Расчет элементов АВТОМОБИЛЬНЫХ ГИДРОСИСТЕМ МПУ (МАМИ)

Определить вес груза G, установленного на плавающем понтоне, если известно давление р_о жидкости под ним. Весом понтона пренебречь, а площадь его днища равна S. (Величины р_о и S взять из таблицы 1).

Определить силу F₀, необходимую для удержания поршня на высоте Н над поверхностью воды. Над поршнем располагается столб воды высотой h. Даны диаметры поршня D и штока d. Весом поршня и штока пренебречь. (Величины Н, h, D и d взять из таблицы 1).

Определить минимальное давление p₁ жидкости, которое необходимо подвести к левой полости цилиндра, чтобы преодолеть усилие, F на штоке. Диаметры: поршня D и штока d. Давление над жидкостью в баке p₀ и высота H. Силами трения пренебречь. Принять плотность жидкости ρ = 1000 кг/м³.

Определить показание манометра р_м*, если к штоку неподвижного поршня приложена сила F, его диаметр D, высота Н, плотность жидкости ρ = 800 кг/м³. (Величины Н, D и F взять из таблицы 1).

Вода перетекает из напорного бака в открытый резервуар по трубе длиной l и диаметром d, на которой установлен кран с коэффициентом сопротивления ζ_кр. Определить избыточное давление в баке р_0*, при котором обеспечится необходимый расход Q. При решении учесть значения высот Н и h, потери напора на вход в трубу (внезапное сужение), в кране, на выход из трубы в бак (внезапное расширение) и на трение по длине трубы λ = 0,025. Режим течения считать турбулентным. (Величины Q, Н, h, l, d и ζ_кр взять из таблицы 2).

Вода перетекает из бака с избыточным давлением р_0* в резервуар по трубе диаметром d и длиной l. Определить величину избыточного давления р_0* которое необходимо для обеспечения расхода Q, если геометрические высоты h и Н заданы. Учесть потери: на входе в трубу (внезапное сужение), в кране ζ_кр, в коленах-поворотах (для каждого поворота ζ_кол = 0,2) и на трение по длине трубы λ = 0,025. Режим течения считать турбулентным. (Величины Q, Н, h, l, d и ζ_кр взять из таблицы 2).

Из напорного бака вода вытекает по трубе длиной l и диаметром d₁, а затем попадает в атмосферу через насадок (брандспойт) с диаметром выходного отверстия d₂. Определить расход воды Q*, если известны: избыточное давление воздуха в баке p0 и высота h. Учесть потери при входе в трубу (внезапное сужение), в брандспойте ζ_б = 4 (ζ_б отнесен к скорости на выходе из брандспойта V₂) и на трение по длине трубы λ = 0,03. Режим течения считать турбулентным. (Величины ро, h, l, d₁ и d₂ взять из таблицы 2).

На рисунке представлена схема карбюратора двигателя внутреннего сгорания. Поток воздуха в горловине диффузора (сечение n-n) создает разряжение p_вак. Благодаря этому обеспечивается подсос бензина из поплавковой камеры через жиклер и распыление его в потоке воздуха. Определить диаметр жиклера d*, необходимый для обеспечения заданного расхода Q. При решении принять коэффициент расхода отверстия в жиклере μ = 0,8, плотность бензина ρ = 800 кг/м³ . (Величины Q и p_вак взять из таблицы 3.

На рисунке представлена схема устройства, которое принято называть гидродроссель «сопло-заслонка». Жидкость (вода) вытекает из сопла и, встречая на своем пути заслонку, изменяет направление своего движения на 90º, растекаясь по заслонке. Определить расход воды Q*, если известно давление в трубе p_н, диаметр сопла d₀ и зазор между соплом и заслонкой х = 0,1·d₀. При решении пренебречь скоростным напором в трубе и сопротивлением сопла. Учесть только сопротивление истечению через щель между обрезом сопла и заслонкой. Принять коэффициент истечения при этом μ = 0,85. (Величины p_н и d₀ взять из таблицы 3).

В левую полость гидроцилиндра от насоса через дроссель Д подводится жидкость. При этом поршень движется вправо, преодолевая силу F, приложенную к штоку. Определить силу F*, если известны: скорость поршня V_п, диаметры поршня D и штока d_ш, площадь отверстия в дросселе S_др, а также давление p_н. При решении принять коэффициент расхода μ = 0,7, а плотность жидкости ρ = 900 кг/м³. (Величины V_п, p_н, D, d_ш и S_др взять из таблицы 3).

Правая и левая полости гидроцилиндра сообщаются между собой через гидродроссель Д. Определить скорость движения поршня V_п, если известны: сила F, диаметры поршня D и штока d_ш, а также площадь отверстия в дросселе S_др. При решении принять коэффициент расхода μ = 0,75, а плотность жидкости ρ = 900 кг/м³. (Величины F, D, d_ш и S_др взять из таблицы 3).

Масло поступает в бак, уровень жидкости в котором расположен на высоте Н, по трубопроводу длиной l и диаметром d. Определить расход масла Q*, если известны: показание манометра, установленного в начальном сечении рм и давление в баке р₀, заданное в избыточной системе отсчета. При решении учесть потери на трение в трубопроводе, а потерями в местных сопротивлениях и величиной скоростного напора пренебречь. Принять плотность масла ρ = 900 кг/м³, вязкость – ν = 0,5 см²/с, режим течения ламинарным. (Величины р_м, р₀, Н, l и d взять из таблицы 4).

Вода движется по горизонтальному трубопроводу длиной l с заданной величиной расхода Q. Определить диаметр трубопровода d*, если известны показания манометров в начальном сечении рм1 = рм и конечном сечении р_м2 = 0,2·р_м. Принять режим течения в трубопроводе турбулентным, а область сопротивления квадратичной. При решении принять относительную эквивалентную шероховатость внутренней поверхности трубопровода k/d* = 0,002. (Величины р_м, Q, и l взять из таблицы 4).

Привод обеспечивает вращение вала аксиально-поршневого насоса, схема которого представлена на рисунке, с частотой вращения n. Определить его рабочий объем и подачу. При этом учесть, что рабочей камерой насоса является цилиндрический объем, в котором совершает возвратно-поступательное движения плунжер. Заданы: диаметр D расположения плунжеров во вращающемся блоке цилиндров, диаметр плунжера d, количество плунжеров z = 9 и угол наклона диска γ = 25º. Объемный кпд насоса принять η_о = 0,95. (Величины n, d, и D взять из таблицы 5).

Комплексный гидропривод содержит два насоса 1 и 2, привод которых обеспечивается от одного вала. От насоса 1 жидкость по трубопроводу длиной l₁ поступает в гидроцилиндр 4, шток которого преодолевает внешнюю нагрузку F со скоростью V_п, а затем по такому же трубопроводу длиной l₁ сливается в бак. От насоса 2 жидкость по трубопроводу длиной l₂ поступает в гидромотор 3, вал которого преодолевает крутящий момент М и вращается с частотой n_м, а затем также сливается в бак по трубопроводу длиной l₂. Определить подачу каждого из насосов, создаваемые ими давления, а также полезную мощность, развиваемую комплексным гидроприводом, если заданы: диаметр поршня гидроцилиндра D, диаметр его штока d_ш и рабочий объем гидромотора W_м. При решении учесть потери в трубопроводах с длинами l₁ = l_т и l₂ = 0,8·l_т, диаметры которых одинаковы и равны d_т. Другими потерями пренебречь. Принять: механические кпд гидроцилиндра и гидромотора одинаковыми η_м = 0,9, объемный кпд гидромотора η_о = 0,95, плотность жидкости ρ = 900 кг/м³, вязкость ν = 0,5 см² /с, режим течения ламинарный. (Величины V_п, n_м, F, М, D, d_ш, d_т, и l_т взять из таблицы 6).