Расчет параметров гидропривода

СОДЕРЖАНИЕ: Омский государственный технический университет Кафедра «Авиа- и ракетостроения» Курсовая работа Выполнение расчетов по курсу «Гидропривод ЛА» семестр 2005 учебного года

Омский государственный технический университет

Кафедра «Авиа- и ракетостроения»

Курсовая работа

Выполнение расчетов по курсу «Гидропривод ЛА»

за II семестр 2005 учебного года

Омск 2005


Задача №1

Вентиляционная труба диаметром

имеет длину
. Определить давление
, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе,
. Давление на выходе из трубы равно атмосферному. Местных сопротивлений по пути не имеется. Кинематическая вязкость воздуха при
, плотность
, шероховатость внутренней поверхности трубы
.

Исходные данные:

.

Найти:

.

Решение:

- давление на входе в вентиляционную трубу.

- суммарные потери давления.

– местных сопротивлений по пути не имеется.

- скорость течения.

- потери давления на создание скорости.

- число Рейнольдса. При
- турбулентный режим течения.

При

;

– коэффициент трения.

- потери давления на трение.

.

Задача №2

Расход воды

в горизонтальной трубе кольцевого сечения, состоящей из двух концентрических труб. Внутренняя труба имеет наружный диаметр
, а наружная труба имеет внутренний диаметр
. Найти потери напора
на трение на длине трубы
. Кинематическая вязкость воды при
, шероховатость труб
, плотность
.

Исходные данные:

.

Найти:

.

Решение:

- потери напора на трение.

- площадь проходного сечения.

.

- эквивалентный диаметр,

где

- смачиваемый периметр.

. При
- турбулентный режим течения.

При

.

.

- потери давления на трение.

.

Задача №3

Определить потери давления на трение в трубах круглого

, квадратного
и треугольного
(равносторонний треугольник) сечения при равных длине, площади «живого» сечения труб и скоростях движения воды. Длина труб
, площадь «живого» сечения
, средняя скорость движения воды
. кинематическая вязкость воды при
, плотность
, шероховатость труб
.

Исходные данные:

.

Найти:

,
,
.

Решение:

Определим потери давления на трение в трубах круглого

сечения.

Площадь круглого сечения

.

. При
- турбулентный режим течения.

При

.

.

Определим потери давления на трение в трубах квадратного

сечения.

Площадь квадратного сечения

,

где

- сторона квадрата.

.

где

.

. При
- турбулентный режим течения.

При

.

Определим потери давления на трение в трубах треугольного

(равносторонний треугольник)

сечения.

Площадь треугольного сечения

,

где

- сторона треугольника.

.

где

.

. При
- турбулентный режим течения.

При

.

Задача №4

Как изменится расход мазута

при подаче его по круглой трубе диаметром
, длиной
, если потери давления в трубе составляют
, а температура мазута составляет от
до
? Кинематическая вязкость мазута при
, при
, плотность
и изменяется незначительно, шероховатость трубы
.

Исходные данные:

.

Найти:

.

Решение:

При решении данной задачи не будем брать во внимание потери давления на создание скорости и считаем, что местных сопротивлений по пути не имеется:

и
.

Формула расхода имеет вид:

1) Температура мазута составляет

.

Примем:

.

. При
- ламинарный режим течения.

.

2) Температура мазута составляет

.

Примем:

.

. При
- турбулентный режим течения.

При

;

.

;

.

- при повышении температуры расход мазута увеличился.

Задача №5

Определить потери давления

и
в магистралях гидропередачи (рис. 1), если расходы жидкости:
и
, диаметры трубопроводов:
и
, длины магистралей:
и
, плотность рабочей жидкости
, кинематическая вязкость жидкости при
.

Исходные данные:

.

Найти:

;
.

Решение:

- суммарные потери давления.

1) Определим

.

- скорость течения.

- потери давления на создание скорости.

. При
- ламинарный режим течения.

.

- потери давления на трение.

,

где

- для угла поворота, равного
.

.

2) Определим

.

.

- потери давления на создание скорости.

. При
- ламинарный режим течения.

.

- потери давления на трение.

.

.

Задача №7

Определить потери давления

при внезапном расширении трубопровода с
до
, если скорость воды в подводящем трубопроводе
, кинематическая вязкость при
, плотность
.

Исходные данные:

.

Найти:

.

Решение:

,

где

;
;
.

Подставляя данные равенства в формулу для

, получим:

.


Задача №8

Для ограничения расхода воды в водопроводной линии установлена диафрагма. Избыточное давление в трубе до и после диафрагмы постоянны и равны соответственно

и
, диаметр трубы
. Определить необходимый диаметр отверстия диафрагмы
с таким расчётом, чтобы расход в линии был равен
, если плотность воды при
.

Исходные данные:

.

Найти:

.

Решение:

Формула расхода жидкости через диафрагму:

,

где

- коэффициент расхода:
;

- площадь проходного сечения:
;

- перепад давлений.

Преобразовав, получим:

Задача №6

Определить расходы воды в трубе прямоугольного поперечного сечения

с отношением сторон
и в круглой трубе
при той же площади поперечного сечения
, если потери давления в этих трубопроводах одинаковы и равны
, а длина каждой трубы
. Кинематическая вязкость воды при
, плотность
.

Исходные данные:

.

Найти:

,
.

Решение:

Формула расхода имеет вид:

.

Определим стороны прямоугольной трубы:

- эквивалентный диаметр,

где

.

Определим диаметр круглой трубы:

.

Предположим, что режим течения ламинарный. Тогда

, где
и
.

Откуда для прямоугольной трубы получаем:

.

. При
- ламинарный режим течения. Предположение верно.

.

Для круглой трубы получаем:

.

. При
- ламинарный режим течения. Предположение верно.

.

Задача №9

Определить теоретическую

, полезную
и приводную
мощности насоса и крутящий момент
на его валу при расчётной подаче
и числе оборотов
, если давления на выходе насоса
и на входе
; объёмный КПД
и механический КПД
.

Решение:

.

.

.

.

Задача №10

Определить эффективную мощность

и эффективный крутящий момент
на валу гидромашины с указанными в задаче №10 параметрами при работе её в режиме гидромотора.

Решение:

.

.

Задача №11

Рассчитать усилие

на штоке гидроцилиндра и скорость
его перемещения при дроссельном регулировании. Сечение регулирующего дросселя
; давление в напорной магистрали
(объёмные и механические потери и давление в сливной магистрали не учитывать); рабочая площадь поршня
; коэффициент расхода дросселя
; плотность жидкости
.

Исходные данные:

.

Найти:

,
.

Решение:

Полагаем, что давление слива мало:
.


Задача №12

Рассчитать мощность

, подводимую к гидроцилиндру потоком жидкости с параметрами: нагрузка на штоке
, скорость поршня
, рабочая площадь поршня
, сила трения в подвижных сочленениях
, коэффициент перетечек через уплотнение поршня
.

Решение:

;

;

Запишем условие равновесия поршня:

.

Отсюда

;

;

;

;

.

Задача №22

Определить давление

на входе в силовой цилиндр. Нагрузка на штоке
, скорость поршня
, диаметры поршня
, штока
, трубопровода
, длина трубопровода
. Плотность жидкости
, вязкость
.

Решение:

- давление на выходе силового цилиндра.

-атмосферное давление.

,

где

;

. При
- ламинарный режим течения.

.

Отсюда

.

Запишем условие равновесия поршня:

.

Отсюда

.

Задача №23

Определить нагрузку на штоке

и скорость поршня
силового гидроцилиндра при перемещении его вверх, если диаметры поршня
, штока
, трубопровода
, длина трубопровода
. Давление на входе в гидроцилиндр
, производительность насоса
. Плотность рабочей жидкости
, вязкость
.

Решение:

.

.

. При
- ламинарный режим течения.

.

.

.

Запишем условие равновесия поршня:

.

Отсюда

Задача №24

Определить давление, создаваемое насосом

, и скорость поршня
, если длина трубопроводов до и после гидроцилиндра равна
, их диаметры
, диаметры поршня
, штока
, нагрузка на штоке
, подача насоса
, плотность рабочей жидкости
, вязкость
.

Решение:

;

Давление в гидроцилиндре:

.

Уравнение расходов:

.

Потери давления в трубопроводах:

;

. При
- ламинарный режим течения.

.

.

.

.

.

Задача №25

Определить скорость поршня

и минимально допустимый диаметр
дроссельной шайбы в напорной линии гидропривода, обеспечивающий перемещение поршня гидроцилиндра без кавитации. Растягивающая нагрузка на штоке
, давление насоса
, слива
, насыщенных паров жидкости
, диаметры дроссельной шайбы на сливе
, поршня
, штока
, плотность рабочей жидкости
, коэффициент расхода дроссельных шайб
.

Решение:

Условие работы без кавитации:

;

;

;

;

.

.

Расход через второй дроссель равен:

.

.

.

.

.

Задача №26

Пренебрегая гидравлическими потерями в трубопроводах, определить давление

за насосом и скорость перемещения поршня
. Нагрузка на штоке
, диаметр поршня
, плотность рабочей жидкости
, коэффициент расхода дроссельной шайбы
, площадь проходного сечения дросселя
, подача насоса
.

Решение:

Уравнение давлений:

.

.

.

Уравнение расходов:

.

.

.

Скорость поршня:

.

.


Задача №27

Определить давление

за насосом и диаметр дросселя
для перемещения поршня со скоростью
. Нагрузка на штоке
, диаметры поршня
, штока
, трубопроводов
, длины трубопроводов до и после гидроцилиндра
и
, плотность рабочей жидкости
, вязкость
, коэффициент расхода дроссельной шайбы
, подача насоса
.

Решение:

;

;

Уравнение расходов:

.

.

Из условий равенства расходов найдём:

и
;

;

. При
- ламинарный режим течения.

.

.

.

.

Находим давление насоса:

.

.

.

.

.


Задача №28

Определить давление

на входе в гидроцилиндр для перемещения поршня вправо со скоростью
. Нагрузка на штоке
, диаметры поршня
, штока
, дросселя
, плотность рабочей жидкости
, коэффициент местного сопротивления дроссельной шайбы
. Другими местными сопротивлениями и потерей давления на трение по длине трубопроводов пренебречь.

Решение:

Уравнение давлений:

;

;

Из условия равенства расходов имеем:

;

Тогда:

;

Давление, создаваемое насосом:

.

Задача №29

Определить коэффициент местного сопротивления дроссельной шайбы

, пренебрегая другими местными сопротивлениями, для перемещения поршня вправо со скоростью
. Нагрузка на штоке
, диаметры поршня
, штока
, дросселя
, трубопроводов
, длины трубопроводов до и после гидроцилиндра
и
, плотность рабочей жидкости
, вязкость
, давление на входе в гидроцилиндр
.

Решение:

Уравнения давлений:

;

.

.

Из условий равенства расходов найдём:

и
;

;

.

. При
- ламинарный режим течения.

.

.

.

.

.

.

.

СКАЧАТЬ ДОКУМЕНТ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]
перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта - спам опубликован не будет

Ваше имя:

Комментарий

Copyright © MirZnanii.com 2015-2017. All rigths reserved.