Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Указание






На сосуд действуют две вертикальные силы – собственный вес и выталкивающая сила со стороны жидкости Рвыт ., равная произведению весового давления на глубине h и площади кольца. Из условия равенства этих сил определяется величина h и, далее, объём жидкости W.

Таблица исходных данных

вариант Темп-ра, t ° С D, м d, м m, кг жидкость
    3, 0 0, 2   вода
    2, 0 0, 1   бензин
    4, 0 0, 3   керосин
    2, 5 0, 15   вода
    3, 5 0, 2   вода
    3, 2 0, 15   бензин
    3, 5 0, 25   керосин
    4, 5 0, 25   вода
    3, 0 0, 3   нефть
    2, 8 0, 4   бензин

 

Задача 21

На рисунке изображена схема гидравлического мультипликатора. Определить высоту h подъёма жидкости, если дано : R, d0, d1, d2, температура воды 20°С, а температура жидкости - t °C.

Мультипликатор (от латинского multiplico –умножаю, увеличиваю) – устройство для повышения давления в жидкости. При равновесии силы давления на поршень мультипликатора равны слева и справа. Сила равна произведению давления на площадь. Там, где меньше площадь, больше давление.

 

 

       
   
d0
 
 

 


Рисунок к задачам 21, 22, 23

Указания

1. Составьте уравнение равновесия поршня мультипликатора: Р1 = Р2.

Р1=pc1× w1; Р2=pc2× w2.

pc1 и pc2 – манометрические

(избыточные над атмосферным) давления в центрах тяжести площадей w1 и w2.

2. Атмосферное давление передается через воду и жидкость по закону Паскаля и действует по площади круга диаметра D слева и по площади круга диаметра d справа. Кроме этого, оно действует справа по площади кольца в полости А непосредственно. В результате силы атмосферного давления уравновешиваются, так как атмосферное давление действует справа и слева на одинаковую площадь.

3. Неизвестная величина h войдет в давление pc2.

 

 

Таблица исходных данных

Вариант Темп-ра, t ° С d0, м d1, м d2, м R, Н H, м Жидкость
    0, 3 0, 2 0, 1     вода
    0, 2 0, 1 0, 05   1, 2 бензин
    0, 25 0, 3 0, 15   1, 5 керосин
    0, 35 0, 15 0, 05   0, 9 вода
    0, 2 0, 2 0, 07   0, 8 вода
    0, 4 0, 15 0, 06   0, 7 бензин
    0, 6 0, 25 0, 1   1, 4 керосин
    0, 65 0, 25 0, 05   1, 1 вода
    0, 5 0, 3 0, 2   1, 5 нефть
    0, 3 0, 4 0, 2   1, 6 бензин

 

Задача 22

Решите задачу 21 при условии, что в полости А давление газа не равно атмосферному. В условии задачи задается избыток (рм) или недостаток (рv) этого давления до атмосферного.

Указания:

Введите в уравнение равновесия поршня мультипликатора дополнительную силу от давления газа. Чтобы не ошибиться в направлении силы давления газа, определяйте все силы через абсолютные давления. В этом случае сила давления всегда направлена по внутренней нормали – жидкость или газ давят на поверхность!

Рг + Р2Р1 = 0 - уравнение равновесия поршня

 

Р1
сила давления газа Рг, действует по площади кольца  
Схема действующих сил:

 

 

 

 

Вар-нт                    
рм, кПа   -   -   -   -   -
Рv, кПа -   -   -   -   -  

 

Задача 23

Решите задачу 21 при условии, что поршень 1 отсутствует, и сила R равна нулю.

Указание

Давление в центре тяжести площади w1 равно: рc1= рат + rв× g× H

 

Задача 24

Определить силу прессования Р, развиваемую гидравлическим прессом. Диаметр большого плунжера равен D, а малого d. Большой плунжер расположен выше меньшего на величину H, усилие, приложенное к рукоятке, равно R. Температура жидкости 20°С.

 

 

Рисунок к задачам 24, 25, 26

Указания

1. Цель – при действии малой силы R получить возможно большую силу прессования Р. Выигрыш в силе имеет место:

· За счет рычага

· За счет разницы площадей поршней.

Сила Р равна произведению давления на уровне 2-2 и площади поршня диаметром D.

2. Атмосферное давление действует на поршни сверху и снизу (передается через жидкость по закону Паскаля). В связи с этим его можно не учитывать и под давлением понимать избыточное над атмосферным, то есть манометрическое.

3. Для определения силы, действующей на поршень диаметром d, необходимо рассмотреть равновесие рычага: å М0 = 0. Из этого уравнения определяется сила Fрыч.

 


4. Далее можно определить давление под малым поршнем, то есть на плоскости 1-1. Затем по основному уравнению гидростатики перейти к давлению на плоскости 2-2 и определить силу Р.

 

Таблица исходных данных

вариант D, м d, м R, н b, мм a, мм H, м жидкость
  0, 3 0, 1         вода
  0, 2 0, 05       1, 2 масло инд. 12
  0, 25 0, 06       1, 5 вода
  0, 35 0, 08       0, 9 масло инд. 20
  0, 2 0, 05       0, 8 вода
  0, 4 0, 1       0, 7 масло инд. 30
  0, 6 0, 15       1, 4 вода
  0, 65 0, 2       1, 1 масло инд. 50
  0, 5 0, 12       1, 5 вода
  0, 3 0, 04       1, 6 масло турбинное

 

Задача 25

Решите задачу 24 при условии, что высота H равна нулю, то есть поршни расположены на одном уровне.

Задача 26

Решите задачу 24 при условии, что рычаг отсутствует, и сила R приложена непосредственно к поршню малого диаметра.

 

Задача 27

В днище резервуара с водой имеется круглое спускное отверстие, закрытое плоским клапаном. Определить, при каком диаметре D цилиндрического поплавка клапан автоматически откроется при достижении высоты уровня жидкости в резервуаре равной H? Длина цепочки, связывающей поплавок с клапаном, равна l, вес подвижных частей устройства G, давление на свободной поверхности жидкости измеряется мановакуумметром, его показание равно рм, температура воды C.

    pм     d Рисунок к задачам 27, 28 и 29

Pг
Указания

1. Диаметр поплавка входит в силу РАрх и определяется из условия равновесия клапана: алгебраическая сумма всех вертикальных сил, действующих на клапан, равна нулю.

2. Атмосферное давление входит составной частью в абсолютное давление жидкости и газа, а также действует на клапан снизу. Для упрощения решения задачи в формулы, определяющие силы давления, можно подставлять давления, избыточные над атмосферным.

3. Схема действующих сил:

 
 

 

 


Таблица исходных данных

Вариант l, м d, м G, н рм, кПа H, м Температура, °С
  0, 9 0, 1     2, 1  
  0, 8 0, 05     1, 6  
  0, 95 0, 06     1, 9  
  0, 85 0, 08     1, 9  
  1, 2 0, 05     1, 95  
  1, 1 0, 1     2, 2  
  1, 05 0, 15     2, 4  
  1, 2 0, 2     2, 1  
  0, 9 0, 12     1, 7  
  0, 8 0, 04     2, 0  

 

Задача 28

Решите задачу 27 для случая, когда весом подвижных частей устройства можно пренебречь






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.