bigpo.ru
добавить свой файл
1
КОНТРОЛЬНАЯ

РАБОТА


ПО ДИСЦИПЛИНЕ

ГИДРАВЛИКА


ВАРИАНТ 4


СОДЕРЖАНИЕ


ЗАДАЧА 1.1 3

ЗАДАЧА 1.2 6

ЛИТЕРАТУРА 8



ЗАДАЧА 1.1



Условие.

Определить величину и направление силы F, приложенной к штоку поршня для удержания его на месте (рис. 1). Справа от поршня находится воздух, слева от поршня и в резервуаре, куда опущен открытый конец трубы, - жидкость с плотностью ρж = 910 кг/м3. Абсолютное давление в штоковой полости цилиндра р = 0,08 МПа. Н = 8 м. D = 0,12 м. d = 0,06 м.



Рис. 1. Расчетная схема.


Решение.

1. Изобразим на рис. 2 все силы, действующие на поршень.


Fв

F

Fж


Рис. 2. Схема сил, действующих на поршень.


Сила давления жидкости Fж действует со стороны бесштоковой полости цилиндра и пытается сдвинуть поршень вправо.

Сила давления воздуха Fв действует со стороны штоковой полости цилиндра и пытается сдвинуть поршень влево.

Силу F пока будем считать действующей в одном направлении с силой Fв; она также пытается сдвинуть поршень влево.

Под действием трех вышеуказанных сил поршень, согласно условию задачи, должен стоять на месте. Соответственно, должно выполняться равенство:

Fж = Fв + F.

Из этого равенства можно вычислить искомую силу F:

F = Fж - Fв.

Если F окажется положительной, значит, мы на рис. 2 правильно выбрали ее направление, если отрицательной, то ее направление должно быть обратным.

2. Силу давления жидкости Fж определяем по формуле:

1954 Н,

где Рж = Ратм + ρжgH – абсолютное давление жидкости;

Ратм = 101325 Па – нормальное атмосферное давление;

- площадь поршня цилиндра, на которую действует давление жидкости.

3. Силу давления воздуха Fв определяем по формуле:

679 Н,

где - площадь штоковой полости цилиндра, на которую действует давление воздуха.

4. Вычисляем искомую силу F

F = 1954 – 679 = 1275 Н.

Результат оказался положительным, следовательно, направление силы F на рис. 2 выбрано правильно.


Ответ: сила F равна 1275 Н и действует справа налево.


ЗАДАЧА 1.2



Условие.

Паровой прямодействующий насос подает жидкость плотностью ρж = 1000 кг/м3 на высоту Н = 40 м (рис. 3). Каково рабочее давление пара, если диаметр парового цилиндра D = 0,3 м, а насосного d = 0,15 м? Потерями на трение в обоих цилиндрах и сальниках пренебречь.



Рис. 3. Расчетная схема.


Решение.

1. Изобразим на рис. 4 все силы, действующие в заданной системе.


Fп

Fж


Рис. 4. Схема сил, действующих в системе.


На малый поршень с правой стороны действует сила давления жидкости Fж, которая пытается сдвинуть малый поршень и жестко связанный с ним большой поршень влево.

На большой поршень с левой стороны сила давления пара Fп, которая пытается сдвинуть большой поршень и жестко связанный с ним малый поршень вправо.

Отсюда следует, что для подачи воды на заданную высоту Н сила Fп должна быть равна силе Fж:

Fп = Fж.

Из этого равенства можно вычислить искомое давление пара.

2. Сила давления пара Fп определяется по формуле:



где Рп – искомое давление пара;

- площадь большого поршня.

3. Сила давления жидкости Fж определяется по формуле:



где Рждавление жидкости;

- площадь малого поршня.

4. Подставим и вычислим давление пара Рп:




Ответ: 98100 Па.


ЛИТЕРАТУРА



1. Вакина В.В. и др. Машиностроительная гидравлика. Примеры расчетов. К.: Вища школа, 1986.