Номера задач в контрольных работах 4 страница

Таблица 57

Задача 57. Насос с заданной при числе оборотов n = 1600 мин^–1 характеристикой перекачивает воду из резервуара с отметкой 5 м в резервуар с отметкой 16 м по трубопроводам l₁, d₁ (∑ξ₁ = 2, λ₁ = 0,025)и l₂, d₂ (∑ξ₂ = 12, λ₂ = 0,027). Определить подачу насоса Q, напор Н_н и потребляемую мощность N_н. Найти число оборотов насоса n_x, необходимое для увеличения его подачи на 50%. Данные, необходимые для решения, взять из табл. 58.

Таблица 58

Задача 58. Центробежный насос с известной характери­сти­кой откачивает воду из сборного колодца в бассейн с постоянным уровнем Н по трубопроводам l₁, d₁ и l₂, d₂. При работе насоса с постоянным числом оборотов n = 1450 мин^–1 определить глубину h, на которой установится уровень воды в колодце, если приток в него Q. При расчетах принять коэффициенты гидравлического трения λ₁ = 0,03 и λ₂ = 0,035 и суммарные коэффициенты местных сопротивлений ∑ξ₁ = 6 и ∑ξ₂ = 10. Данные, необходимые для расчета, взять из табл. 59.

Таблица 59

Задача 59. Центробежный насос с заданной при числе оборотов n = 900 мин^–1 характеристикой забирает воду из бассейна с постоянным уровнем 0 и через промежуточный колодец подает ее в водонапорную башню с отметкой уровня 20 м.

Определить число оборотов и мощность, потребляемую насосом, если его подача в башню Q, расчетные длины труб (включающие все местные сопротивления при λ = 0,03): l₀, l₁, l₂; диаметры: d₀, d₁, d₂.

При найденном числе оборотов определить наибольшую высоту z расположения оси насоса при условии, что вакуум на входе в него не должен превосходить 6 м вод. ст. Данные, необходимые для решения, взять из табл. 60.

Таблица 60

Задача 60. Центробежный насос с заданной при числе оборотов n = 900 мин^–1 характеристикой поднимает воду на высоту Н_г по трубам l₁, d₁ (λ₁ = 0,02) и l₂, d₂ (λ₂ = 0,025). Определить подачу Q_н насоса при работе его с числом оборотов n = 900 мин^–1. Сравнить потребляемые насосом мощности при уменьшении его подачи на 25% дросселированием задвижкой или изменением числа оборотов. Местные сопротивления учтены эквивалентными длинами, включенными в заданные длины труб. Данные для расчета взять из табл. 61.

Таблица 61

Задача 61. В насосной установке вода подается на высоту Н_г центробежным насосом с заданной характеристикой при высоте всасывания h_в. Нагнетательная и всасывающая трубы имеют диаметры d_н и d_в. Суммарный коэффициент сопротивления нагнетательной трубы (без учета задвижки на выходе из насоса) ξ_н = 22 и всасывающей трубы ξ_в = 6.

Определить наибольшую производительность насоса, допустимую по условиям всасывания им жидкости. Каково минимальное значение коэффициента сопротивления задвижки ξ_з, при которой будет достигнута эта производительность? Какую мощность будет потреблять насос на этом предельном режиме? Данные, необходимые для решения, взять из табл. 62.

Таблица 62

Задача 62. Два последовательно соединенных одинаковых центробежных насоса с заданными характеристиками перекачивают воду при одинаковых числах оборотов n₁ = n₂ = 1000 мин^–1 из водохранилища А в бассейн В по трубопроводу, состоящему из двух одинаковых участков длиной l и диаметром d каждый. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,02. Определить подачу насосов и потребляемую ими мощность (местными потерями напора пренебречь). Как необходимо изменить число оборотов одного из насосов, чтобы увеличить подачу до 150 л/сек? Данные для расчета взять из табл. 63.

Таблица 63

Задача 63. Центробежный насос, подающий воду из бака А в бак В на высоту Н_г, снабжен обводной трубой, по которой часть его подачи возвращается на сторону всасывания. Диаметр всасывающей и нагнетательной труб d, их общая расчетная длина L = l₁ + l₂, коэффициент гидравлического трения λ = 0,025. Диаметр обводной трубы d₀, ее суммарный коэффициент сопротивления ξ = 25.

С учетом заданной характеристики насоса определить подачу в верхний бак, напор насоса и потребляемую им мощность. Какова будет потребляемая насосом мощность, если такую же подачу в верхний бак осуществлять при выключенной обводной трубе путем прикрытия задвижки на линии нагнетания? Данные, необходимые для решения, взять из табл. 64.

Таблица 64

Задача 64. Центробежный насос, характеристика которого задана в табл. 65, подает воду на геометрическую высоту H_г. Температура подаваемой воды Т = 20°С. Трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр d_в и d_н, а длину – l_в и l_н. Эквивалентная шероховатость Δ_э = 0,06 мм. Избыточное давление в нагнетательном резервуаре в процессе работы насоса остается постоянным и равно p₀.

При построении характеристики насосной установки из местных гидравлических сопротивлений учесть плавные повороты труб с радиусами R = 2d, сопротивление задвижки с коэффициентом местного сопротивления ξ_з и вход в резервуар.

Найти рабочую точку при работе насоса на сеть.

Определить, как изменяется напор и мощность насоса при уменьшении задвижкой подачи воды на 20%. Данные для расчета взять из табл. 66.

Таблица 65

Таблица 66

Задача 65. Шток силового гидроцилиндра Ц нагружен силой F и под действием давления p перемещается слева направо, совершая рабочий ход s за время t. Рабочая жидкость при этом из штоковой полости цилиндра сливается через дроссель ДР. Диаметры поршня и штока соответственно равны D_п и D_ш.

Определить необходимое давление p рабочей жидкости в левой части цилиндра и необходимую подачу Q. Потери давления в дросселе Δp_д = 250 кПа. КПД гидроцилиндра: объемный η_o = 0,97, механический η_м = 0,90. Данные для расчета взять из табл. 67.

Таблица 67

Задача 66. Рабочая жидкость – масло Ж, температура которого 50°С – из насоса подводится к гидроцилиндру Ц через дроссель ДР. Поршень цилиндра со штоком перемещается против нагрузки F со скоростью υ_п. Вытесняемая поршнем жидкость со штоковой полости попадает в бак Б через сливную линию, длина которой равна l_с, а диаметр равен d_c. Определить внешнюю силу F, преодолеваемую штоком при его движении. Давление на входе в дроссель определяется показанием манометра М, а противодавление в штоковой полости цилиндра – потерями давления в сливной линии. Коэффициент расхода дросселя принять равным μ = 0,64, а диаметр отверстия дросселя d_д. Диаметр поршня D_п, а диаметр штока D_ш. КПД гидроцилиндра: объемный η_o = 1,0, механический η_м. Данные, необходимые для решения, взять из табл. 68.

Таблица 68

Задача 67. Вал гидродвигателя Д, рабочий объем которого V₀, нагружен крутящим моментом M_к. К двигателю подводится поток рабочей жидкости – масло Ж, температура которого 60°С, с расходом Q. КПД гидродвигателя: объемный η_o = 0,96, гидромеханический η_гм.

Определить частоту вращения вала гидродвигателя и показание манометра М, установленного непосредственно перед двигателем, если потери давления в обратном клапане K_об составляют Δp_кл = 15,0 кПа. Длина сливной линии равна l_с, а диаметр d_c. Эквивалентная шероховатость Δ_э = 0,05 мм. Данные для расчета взять из табл. 69.

Таблица 69

Задача 68. Силовой гидравлический цилиндр нагружен силой F и делает n двойных ходов в минуту. Длина хода поршня S, диаметр поршня D, диаметр штока d. Определить давление масла p, необходимую подачу Q и среднюю скорость поршня υ_п. Механический коэффициент полезного действия гидроцилиндра η_мех = 0,95, объемный коэффициент η_об = 0,98. Данные, необходимые для решения, взять из табл.70.

Таблица 70

Задача 69. Перемещение поршней гидроцилиндров с диаметром D = 25 см осуществляется подачей рабочей жидкости (ν = 1,5 см²/с, γ = 14 000 Н/м³) по трубам 1 и 2 одинаковой эквивалентной длины l = 20 м и диаметром d = 5 см. Определить силу F₂, при которой скорость перемещения второго поршня была бы в два раза больше скорости первого поршня. Расход в магистрали Q, первый поршень нагружен силой F₁. Данные для расчета взять из табл. 71.

Указание. На перемещение поршней затрачивается одинаковый суммарный напор (считая от точки А).

Таблица 71

Задача 70. Перемещение поршней гидроцилиндров с диаметром D = 20 см, нагруженными силами F₁ и F₂, осуществляется подачей минерального масла по трубам 1 и 2 с одинаковыми диаметрами d = 4 см. Суммарный коэффициент сопротивления первого трубопровода ξ₁ = 18. Каким должен быть суммарный коэффициент сопротивления второго трубопровода, чтобы при расходе Q в магистрали скорости поршней были одинаковыми? Данные, необходимые для решения, взять из табл. 72.

Указание. На перемещение поршней затрачивается одинаковый суммарный напор (считая от точки А).

Таблица 72

Задача 71. Определить полезную мощность насоса объемного гидропривода, если внешняя нагрузка на поршень силового гидроцилиндра F, скорость рабочего хода υ, диаметр поршня D₁, диаметр штока D₂. Механический коэффициент полезного действия гидроцилиндра η_мех = 0,96, объемный коэффициент η_об = 0,97. Общая длина трубопроводов системы l; диаметр трубопроводов d; суммарный коэффициент местных сопротивлений ξ_с = 20. Рабочая жидкость в системе – спиртоглицериновая смесь (γ = 12 100 Н/м³; ν = 9,0 см²/с). Данные для расчета взять из табл. 73.