Метод указания. Методические указания Гидравлические маш и Гидропневмопривод ко. Введение Цель выполнения контрольных работ

• Название: Введение Цель выполнения контрольных работ
• Анкор: Метод указания
• Дата: 26.10.2019
• Размер: 0.6 Mb.
• Имя файла: Методические указания Гидравлические маш и Гидропневмопривод ко.doc
• Тип: Отчет; #91916
• страница: 10 из 11

1.3. Задача №3
Условие:

Бак квадратного сечения со стороной D установлен на железнодорожной платформе и заполнен на высоту Н водой. Определить силу давления воды на торцовые стенки при движении цистерны с ускорением a и при a = 0.



Рисунок 6 – Положение уровня жидкости при равноускоренном движении:

D – сторона квадрата торцевых стенок бака, м; L – длина бака, м;  – плотность воды, кг/м³; а – ускорение платформы, м/с².
После вычислений ответить на вопросы:

1. Какая из стенок цистерны нагружена больше?

2. Чему равна разница давлений на стенки цистерны. При а - положительном, а – отрицательном и а = 0?

3. Как повлияет на результаты расчетов замена жидкости более плотной или менее плотной, чем вода?
Методические указания

а) При движении платформы с положительным ускорением зеркало воды наклоняется на угол  за счет перемещения массы воды в противоположном к ходу платформы направлению. При отрицательном ускорении (платформа замедляется – торможение) угол наклона зеркала воды меняется на обратный.

Расчетная формула: tg  = а/g .

Где g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с².

Силу давления на смоченную часть торцевых стенок цистерны можно вычислить по формуле: F= р_cs , где р_c – гидростатическое давление в центре тяжести площади смоченной части торцевой стенки, Па; s– смоченная площадь торцевой стенки, м². Величину р_c определим но формуле: р_c = gh , где  – плотность воды, принять равной 998 кг/м³ (20 ^оС); h – расстояние от верхней поверхности воды до центра тяжести смоченной части поверхности торца, м.
1.4. Задача № 4
Условие

Гидравлический роторный двигатель с рабочим объемом V₀, имеет на валу крутящий момент М_к. Двигатель работает от потока жидкости с расходом Q. К.п.д. объемный равен ₀ = 0,96, гидромеханический – _гм = 0,96.

Определить частоту вращения вала гидродвигателя n и давление рабочей жидкости на входе Р, если потери давления в обратном клапане Р_кл = 15,0 кПа. Длина сливной линии равна L, диаметр d. шероховатость стенок трубы _ср = 0,05 мм.

Исходные данные для решения по вариантам приведены в таблице 4.

Методические указания

При решении задачи требуется определить разницу давлений во входной и сливной части двигателя Р с учетом потерь в сливной части, включая потери в обратном клапане и в трубе. Для этого требуется вычислить скорость потока v по известному расходу Q и сечению трубы на сливе s= d²/4.

Перепад давления на гидродвигателе определяется из формулы (30):
Р_дв = (2М_к)/(V₀_гм).
Давление перед двигателем должно включать помимо DР_дв и DР_кл еще и величину потерь в сливном трубопроводе DР_тр.

При вычислении потерь в сливном трубопроводе следует использовать формулу Дарси:

,
где ρ – плотность жидкости, кг/м³; v – скорость движения жидкости, м/с, d, L – диаметр и длина сливного трубопровода, м; λ – коэффициент гидравлического трения.

Коэффициент гидравлического трения λ определяется в зависимости от режима течения, характеризуемого числом Рейнольса

Re = vd/ν,

где v – скорость, м/с; d – диаметр канала, м; ν – коэффициент кинематической вязкости жидкости, м²/с.

При ламинарном режиме течения (в практических расчетах для круглых труб при Re  2300) коэффициент гидравлического трения определяется по формуле: λ= 64/Re.

При Re > 2300 для расчета коэффициента трения в контрольной работе применить формулу А.Д. Альтшуля:
λ= 0,11(Δ/d + 68/Re)^0,25.

Частота вращения двигателя определяется по формуле n = Q₀/v₀.

3. Исходные данные для решения задач контрольной работы
3.1. Исходные данные по задаче № 1

Таблица 1

№ варианта	ПАРАМЕТРЫ ЗАДАНИЯ
	Рн, кПа	D, м	d, м	
1	120	0,30 |	0,01	0,95
2	125	0,25 !	0.01	0,95
3	130	0,20	0,01	0,95
4	135	0,15	0,01	0,95
5	140	0,10	0,01	0,95
6	150	0,05	0,01	0,95
7	160	0,30	0,015	0,9
8	170	0,25	0,015	0,9
9	180	0,20	0,015	0,9
10	190	0,15	0,015	0,9
11	200	0,10	0,015	0,9
12	210	0,05	0,015	0,9
13	120	0,30	0,018	0,88
14	125	0,25	0,018	0,88
15	130	0,20	0,018	0,88
16	135	0,15	0,018	0,88
17	140	0,10	0,018	0,88
18	150	0,05	0,018	0,88
19	160	0,30	0,02	0,85
20	170	0,25	0,02	0,85
21	180	0,20	0,02	0,85
22	190	0,15	0,02	0,85
23	200	0,10	0,02	0,85
24	210	0,05	0,02	0,85
25	125	0,25	0,05	0,80
26	130	0,20	0,05	0,80
27	135	0,15	0,05	0,80
28	140	0,10	0,05	0,80
29	150	0,05	0,05	0,80
30	160	0,30	0,05	0,80

3.2. Исходные данные по задаче № 2

Таблица 2

№ варианта	ПАРАМЕТРЫ ЗАДАНИЯ
	М, кг	h,м		, с
1	100	5,0	0,95	20
2	150	4,5	0,95	20
3	200	4,0	0,95	20
4	250	3,5	0,90	20
5	300	3,0	0,90	20
6	350	2,5	0,90	20
7	100	2,0	0,85	25
8	150	1,5	0,85	25
9	200	1,2	0,85	25
10	250	1,0	0,80	25
11	300	0,85	0,80	25
12	350	0,75	0,80	25
13	100	5,0	0,95	30
14	150	4,5	0,95	30
15	200	4,0	0,95	30
16	250	3,5	0,90	30
17	300	3,0	0,90	30
18	350	2,5	0,90	30
19	100	2,0	0,85	15
20	150	1,5	0,85	15
21	200	1,2	0,85	15
22	250	1,0	0,80	15
23	300	0,85	0,80	15
24	350	0,75	0,80	15
25	100	2,5	0,75	10
26	150	2,0	0,75	10
27	200	1,5	0,75	10
28	250	1,2	0,75	10
29	300	1,0	0,75	10
30	350	0,85	0,75	10