+ = 21072 + 745**3,48*5,86 = 60,576 кН
FB
' = FA
+ Fин
= FA
- = 21072 - 745**3,48*5,86 = -18,432 кН –
Сила направлена в противоположную сторону.
Ответ: FA
= 21,072 кН
FA
' = 60,576 кН
FB
' = 18,432 кН
Задача №3
Из большего 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 Δэ
, жидкость Ж при температуре 20 ºС течет в открытый резервуар Б. Разность уровней жидкости в резервуарах равна H. Определить расход Q жидкости, протекающей в резервуар Б. В расчетах принять, что местные потери напора составляют 20 % от потерь по длине.
Дано:
Жидкость: Керосин Т-1
H = 6,20 м
l1
= 9,0 м
l2
= 8,1 м
d1
= 65 мм
d2
= 45 мм
Δэ
= 0,05 мм
Из таблицы для керосина Т-1:
υ = 0,025*10-4
м2
/с
ρж
= 808 кг/м3
Найти: Q - ?
Решение:
hwξ
= 0,2* hwl
hwl
= ,
Re =
Таблица
| Q (10-4
|
2 |
4 |
6 |
7,536 |
8 |
10 |
| Re1 |
1567 |
3134 |
4701 |
5904 |
6268 |
7
835
|
| λ1 |
0,029 |
0,0258 |
0,0238 |
0,023 |
0,0228 |
0,022 |
| hwl
|
0,075 |
0,26 |
0,55 |
0,8 |
0,94 |
1,42 |
| Re2 |
2263 |
4527 |
6791 |
8529 |
9054 |
11317 |
| λ2 |
0,029 |
0,026 |
0,0247 |
0,024 |
0,0238 |
0,023 |
| hwl
|
0,43 |
1,49 |
3,11 |
4,7 |
5,3 |
8,03 |
| hw
|
0,56 |
1,94 |
4,1 |
6,2 |
6,92 |
10,5 |
Ответ: По графику определяем, при разность уровней жидкости в резервуарах H = 6,2,
расход Q = 7,536*10-4
м3
/с.
Задача №4
Вал гидродвигателя Д, рабочий объем которого V0
, нагружен крутящим моментом Мк
. К двигателю подводится поток рабочей жидкости – масло Ж, температура которого 60 ºС с расходом Q. КПД гидродвигателя: объемный ηо
= 0,96 гидромеханический ηгм
. Определить частоту вращения вала гидродвигателя и показания манометра М, установленного непосредственно перед двигателем, если потери давления в обратном клапане Коб
составляет Δркл
= 15,0 кПа. Длина сливной линии равна lс
, а диаметр dс
. Эквивалентная шероховатость Δэ
= 0,05 мм.
Дано:
Жидкость: веретенное АУ
Q = 24 л/мин = 400 см3
/с = 4*10-4
м3
/с
V0
= 50 см3
= 50*10-6
м
Мк
= 35 Нм
ηгм
= 0,88
lс
= 3,10 м
dс
= 13 мм
Δркл
= 15,0 кПа
Из таблицы для масла веретенного АУ:
υ = 0,098*10-4
м2
/с
ρж
= 892 кг/м3
Найти: n, pм
- ?
Решение:
n = = = 8 1/с
pм
= Δргм
+ Δркл
+ Δрсл
Δргм
= = = 5 МПа
Δрсл
= ρж
*g* hwl
hwl
=
Re = = =
= = 0,042
hwl
= = = 4,64 м
Δрсл
= ρж
*g* hwl
= 892* 9,8*4,64 = 40,56 кПа
pм
= Δргм
+ Δркл
+ Δрсл
= 5000 кПа + 15 кПа + 40,56 кПа = 5055,56 кПа
Ответ: pм
= 5,056 МПа
n = 8 1/с
Литература:
Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы /Т.М. Башта. – Москва: Машиностроение, 1982.-423с.
Калекин, А.А. Гидравлика и гидравлические машины /А.А. Калекин. – Москва: Мир, 2005. – 512с.
Ольшанский, В.И. Расчет гидравлических и пневматических систем: учеб. пособие для вузов/ В.И. Ольшанский. – Витебск: УО «ВГТУ», 2001. – 77с.