Методические указания по выполнению контрольных работ. МинистерствосельскогохозяйстваРоссийскойФедерации
 Скачать 3.82 Mb.
|
|
Задача 52. (Рис. 6.2). Для орошения полей вода (температура воды t°C) из реки подается с помощью центробежного насоса с объ- емным расходом Q на высоту Н г . Всасывающий и нагнетательный чугунные трубопроводы, бывшие в эксплуатации, имеют соответст- венно: диаметры d вс , d н и длины l вс , l н .Местные потери h н во всасы- вающем трубопроводе принять 59 равными 100% от потерь по длине h 1 а местными потерями напора в нагнетательном трубопроводе пренебречь. 1. Подобрать центробежный насос. 2. Определить рабочую точку при работе насоса на сеть. 3. Определить мощность на валу насоса для рабочей точки. К. п. д. для расчета найти по характеристике центробежного насоса. 4. Как изменится мощность на валу насоса, если подачуводы уменьшить на 15% ? Задача 53. (Рис. 6.3). Для обогрева ремонтных мастерских ис- пользуется котельная, в которую из подземного источника вода температурой t°C подается на высоту Н г центробежным насосом с объемным расходом Q. Всасывающий и нагнетательный стальные трубопроводы имеют соответственно: диаметры d вс , d н и длины l вс , l н . Местные потери h м во всасывающем трубопроводе принять рав- ными 100% от потерь по длине h 1 а местными потерями в нагнета- тельном трубопроводе пренебречь. 1. Подобрать насос. Построить рабочие характеристики насоса H = f(Q) и η = f(Q).и характеристику трубопровода H тр = f(Q). 2. Определить напор и подачу насоса по рабочей точке при его работе на трубопровод, найти мощность на валу насоса. 3. Как изменится напор и мощность насоса, если подачу воды увеличить на 10%? Задача 54. (Рис. 6.4). Подача питательного раствора температу- рой ГС объемом W = 50 м 3 из резервуара к стеллажу гидропонной теплицы на высоту H г осуществляется насосом за время Т= 15 мин. Трубы стальные, бывшие в эксплуатации. Длина трубопровода от резервуара до насоса l вс , диаметр d вс ; длина и диаметр трубопровода от насоса до стеллажа— l н , d н . Коэффициенты местных сопротив- лений следующие: входа из резервуара в трубу ζ вх = 0,5, выхода из трубы в поддон секции ζ вых = 1,0, поворота трубы ζ пов = 0,5. 1. Произвести выбор центробежного насоса, начертить его ра- бочие характеристики H = f(Q), η = f(Q). 2. Построить характеристику трубопровода для подачи раствора H тр = f(Q) и определить рабочую точку при работе насоса на сеть. 3. Определить мощность на валу насоса, приняв удельный вес раствора γ. Задача 55. (Рис. 6.5). Центробежный насос перекачивает воду из открытого резервуара А в закрытый цилиндрический 60 резервуар В водонапорной башни на высоту Н г . Давление на сво- бодной поверхности в баке р о = 0,147 МПа. Трубы всасывания и нагнетания имеют соответственно: диаметры d вс , d н и длины l вс , l н Коэффициент гидравлического трения λ= 0,03. Местными потеря- ми в нагнетательном трубопроводе пренебречь. Суммарный коэф- фициент местных сопротивлений всасывающей линии ζ вс = 6. 1. Подобрать насос, который обеспечит подачу воды Q. По- строить рабочие характеристики насоса H = f(Q) и η = f(Q). 2. Построить характеристику трубопровода H тр = f(Q). Найти рабочую точку при работе насоса на сеть. 3. Найти потребную мощность насоса для пропуска заданного объемного расхода. 4. Определить подаваемый объемный расход при параллельной работе двух одинаковых насосов на общий трубопровод с теми же данными. Начертить схему подключения насосов. Задача 56. (Рис. 6.6). Для подкормки растений из резервуара А питательный раствор удельным весом γ = 9,81 кн/м 3 перекачивается в стеллаж В на высоту Н г центробежным насосом с объемным рас- ходом Q. В узле С часть раствора отводится по ответвлению в ре- зервуар А, где перемешивается через перфорированный трубопро- вод. Трубопровод всасывания имеет длину l вс , диаметр d вс . Нагнета- тельный трубопровод имеет длину до точки С— l = l вс , от т. С до стеллажа В и от т. С до резервуара А—l св = l са — 2 l вс , диаметр d н . Коэффициент сопротивления трения в трубах λ = 0,025, суммарный коэффициент местных сопротивлений всасывающей линии ζ вс = 4. Местными потерями в линиях нагнетания пренебречь. 1. Подобрать насос. Начертить рабочие характеристики H = f(Q) иη = f(Q). 2. Определить рабочую точку при работе насоса на сеть. 3. Определить мощность насоса N н . 4. Как изменится напор и мощность насоса, если подачу воды увеличить на 20%? Как (последовательно или параллельно) надо подключить второй насос с целью увеличения расхода при их рабо- те на один трубопровод? Задача 57. (Рис. 6.7). Из водоисточника в водонапорную башню вода температурой t°C перекачивается по стальному трубопроводу центробежным насосом с объемным расходом Q. Отметка уровня воды в источнике — ∇ ис = 27 м, отметка уровня воды в резервуаре водонапорной башни — ∇ б = 95 м. Всасывающий и нагнетатель- ный трубопроводы имеют соответст- венно: длины l вс , l н ; диаметры d вс , d н . Местными потерями в нагне- тательном трубопроводе пренебречь, во всасывающем трубопрово- де местные потери напора принять равными 100% от потерь по дли- не. 1. Произвести выбор центробежного насоса. Построить его ра- бочие характеристики H = f(Q),η = f(Q).Построить характеристику трубопровода H тр = f(Q) и по рабочей точке насоса проверить его режим работы на трубопровод. 2. Определить мощность на валу насоса для рабочей точки насо- са. К. п. д. насоса η н определить по характеристике η = f(Q). 3. Как изменится напор и мощность насоса, если подачу воды уменьшить задвижкой на 22%? 4. Как изменится объемный расход, если параллельно подклю- чить второй насос? Начертить схему подключения насосов. Задача 58. (Рис. 6.8). Из резервуара А животноводческого поме- щения после биологической очистки сточные воды температурой t°C перекачиваются центробежным насосом с объемным расходом Q по стальному трубопроводу в общий резервуар-водосборник В. Перепад горизонтов в резервуаре А и водосборнике В равен ∆h= 1,5 м. Всасывающий и нагнетательный трубопровод имеют соответст- венно длины l вс , l н ,; диаметры d вс , d н . Местными гидравлическими потерями пренебречь. 1. Подобрать насос. Начертить рабочие характеристики насоса H = f(Q),η = f(Q), построить характеристику трубопровода H тр = f(Q). 2. Определить рабочую точку при работе насоса на сеть и мощ- ность на валу насоса. Коэффициент полезного действия насоса оп- ределить по характеристике η = f(Q). 3. Как изменится напор и мощность насоса при уменьшении за- движкой подачи воды на 25%? 4. Как изменится подаваемый объемный расход, если парал- лельно подключить второй насос на общий трубопровод с теми же данными? Начертить схему подключения насосов. Задача 59. (Рис. 6.9). В сливной системе навозоудаления вода для смыва забирается из резервуара-накопителя А центтробежным насосом и подается в одинаковом количестве Q в два помещения В и С, которые находятся на высоте h в = 4 м, h c = 9 м. Трубопровод АК имеет приведенную длину l =50 м, трубы КС и KB имеют одинако- вую длину l кс = l кв = l 2 = 100 м, диаметр всех труб равняется d кв = d кс =d ак Коэффициент сопротивления трения во всех трубах λ = 0,025. Суммарный коэффициент местных сопротивлений всасы- вающей линии ζ вс = 5. 62 1. Определить, какое дополнительное сопротивление необхо- димо ввести в трубу KB путем прикрытия задвижки, чтобы обеспе- чить требуемое равенство расходов. 2. Подобрать центробежный насос, начертить его рабочие харак- теристики H = f(Q),η = f(Q). 64 3. Определить рабочую точку при работе насоса на сеть, Под- считать мощность на валу насоса. 4. Определить подаваемый объемный расход при параллельной работе двух одинаковых насосов на общий трубопровод с теми же данными. Начертить схему подключения насосов. Задача 60. (Рис. 6.10). Вода температурой t°C из водохранилища в оросительную систему подается на высоту Н г по стальному тру- бопроводу центробежным насосом с объемным расходом Q. Всасы- вающий и нагнетательный трубопроводы имеют соответственно: длины l вс , l н и диаметры d вс , d н . Местными потерями в нагнетатель- ном трубопроводе пренебречь, во всасывающем трубопроводе ме- стные потери напора принять равными 100% от потерь по длине. 1. Произвести выбор центробежного насоса. Построить рабочие характеристики насоса H = f(Q),η = f(Q). 2. Построить характеристику трубопровода H тр = f(Q). Опреде- лить рабочую точку при работе насоса на сеть. 3. Определить мощность на валу насоса для рабочей точки. К. п. д. насоса для расчета определить по характеристике η = f(Q). 4. Как изменится подаваемый объемный расход при параллель- ной работе двух одинаковых насосов на общий трубопровод с теми же данными? Начертить схему подключения насосов. Раздел 7 ГИДРОПРИВОД (данные для решения задач 61—70 приведены в табл. 8) Задача 61. (Рис. 7.1). Гидравлическая система рулевого управле- ния трактора К-700 состоит из насоса 1 с подачей Q давление на выходе которого р, соединенного нагнетательным трубопроводом 2 длиной l и диаметром d с предохранительным клапаном 3 (установ- ленным на сливном трубопроводе 4), распределителем 5 с разме- щенным в нем золотником 6 и силовым цилиндром 7 с поршнем 8 диаметром D. Распределитель соединен с силовым цилиндром по- средством трубопроводов 9, причем, полости распределителя сооб- щены с помощью трубопроводов 10, и сливным трубопроводом 11. В качестве рабочей жидкости используется автотракторное масло кинематической вязкостью v и удельным весом γ. 65 Определить усилие N, создаваемое поршнем силового цилиндра для удержания трактора в горизонтальном положении и при его ра- боте на склоне. Задача 62. (Рис. 7.2.). Кормораздатчик имеет гидравлическую систему, состоящую из силового цилиндра 1 (рабочее усилие кото- рого N) с поршнем 2 диаметром D; распределителя 3 с золотником 4, соединенного с силовым цилиндром посредством трубопроводов 5; шестеренного насоса 6 с подачей Q; нагнетательного трубопро- вода 7 длиной / и диаметром d; перепускного клапана 8 и сливных трубопроводов 9 и 10. Определить давление р на выходе насоса. Задача 63. (Рис. 7.3). Гидросистема погрузчика экскаватора ПЭ- 0,8 содержит следующие основные элементы: шестеренный насос 1 с подачей Q, давление на выходе которого р, соединенный нагнета- тельным трубопроводом 2 диаметром d и длиной I с перепускным клапаном 3 и гидрораспределителем 4, и силовой цилиндр 5 диа- метром D с поршнем 6, соединенный с гидрораспределителем через трубопроводы 7, сливные трубопроводы 8 и 9. В качестве рабочей жидкости используется дизельное масло удельным весом γи кине- матической вязкостью ν. Определить усилие N, которое создается поршнем силового ци- линдра при подъеме груза. Задача 64. (Рис. 7.4). Свеклоуборочный комбайн КСТ-2 снабжен устройством для копирования контура междурядий гряд, которое механически связано с гидросистемой комбайна. Эта система имеет силовой цилиндр 1 (рабочее усилие которого N) с поршнем 2 диа- метром D, соединенный через трубопроводы 3 с распределителем 4 с размещенным в нем золотником 5; нагнетательный трубопровод 6 длиной l и диаметром d, предохранительный клапан 7, гидронасос 8 с подачей Q, сливные трубопроводы 9 и 10. Определить давление р на выходе насоса 8. Задача 65. (Рис. 7.5). Культиватор-растениепитатель КРСШ-2,8 снабжен гидравлической системой, состоящей из силового цилинд- ра 1 с поршнем 2 диаметром D, гидрораспределителя 3 с золотни- ком 4, соединенного с силовым цилиндром посредством трубопро- водов 5, нагнетательного трубопровода 6 диаметром d и длиной l, предохранительного клапана 7, шестеренного насоса 8 с подачей Q, давление на выходе которого р, и сливных трубопроводов 9 и 10. Удельный вес рабочей жидкости принять γ, кинематическую вяз- кость ν. 66 Определить усилие N, которое создается поршнем силового ци- линдра при работе культиватора. Задача 66. (Рис. 7.6). Гидравлическая система загрузчика сеялок автомобильного ЗСА-40 содержит шестеренный насос 1 с податей Q, подключенный к нагнетательному трубопроводу 2 длиной l диа- метром d, установленный на сливном трубопроводе 3 предохрани- тельный клапан 4; распределитель 5, в полости которого размещен золотник 6, и силовой цилиндр 7 с поршнем 8 диаметром D (усилие которого N), соединенный с распределителем через трубопроводы 9, и сливной трубопровод 10, полости распределителя сообщены меж- ду собой посредством трубопровода 11. В качестве рабочей жидко- сти используется автотракторное масло удельным весом γи кинема- тической вязкостью ν. Определить давление р на выходе насоса. Задача 67. (Рис. 7.7). Картофелеуборочный комбайн ККУ-2 «Дружба» снабжен гидравлической системой, состоящей из цилин- дра 1, поршня 2, соединенного трубопроводом 3 с распределителем 4, золотником 5 нагнетательного трубопровода 6 диаметром d и длиной l, насоса 7 с подачей Q, давление на выходе которого р, пре- дохранительного клапана 8, установленного на сливном трубопро- воде 9, и сливного трубопровода 10. В качестве рабочей жидкости используется дизельное масло удельным весом γи кинематической вязкостью ν. Определить усилие N, развиваемое поршнем гидроци- линдра. Задача 68. (Рис. 7.8). Гидросистема грядоделателя навесного ГН-2А имеет гидравлическую систему, включающую силовой ци- линдр 1 (рабочее усилие которого N) С поршнем 2 диаметром D, соединенный трубопроводами 3 с распределителем 4, имеющего золотник 5, перепускной клапан 6, насос 7 с подачей Q, нагнета- тельный трубопровод 8 и сливные трубопроводы 9 и 10. Нагнета- тельный трубопровод имеет длину l и диаметр d. В качестве рабочей жидкости используется масло удельным весом γи кинематической вязкостью ν. Определить давление р на выходе насоса. Задача 69. (Рис. 7.9). Экскаватор гидравлический Э-153 имеет гидросистему, содержащую основные элементы: силовой цилиндр 1 (рабочее усилие которого N) с поршнем 2 диаметром D, соединен- ными трубопроводами 3 с распределителем 4, имеющим золотник 5, нагнетательный трубопровод 6, насос 7 с подачей Q, предохрани- тельный клапан 8 и сливные трубопроводы 9 и 10. Длина нагнета- тельного трубопровода l и диаметр d. Определить давление р на выходе насоса 7. Задача 70. (Рис. 7.10). Гидравлическая система пресса- подборщика с боковой подачей ППБ-13 состоит из следующих основ- ных элементов: силового цилиндра 1 с поршнем 2 диаметром D, со- единительных трубопроводов 3, распределителя 4 с золотником 5, нагнетательного трубопровода 6 длиной l и диа - метром d, предохранительного клапана 7, насоса 8 с подачей Q, и сливные трубопроводы 9 н 10. Давление на выходе насоса принять р. Определить усилие N, создаваемое поршнем силового ци- линдра при работе пресса-подборщика. Раздел 8 МЕХАНИЗИРОВАННОЕ ОРОШЕНИЕ (данные для решения задач 71—80 приведены в табл. 9 и приложении 2) Указания к решению задач 71—80 Потери напора на трение по длине определить по формуле h { = A-K-l-Q i . Величину удельного сопротивления А и поправочный ко- эффициент К (для стальных неновых труб К\) взять из приложения 2. Местные потери напора принять равными 10% от потерь по дли- не. Расчетные данные свести в таблицу. Расчетный участок Длина l, м Объемный расход Q, м 3 /с Диаметр труб d, мм А β Потери напора по длине h 1 , м 0-1 1-2 и т. д. Начертить расчетную схему оросительного участка. Задача 71. (Рис. 8.1). В хозяйстве два участка с овощными куль- турами поливаются двумя машинами «Фрегат» модификации ДМ- 335-58, каждая из которых работает на двух позициях. Конструктив- ная длина машины I, объемный расход воды одной машиной Q, тре- буемый напор воды на гидранте h. Требуется: произвести выбор диаметров стального трубопровода водопроводной сети, приняв скорость движения воды по трубам V. Определить потери напора в сети и напор насосной станции. Задача 72. (Рис. 8.2). Полив четырехпольного севооборотного участка производится четырьмя дождевальными машинами «Фре- гат» модификации ДМ-394-80 с централизованной водоподачей к гидрантам от стационарной насосной станции. 70 Каждая машина работает на двух позициях. Перемещение машин с позиции на позицию обеспечивает трактор. Конструктивная длина дождевальной машины — l, объемный расход воды одной машиной — Q, необходимый напор воды на гидранте — h. Отметка уровня воды в водоисточнике у насосной станции и высотные положения гидрантов, расположенных на наиболее удаленных участках поля отмечены условными и цифровыми отметками на рисунке. Произвести расчет централизованной системы водоподачи: 1. Подобрать диаметры стальных, бывших в эксплуатации труб с учетом допустимой скорости движения воды v. 2. Определить потери напора и напор насосной станции. |