Сборник задач по гидравлике (Челябинск) 4

57. Определить растягивающее напряжение в стенке стального цилиндра (рис. 55) при действии на поршень силы p=5100 Н. D=100 мм, длина рабочей части l=250 мм, толщина стенки б=5 мм.

58. К поршню в цилиндре (рис. 56) приложено усилие P=280 Н, диаметр поршня d=50 мм, z=15 см. Определить разность уровней ртути.

59. Шаровой клапан прижат к седлу пружиной, а так-же давлением воды (рис. 57). Давление над клапаном составляет p1=0,3 МПа, диаметр шара D=40 мм, диаметр отверстия d=20 мм. Определить силу, с которой пружина должна прижимать шар к седлу, если давление под клапаном p2=2 МПа. Весом шарового клапана и пружины пренебречь.

60. Найти максимальное давление, сообщаемое жидкости в трубе, если напряжение в материале трубопровода возникает только от давления жидкости. D=300 мм, б=5 мм, l=3 м, допускаемое напряжение =30 МН/м2 (рис. 58).

61. Для измерения падения давления в вентиляционной трубе применяется чашечный наклонный микроманометр, наполненный спиртом (рис. 59), гамма=8000 Н/м3, наклон трубки 30°. Определить необходимую длину l манометри-ческой шкалы для измерения падения давления дельтfP=100 Н/м2.

62. Вертикальный вал, опирающийся на гидравлический подпятник, передает полезный мо-мент М=25000 Нм (рис. 60). Осевое давление вала Q=100 кН, диаметр его пяты d=40 см. Определить момент трения на валу М, если высота гидравлической манжеты h=0,3d, коэффициент трения манжеты f=0,2. Пренебречь осевым перемещением вала (силой трения в осевом направлении).

63. Из бака по трубопроводу (рис. 61) вытекает вода под напором Н. Определить без учета потерь напора расход воды, если диаметр трубопровода d=60 мм и напор Н=1,6 м. Определить также напор Н1, при котором по трубопроводу будет протекать в два раза больший расход.

64. Определить расход нефти (гамма=8,35 кН/м3) и напор в баке (рис. 62) без учета потерь напора, если заданы диаметры трубопровода d1 и d2, а также перепад уровней ртути h в дифманометре (d1=50 мм, d2=30 мм, h=60 мм рт. ст.).

65. Определить показание дифференциального манометра (рис. 62) и напор в баке Н без учета потерь, если диаметры трубопровода d1 и d2 и расход воды Q, причем, d1=60 мм, d2=25 мм, Q=5 л/с.

66. Определить диаметр трубопровода d1 (рис. 62) и напор в баке Н без учета потерь напора, если заданы диаметр d2, расход воды Q и перепад ртути h в дифференциальном манометре (d2=40 мм, Q=6 л/с, h=70 мм рт. ст.).

67. Определить диаметр трубопровода d2 (рис. 62) и напор в баке воды Н без учета потерь. Дано: d1=80 мм, Q=7,5 л/с, h=85 мм рт. ст.

68. Определить расход воды Q в трубопроводе (рис. 63) диаметром d1=200 мм при помощи водомера Вентури. Диаметр горловины d2=100 мм, разность показаний пьезометров h=80 см.

69. Определить скорость течения воды V2 (рис. 63) и расход Q в трубке, если d1=95 мм, d2=50 мм, h=100 см.

70. Определить разность показаний пьезо-метров h (рис. 63), если заданы расход воды Q и диаметры труб d1 и d2: Q=10 л/с, d1=100 мм, d2=55 мм.

71. На какую высоту h (рис. 64) может подняться вода из резервуара по трубке, если по трубопроводу протекает вода с расходом Q=5 л/с? Диаметры d1=60 мм, d2=25 мм, p=10 кПа. Потери напора не учитывать.

72. По трубопроводу (рис. 64) течет вода с расходом Q=16 л/с. Определить, какой диаметр d2 должен иметь трубопровод для обеспечения всасывания воды из резервуара на высоту h=1,5 м. Потери не учитывать, d1=120 мм, избыточное давление p1=15 кПа.

73. Из резервуара (рис. 65) вода вытекает через отверстие в дне по конусной трубе с параметрами d1=10 мм, d=20 мм, l=5,3 м при напоре Н=2 м. Определить давление в плоскости отверстия на входе трубы.

74. Резервуары А и В (рис. 66) закрыты крышками и соединены трубой. Разность уровней в резервуарах Н=4 м, давление p1=160 кПа, p2=80 кПа. Определить, с какой скоростью вытекает вода в трубе, считая движение установившимся. Потерями энергии пренебречь.

75. Два резервуара соединены трубопроводом с участками разного диаметра и разной длины (рис. 67). Угол наклона трубопровода =30°. Пренебрегая потерями, определить расход воды, поступающей из трубопровода, и давление в нем в точке А. Дано: Н=6 м, h2=9 м, d1=400 мм, d2=200 мм, l1=10 м, l2=20 м.

76. Определить (рис. 68) скорость истечения воды и расход в трубопроводе, а также давление в точке А трубопровода. Дано: Н=1,5 м, h=20 м, 30°, d=250 мм, d1=300 мм, l=15 м, l1=20 м. Трубы стальные, температура воды t=20°С.

77. Пренебрегая потерями, найти количество воды, вытекающей через кран за один час (рис. 69). Дано: Н=12 м, d=50 мм.

78. Не учитывая потери, определить скорости течения жидкости на всех участках трубопровода (рис. 70) и построить напорную и пьезометрическую линии. Дано: h1=3,5 м, h2=2 м, d1=30 мм, d2=20 мм, d3=15 мм.

79. Часть металлической трубки в камере (рис. 71) заменена резиновой. Не учитывая упругость резины и потери, определить диаметр резиновой трубки d2, если d1=16 мм, Q=10 л/с, h=12 см.

80. При какой силе Р давления на поршень скорость истечения масла И-12 из сопла будет V=10 м/с (рис. 72)? Дано: D=30 мм, d=10 мм.

81. Определить расход Q воды и напор Н в резервуаре (рис. 73), не учитывая потери. Построить пьезометрическую линию. Дано: D=36 мм, d=26 мм, показания ртутного манометра h=30 см.

82. Определить напор Н воды в баке (рис. 74), если дано: расход Q=7 л/с, d=30 мм, l=3 м, 30°. Потери напора не учитывать. Как изменится напор, если по трубопроводу пропустить расход Q1=2Q.

83. Определить расход воды через трубу диаметром d=115 мм, установленной в торце цилиндра диаметром D=230 мм (рис. 75), если h=1,2 м, а показания мано-метра pМ=100кПа.

84. Определить начальную скорость истечения жидкости из сосуда, заполненного слоями воды и масла (7,85 кН/м3, 9,8 кН/м3) одинаковой высоты h=1 м (рис. 76), сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения при заполнении сосуда только водой или только маслом до уровня 2h. Определить расход при d=15 мм.

Автор страницы: admin