Скачиваний:
114
Добавлен:
10.12.2022
Размер:
81.49 Mб
Скачать

 

К задаче 14.54

 

Определить скорость поршня vп и развиваемое насосом давле-

ние p в двух случаях: при нагрузке на поршень Р = 12,7 кН и при

нагрузке Р = 0.

 

 

 

Ответ. vп1 =87 см/с и p 1 =4,75 МПа; vп2 =95 см/с и pн2 =3 МПа.

Задача 14.55. Объемный насос, характеристика которого при-

ведена в задаче 14.54,

работает на два гидроцилиндра с размерами

D1 = 100 мм; S1 = 200 мм и D2 = 120 мм; S2 = 300

мм, нагружен-

ных силами P1 = 23,6

кН и Р2 = 56,5 кН.

кг/м3). Приве-

Рабочая жидкость

масло (ν

= 80 сСт, ρ = 870

денная длина трубопровода l = 7

м, его диаметр d = 10 мм.

Определить через сколько секунд после открытия крана К ка ждый из поочередно, срабатываемых поршней переместится в свое- крайнее правое положение Предохранительный клапан ПК закрыт Временем разгона поршней. пренебречь считая их движение.

равномерным ,

Ответ. t1 .= 2,7 c; t2 = 9,2 с.

К задаче 14.55

481

 

 

Задача 14.56. Емкость объемом

 

W = 200 л с помощью одноплун-

 

жерного насоса подвергается гидро-

 

пробе до давления рг = 40 МПа. По

К задаче 14.56

мере повышения давления в емкости

подача насоса из-за упругости жид-

 

кости уменьшается.

 

 

1. Найти, какой дополнитель-

 

ный вредный объем Wод нужно под-

 

ключить к цилиндру насоса, что-

 

бы последний в целях безопасности

 

не мог развивать давление больше

 

pн = 41 МПа.

 

 

2. При найденном Wод опреде-

 

лить время tг, в течение которого

К решению задачи 14.56

давление в предварительно запол-

ненной емкости поднимется от нуля

 

до pг.

Диаметр плунжера насоса d = 20 мм; радиус кривошипа z =

= 25 мм; частота вращения кривошипа n = 200 об/мин.

Собственный вредный объем цилиндра Wон в 1,5 раза больше

его рабочего объема Wр =

πd2

2r.

 

Модуль объемной упругости воды является функцией давления

 

4

 

р и равен К = 6,5(320 + p), где р и К в МПа.

 

Все элементы установки, за исключением жидкости, принимать

абсолютно жесткими. Утечками, гидравлическими сопротивления-

ми и инерционными напорами пренебречь. Давление всасывания в

цилиндре насоса принять pв = 0.

 

 

 

подача насоса

Указание. 1. При наибольшем давлении нагнетания p

равна нулю, так как вода перестает поступать из насоса в напорный трубо-

провод, периодически сжимаясь и расширяясь в насосе от объема W0+Wp

(при давлении в) до объема

W0 (при давлении pн); W0 = Wон + Wод

суммарный вредный объем.

 

 

 

 

 

 

Используя выражение модуля упругости воды, получаем закон объем-

ной деформации:

 

 

 

 

 

 

 

dW

1

 

dp

(1)

 

 

= −

 

 

 

.

 

W

6, 5

320 + p

482

 

 

 

 

 

 

 

2. Дифференциальное уравнение процесса сжатия жидкости в емко-

сти W (имея в виду большое число циклов и принимая, что функция

ρ(t) имеет непрерывную производную) можно приближенно представить

в виде

 

 

 

 

ρвWв

dt = Wеdρ,

 

(2)

 

tц

 

где ρв плотность воды в цилиндре при давлении всасывания p ; W =

= W0 + Wр −Wов объем воды, поступающей в цилиндр за ход всасыва-

ния (уменьшается по мере увеличения давления р в емкости см.

рисунок

к решению задачи); ρ плотность воды при давлении р; tц =

1

время

 

одного цикла.

 

n

 

Используя уравнение (1), находим

 

 

 

 

 

Wов = W0

 

 

320 + p

 

 

1/6,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

320 + pв

 

Используя соотношение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= −

dW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ

 

 

W

 

 

 

 

из уравнения (1) можно получить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ

 

 

320 + p

 

 

1/6,5

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

ρв

320 + pв

 

Решая совместно уравнения (2), (3) и (4), найдем время tp.

Ответ. 1. Wод =

 

 

320 + p

 

 

 

1/6,5

 

 

− Wов = 816

см3.

 

 

 

 

 

 

 

 

Wp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

!

 

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

320 + p

 

 

 

 

 

 

 

 

2. tp = nW0 ln W0

1

 

 

 

 

 

в

 

 

1/6,5 +Wp

= 4,5 мин.

 

 

320 + pг

 

 

 

 

Wе

 

 

 

 

 

Wp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

320 + pв

 

 

 

 

 

 

 

(3)

(4)

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

МОМЕНТЫ ИНЕРЦИИ ПЛОСКИХ ФИГУР ОТНОСИТЕЛЬНО ГОРИЗОНТАЛЬНОЙJC ОСИ ПРОХОДЯЩЕЙ ЧЕРЕЗ ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ , КООРДИНАТА ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ s; ПЛОЩАДЬ; F

 

Фигура

 

JC

 

s

 

F

 

 

 

 

 

 

 

Прямоугольник

 

1

bh3

 

1

h

 

bh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Треугольник

 

1

bh3

 

2

h

 

1

bh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

484

 

Фигура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение прилож. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JC

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трапеция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равнобедренная

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

×

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

1

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

 

 

×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

a

2

 

+ 4ab + b

2

 

 

a + 2b

 

 

 

×

 

 

 

 

×

 

 

 

 

 

 

×(a + b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a + b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a + b

 

 

 

Круг

 

 

 

 

 

 

1

 

πR4

 

 

 

 

 

R

 

 

πR2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полукруг

 

 

2 − 64

R4

 

 

 

 

4 R

 

1

πR2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 π

2

 

 

 

 

 

 

 

72π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кольцо

1

 

π(R4 − r4)

 

 

 

 

 

R

π(R2 − r2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

Эллипс

 

 

 

 

 

 

1

 

πa3b

 

 

 

 

 

a

 

 

πab

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

485

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

КОЭФФИЦИЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТРУБ (ВТИ)

486

Учебное издание

Бутаев Девлет Гирей Асланбекович Калмыкова Зинаида Алексеевна Подвидз- Лев Григорьевич Попов, Кирилл Николаевич ,

Рождественский Сергей Николаевич, , Яньшин Борис Иванович,

СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ГИДРАВЛИКЕ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ

Редактор С Н Капранов

Технический редактор. . Э А Кулакова Художник С С Водчиц. .

Корректор О Ю. . Соколова График А С. Остриков.

Компьютерная верстка. . В.И. Товстоног

Оригинал макет подготовлен в Издательстве-МГТУ им. Н.Э. Баумана

Санитарно-эпидемиологическое заключение

Подписано в печать 26.06.09. Формат 60×90 1/16.

77.99.60.953.Д.003961.04.08

от 22.04.2008

г.

Усл. печ. л. 30,5.

Заказ

 

Тираж 2000 экз.

 

Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.

E-mail:Москваpress@bmstuя Бауманская.ru. 105005, , 2- , 5.

Отпечатано с готовых диапозитивов в ГУП ППП Типография Наука

Москва« Шубинский« пер ». 121099, , ., 6.

Соседние файлы в предмете Гидравлика и гидропривод