Номера задач в контрольных работах 1 страница

Задачи

Задача 1. Автоклав, диаметр цилиндрической части которого d и длина l, имеет днище и крышку в форме полусферы. Определить, какой объем воды ΔV потребуется дополнительно закачать, чтобы поднять давление от 0 до p, с учетом, что коэффициент сжимаемости β_p = 0,42∙10^–9 Па^–1. Данные для расчета взять из табл. 2.

Таблица 2

Задача 2. Автоклав объемом V наполнен водой и закрыт герметично. Определить повышение давления в нем Δp при увеличении температуры воды на Δt, если коэффициент температурного расширения β_t = 0,00018°C^–1, а коэффициент сжимаемости β_p = 0,42∙10^–9 Па^–1. Изменением объема автоклава пренебречь. Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл. 3.

Таблица 3

Задача 3. Трубопровод диаметром d, длиной l подготовлен к гидравлическому испытанию, заполнен водой при атмосферном давлении. Какое количество воды необходимо дополнительно подать в трубопровод, чтобы давление в нем поднялось до p? Модуль упругости E = 1,96×10⁹ Па. Данные для расчета взять из табл. 4.

Таблица 4

Задача 4. Для испытания на прочность резервуара с водой произведена опрессовка под давлением p₁. Через сутки давление вследствие утечек из резервуара понизилось до p₂. Определить величину утечек из резервуара, если модуль упругости воды E = 2,03×10⁹ Па. Резервуар имеет форму цилиндра диаметром d и высотой h. Данные, необходимые для решения, взять из табл. 5.

Таблица 5

Задача 5. В вертикальном резервуаре диаметром d хранится дизельное топливо в количестве m. Определить изменение объема топлива в резервуаре и размах колебаний уровня при изменении температуры от t₁ до t₂. Коэффициент температурного расширения β_t = 0,0008°С^–1. Плотность дизельного топлива ρ = 850 кг/м³. Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл. 6.

Таблица 6

Задача 6. Определить наименьший объем расширительного резервуара в системе водяного отопления с тем, чтобы он полностью не опорожнялся. Колебания температуры от t₁ до t₂. Объем воды в системе V. Коэффициент температурного расширения β_t = 0,0006°C^–1. Данные для расчета взять из табл. 7.

Таблица 7

Задача 7. При гидравлическом испытании трубопровода диаметром d и длиной l давление воды в трубопроводе было поднято до p₁. Через час давление упало до p₂. Определить, сколько воды вытекло через неплотности (деформацией трубопровода пренебречь). Коэффициент сжимаемости воды β_p = 0,5∙10^–9 Па^–1. Данные для расчета взять из табл. 8.

Таблица 8

Задача 8. Определить на какую высоту поднимается уровень нефтепродукта в резервуаре диаметром D, глубиной наполнения при увеличении температуры на Δt, если температурный коэффициент объемного расширения нефтепродукта β_t = 0,00092°С^–1. Данные, необходимые для решения, взять из табл. 9.

Таблица 9

Задача 9. Трубопровод диаметром и длиной l наполнен водой при давлении p₁ и температуре t₁. Определить избыточное давление в нем при нагревании воды до t₂ (деформацией трубопровода пренебречь). Температурный коэффициент объемного расширения β_t = 0,00015°С^–1, а коэффициент сжимаемости β_p = 0,49×10^–9 Па^–1. Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл. 10.

Таблица 10

Задача 10. К резервуару, наполненному бензином (относительная плотность δ = 0,7) до высоты , присоединены три различных прибора для измерения давления. К крышке резервуара присоединен пружинный манометр, к боковым стенкам – пьезометр и трехколенный манометр, наполненный ртутью (δ = 13,6), водой и воздухом.

Определить показания М манометра и Н пьезометра, если уровни жидкостей в трехколенном манометре расположились так, как показано на рисунке (отметки уровней даны в метрах). Данные для расчета взять из табл. 11.

Таблица 11

Исходные данные	Предпоследняя цифра шифра
	0,7	0,6	0,5	0,8	0,4	0,9		1,1	1,2	0,6
		2,2	1,8	1,9	2,1	2,4	2,3	1,7	1,5	1,9

Задача 11. Найти давление р воздуха в резервуаре В, если избыточное давление на поверхности воды в резервуаре А равно М, разности уровней ртути (δ = 13,6) в двухколенном дифференциальном манометре h₁и h₂, а мениск ртути в левой трубке манометра ниже уровня воды на h. Пространства между уровнями ртути в манометре заполнено спиртом (δ = 0,8). Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл. 12.

Таблица 12

Задача 12. Покоящийся на неподвижном поршне и открытый сверху и снизу сосуд массой т состоит из двух цилиндрических частей, внутренние диаметры которых равны D и d. Определить, какой минимальный объем W воды должен содержаться в верхней части сосуда, чтобы сосуд всплыл над поршнем. Трением сосуда о поршень пренебречь. Данные, необходимые для решения, взять из табл. 13.

Таблица 13

Задача 13.Цилиндрический сосуд диаметром D и высотой a, заполненный водой, опирается на плунжер диаметром d. Определить показание манометра М и нагрузки на болтовые группы А и В, если масса верхней крышки сосуда т₁, цилиндрической части сосуда т₂ и нижней крышки сосуда т₃. Данные для расчета взять из табл. 14.

Таблица 14

Задача 14.Гидравлический мультипликатор (повыситель давления) получает от насоса воду под избыточным давлением р₁. При этом заполненный водой подвижный цилиндр А с внешним диаметром D скользит по неподвижной скалке С,имеющей диаметр d, создавая на выходе из мультипликатора давление р₂.

Определить давление р₂ (принять силу трения в сальниках равной 10% от силы, развиваемой на цилиндре давлением р₁, и пренебречь давлением в линии обратного хода). Вес подвижных частей мультипликатора G = 2000 Н. Данные, необходимые для решения, взять из табл. 15.

Таблица 15

Задача 15. Определить диаметр D₁гидравлического цилиндра, не­обходимый для подъема задвижки при избыточном давлении жидкости р, если диаметр трубопровода D₂ и вес подвижных частей устройства G. При расчете коэффициент трения задвижки в направляющих поверхностях принять равным f = 0,3, силу трения в цилиндре считать равной 5% от веса подвижных частей. Давление за задвижкой равно атмосферному. Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл. 16.

Таблица 16

Задача 16. При зарядке гидравлического аккумулятора насос подает воду в цилиндр А, поднимая плунжер В вместе с грузом вверх. При разрядке аккумулятора плунжер, скользя вниз, выдавливает своим весом воду из цилиндра в гидравлические прессы. Определить:

1. Давление воды при зарядке (развиваемое насосом) и при разрядке (получаемое прессами) аккумулятора, если вес плунжера вместе с грузом G и диаметр плунжера D. Плунжер уплотнен манжетой, высота которой b,и коэффициент трения о плунжер f = 0,1.

2. Работу, затраченную на зарядку аккумулятора, и работу, совершаемую аккумулятором при его разрядке, если полная высота подъ­ема плунжера Н.

3. Коэффициент полезного действия аккумулятора.

Данные, необходимые для решения, взять из табл. 17.

Указание. Давление р воды в цилиндре аккумулятора считать одинаковым во всех точках. Силу трения Т манжеты о плунжер подсчитывать как произведение прижимающей силы на коэффициент трения:

Т = pπDbf.

Таблица 17

Задача 17. Определить предварительное поджатие пружины х, нагружающей дифференциальный предохранительный клапан, необходимое для того, чтобы клапан открывался при давлении р. Диаметры поршней d₁, d₂, а жесткость пружины С. Данные для расчета взять из табл. 18.

Таблица 18

Задача 18.Гидравлический домкрат состоит из неподвижного поршня 1 и скользящего по нему цилиндра 2, на котором смонтированы корпус 6 (образующий масляную ванну домкрата) и плунжерный насос 5 ручного привода с всасывающим 4 и нагнетательным 3 клапанами.

Определить рабочее усилие R на рукоятке приводного рычага насоса, необходимое для поднятия груза Р, если диаметр поршня домкрата D, диаметр плунжера насоса d и плечи приводного рычага а и b.

Принять КПД насоса η_н = 0,65 и КПД цилиндра η_ц = 0,9. Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл. 19.

Указание. КПД насоса домкрата, представляющий собой отношение гидравлической энергии, полученной жидкостью от насоса, к работе, затраченной на привод насоса, определяется соотношением

,

где р – давление нагнетания, развиваемое насосом в цилиндре домкрата;

f – площадь плунжера;

s и S – перемещения плунжера и рукоятки рычага соответственно.

КПД цилиндра, представляющий отношение полезной работы подъема груза к энергии, затраченной жидкостью на этот подъем, приводится к следующему выражению:

,

где F – площадь поршня.

Таблица 19

Задача 19. Определить давление в гидросистеме и вес груза G, лежащего на поршне 2, если для его подъема к поршню 1 приложена сила F. Диаметры поршней D, d. Разностью высот пренебречь. Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл. 20.