Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Машиностроительный институт
Кафедра автомобилей
ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ конторольныХ РАБОТ по дисциплине
«ГИДРАВЛИКА, ГИДРОМАШИНЫ И ГИДРОПНЕВМОПРИВОД»
для студентов всех форм обучения
направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)
профиля подготовки «Транспорт»
профилизации «Сервис и эксплуатация автомобильного транспорта»
Екатеринбург 2012
Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по
дисциплине «Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод».
Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2012. 14с.
|
Составитель |
канд.техн.наук, доцент каф. АТ |
С.С. Скачкова |
Одобрены на заседании кафедры автомобилей. Протокол от 30.08.2012 г. № 1 .
|
Зав. каф. АТ |
В.П. Лялин |
Рекомендованы к печати методической комиссией Машиностроительного института РГППУ. Протокол от 10.10.2012 г. № 2
|
Председатель методической комиссии |
А.В. Песков |
|
© ФГАОУ ВПО «Российский
государственный профессионально-педагогический университет», 2012
|
© Скачкова С.С., 2012 |
Введение
Цель выполнения контрольных работ - углубление и обобщения полученных знаний, приобретение навыков решения практических задач с использованием учебной и справочной литературы.
Компетенции обучающегося, оцениваемые по результатам выполнения контрольных работ - готовность применять фундаментальные законы природы и основные физи ческие законы в педагогической области (ОК-17); знание устройства, принципов работы агрегатов, механизмов и узлов современных транспортных и технологических машин (ПСК-1.3).
Выполнения заданий контрольных работ обеспечивает формирование у студентов знаний и умений применения теоретических основ гидравлики для решения конкретных задач технического характера и навыки практического использования гидравлических расчётов.
Теоретический материал дисциплины прорабатывается студентами последовательно в соответствии с содержанием рабочей программы. Внимательно изучаются выводы формул. Сознательно изучаются допущения, принятые при выводе формул, так как они ограничивают практическую применимость полученных закономерностей.
Студенты заочной формы обучения выполняют обязательную контрольную работу, состоящую и трех задач:
Задача №1 (гидростатика);
Задача №2 (гидродинамика);
Задача №3 (объемные двигатели, насосы).
Варианты контрольных работ определяются номером студента по списку группы, или указываются преподавателем индивидуально.
Требования к оформлению и представлению КР:
Отчет по выполнению контрольной работы должен включать следующие составляющие:
Образец оформления титульного листа контрольной работы приведен в Приложении.
Оформление текста должен быть единым для всей выполняемой работы. Работа выполняются на персональном компьютере, в текстовом редакторе WORD
1. Условия задач и методические указания к их решению
1.1. Задача №1
Условие:
а) Определить высоту поднятия воды H поршневым насосом, если давление управляющею пара (газа) равно Рн. Насос содержит два поршня на одном штоке, причем газовый поршень и цилиндр имеют диаметр D , а водяной – d. Коэффициент полезного действия насоса равен .
Исходные данные для решения приведены по вариантам в таблице 1.
Методические указания:
При решении задачи №1, давление нагнетания необходимо выразить через высоту подъема Н.
1.2. Задача №2
Условие:
Вычислить полезную мощность насоса для грузового аккумулятора, если груз весом G имеет ход поршня h при к.п.д. . Время заполнения аккумулятора – t.
Исходные данные для решения приведены по вариантам в таблице 2
Методические указания:
Задача № 2 решается с учетом равенства потенциальной энергии аккумулятора и кинетической энергии насоса.
1.3. Задача №3
Условие:
а) Бак квадратного сечения со стороной D установлен на железнодорожной платформе и заполнен на высоту Н водой. Определить силу давления воды на торцовые стенки при движении цистерны с ускорением a и при a = 0.
D – сторона квадрата торцевых стенок бака, м;
L – длина бака, м; – плотность воды, кг/м3;
а – ускорение платформы, м/с2.
Исходные данные для решения приведены по вариантам в таблице 3.
После вычислений ответить на вопросы:
1. Какая из стенок цистерны нагружена больше?
2. Чему равна разница давлений на стенки цистерны. При а - положительном, а – отрицательном и а = 0?
3. Как повлияет на результаты расчетов замена жидкости более плотной или менее плотной, чем вода?
Методические указания
а) При движении платформы с положительным ускорением зеркало воды наклоняется на угол за счет перемещения массы воды в противоположном к ходу платформы направлению. При отрицательном ускорении (платформа замедляется – торможение) угол наклона зеркала воды меняется на обратный.
Расчетная формула: tg = а/g .
Где g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2.
Силу давления на смоченную часть торцевых стенок цистерны можно вычислить по формуле: F = рцS , где рц – гидростатическое давление в центре тяжести площади смоченной части торцевой стенки, Па; S – смоченная площадь торцевой стенки, м2. Величину рц определим но формуле: рц = gh , где – плотность воды, принять равной 998 кг/м3 (20 оС); h – расстояние от верхней поверхности воды до центра тяжести смоченной части поверхности торца, м.
1.4. Задача № 4
Условие
Гидравлический роторный двигатель с рабочим объемом v0, имеет на валу крутящий момент Мк. Двигатель работает от потока жидкости с расходом Q. К.п.д. объемный равен 0 = 0,96, гидромеханический – гм = 0,96.
Определить частоту вращения вала гидродвигателя и давление рабочей жидкости на входе Р, если потери давления в обратном клапане Ркл = 15,0 кПа. Длина сливной линии равна L, диаметр d. шероховатость стенок трубы ср = 0,05 мм.
Исходные данные для решения по вариантам приведены в таблице 4.
Методические указания
При решении задачи требуется определить разницу давлений во входной и сливной части двигателя Р с учетом потерь в сливной части, включая потери в обратном клапане и в трубе. Для этого требуется вычислить скорость потока и по известному расходу Q и сечению трубы на сливе S = d2/4.
Перепад давления на гидродвигате определяется по уравнению:
Рдв = (2Мк)/(v0гм).
Давление перед двигателем должно включать помимо DРдв и DРкл еще и величину потерь в сливном трубопроводе DРтр.
При вычислении потерь в сливном трубопроводе следует использовать формулу Дарси:
,
где ρ – плотность жидкости, кг/м3; u – скорость движения жидкости, м/с, d, L – диаметр и длина сливного трубопровода, м; λ – коэффициент гидравлического трения.
Коэффициент гидравлического трения λ определяется в зависимости от режима течения, характеризуемого числом Рейнольса
Re = ud/ν,
где u – скорость, м/с; d – диаметр канала, м; ν – коэффициент кинематической вязкости жидкости, м2/с.
При ламинарном режиме течения (в практических расчетах для круглых труб при Re 2300) коэффициент гидравлического трения определяется по формуле: λ= 64/Re.
Для турбулентных режимов (при Re > 2300) для расчета трубопроводов с естественной шероховатости наиболее применимой является универсальная формула А.Д. Альтшуля:
λ= 0,11(Δ/d + 68/Re)0,25.
Данная формула является универсальной и может быть использована во всем диапазоне турбулентных течений. Для гидравлически гладких труб (Re < 10Δ/d) расчет коэффициента гидравлического трения можно рассчитать по более простой формуле Блазиуса:
λ= 0,316/Re0,25,
а для вполне шероховатых труб (Re > 500Δ/d) – по формуле Б.Л. Шифринсона:
λ= 0,11(δ/d)0.25.
Частота вращения двигателя определяется по формуле n = Q0/v0.
2.1. Исходные данные по задаче № 1
Таблица 1
|
№ варианта |
ПАРАМЕТРЫ ЗАДАНИЯ |
|||
|
Рн, кПа |
D, м |
d, м |
|
|
|
1 |
120 |
0,30 | |
0,01 |
0,95 |
|
2 |
125 |
0,25 ! |
0.01 |
0,95 |
|
3 |
130 |
0,20 |
0,01 |
0,95 |
|
4 |
135 |
0,15 |
0,01 |
0,95 |
|
5 |
140 |
0,10 |
0,01 |
0,95 |
|
6 |
150 |
0,05 |
0,01 |
0,95 |
|
7 |
160 |
0,30 |
0,015 |
0,9 |
|
8 |
170 |
0,25 |
0,015 |
0,9 |
|
9 |
180 |
0,20 |
0,015 |
0,9 |
|
10 |
190 |
0,15 |
0,015 |
0,9 |
|
11 |
200 |
0,10 |
0,015 |
0,9 |
|
12 |
210 |
0,05 |
0,015 |
0,9 |
|
13 |
120 |
0,30 |
0,018 |
0,88 |
|
14 |
125 |
0,25 |
0,018 |
0,88 |
|
15 |
130 |
0,20 |
0,018 |
0,88 |
|
16 |
135 |
0,15 |
0,018 |
0,88 |
|
17 |
140 |
0,10 |
0,018 |
0,88 |
|
18 |
150 |
0,05 |
0,018 |
0,88 |
|
19 |
160 |
0,30 |
0,02 |
0,85 |
|
20 |
170 |
0,25 |
0,02 |
0,85 |
|
21 |
180 |
0,20 |
0,02 |
0,85 |
|
22 |
190 |
0,15 |
0,02 |
0,85 |
|
23 |
200 |
0,10 |
0,02 |
0,85 |
|
24 |
210 |
0,05 |
0,02 |
0,85 |
|
25 |
125 |
0,25 |
0,05 |
0,80 |
|
26 |
130 |
0,20 |
0,05 |
0,80 |
|
27 |
135 |
0,15 |
0,05 |
0,80 |
|
28 |
140 |
0,10 |
0,05 |
0,80 |
|
29 |
150 |
0,05 |
0,05 |
0,80 |
|
30 |
160 |
0,30 |
0,05 |
0,80 |
2.2. Исходные данные по задаче № 2
Таблица 2
|
№ варианта |
ПАРАМЕТРЫ ЗАДАНИЯ |
|||
|
G, кг |
h,м |
|
, с |
|
|
1 |
100 |
5,0 |
0,95 |
20 |
|
2 |
150 |
4,5 |
0,95 |
20 |
|
3 |
200 |
4,0 |
0,95 |
20 |
|
4 |
250 |
3,5 |
0,90 |
20 |
|
5 |
300 |
3,0 |
0,90 |
20 |
|
6 |
350 |
2,5 |
0,90 |
20 |
|
7 |
100 |
2,0 |
0,85 |
25 |
|
8 |
150 |
1,5 |
0,85 |
25 |
|
9 |
200 |
1,2 |
0,85 |
25 |
|
10 |
250 |
1,0 |
0,80 |
25 |
|
11 |
300 |
0,85 |
0,80 |
25 |
|
12 |
350 |
0,75 |
0,80 |
25 |
|
13 |
100 |
5,0 |
0,95 |
30 |
|
14 |
150 |
4,5 |
0,95 |
30 |
|
15 |
200 |
4,0 |
0,95 |
30 |
|
16 |
250 |
3,5 |
0,90 |
30 |
|
17 |
300 |
3,0 |
0,90 |
30 |
|
18 |
350 |
2,5 |
0,90 |
30 |
|
19 |
100 |
2,0 |
0,85 |
15 |
|
20 |
150 |
1,5 |
0,85 |
15 |
|
21 |
200 |
1,2 |
0,85 |
15 |
|
22 |
250 |
1,0 |
0,80 |
15 |
|
23 |
300 |
0,85 |
0,80 |
15 |
|
24 |
350 |
0,75 |
0,80 |
15 |
|
25 |
100 |
2,5 |
0,75 |
10 |
|
26 |
150 |
2,0 |
0,75 |
10 |
|
27 |
200 |
1,5 |
0,75 |
10 |
|
28 |
250 |
1,2 |
0,75 |
10 |
|
29 |
300 |
1,0 |
0,75 |
10 |
|
30 |
350 |
0,85 |
0,75 |
10 |
2.3. Исходные данные по задаче № 3
Таблица 3
|
№ варианта |
ПАРАМЕТРЫ ЗАДАНИЯ |
|||
|
D,м |
L, м |
h,м |
a, м/c2 |
|
|
1 |
1,85 |
9,0 |
0,95 |
2,0 |
|
2 |
1,85 |
9,0 |
0,95 |
-2,0 |
|
3 |
2,00 |
9,0 |
1,0 |
2,0 |
|
4 |
2,20 |
9,0 |
1,0 |
-2,0 |
|
5 |
2,40 i |
9,0 |
1,2 |
2,5 |
|
6 |
2,60 |
9,0 |
1,2 |
-2,5 |
|
7 |
1,50 i |
8,5 |
1,0 |
2,0 |
|
8 |
1,75 |
8,5 |
1,0 |
-2,0 |
|
9 |
2,00 |
8,5 |
1,2 |
1,5 |
|
10 |
2,20 |
8,5 |
1,2 |
-1,5 |
|
11 |
2,80 |
8,5 |
1,4 |
3,2 |
|
12 |
2,80 |
8,5 |
1,4 |
-3,2 |
|
13 |
1,85 |
8,0 |
1,0 |
1,2 |
|
14 |
1,75 |
8,0 |
1,0 |
-1,2 |
|
15 16 |
2,00 |
8,0 |
1.0 |
2,0 |
|
16 |
2,20 | |
8,0 |
1,0 |
-2,0 |
|
17 |
2,40 j |
8,0 |
1,2 |
2,2 |
|
18 |
2,60 |
8,0 |
1,2 |
-2,2 |
|
19 |
1,50 |
7,0 |
1,0 |
1,5 |
|
20 |
1,75 "^ |
7,0 |
1,0 |
-1,5 |
|
21 |
2,00 |
7,0 |
1,0 |
2,2 |
|
22 |
2,20 |
7,0 |
1,0 |
-2,2 |
|
23 |
2,40 |
7,0 |
1,2 |
2,2 |
|
24 |
2,60 |
7,0 |
1,2 |
-2,2 |
|
25 |
2,40 i |
7,5 |
1,4 |
-1,2 |
|
26 |
2,60 |
7,5 |
1,0 |
2,0 |
|
27 |
1,50 i |
7,5 |
1,0 |
-2,0 |
|
28 |
1,75 |
7,5 |
1.0 |
2,2 |
|
29 |
2,00 |
7,5 |
1,0 |
-2,2 |
|
30 |
2,20 |
7,5 |
1,2 |
1,5 |
2.4. Исходные данные по задаче № 4
Таблица 4
|
№ варианта |
ПАРАМЕТРЫ ЗАДАНИЯ |
|||||||
|
Мк, Нм |
гм |
v0, м3 |
, кг/м3 |
L, м |
d, м |
, см2/с |
Q, м3/c |
|
|
1 |
20 |
0,998 |
810 -4 |
998 |
1,0 |
110-2 |
0,01 |
0,1 |
|
2 |
20 |
0,998 |
810 -4 |
998 |
1,0 |
110-2 |
0,01 |
0,1 |
|
3 |
30 |
0,995 |
710 -4 |
745 |
1,2 |
810-2 |
0,0073 |
0,4 |
|
4 |
30 |
0,995 |
710 -4 |
745 |
1,2 |
810-2 |
0,0073 |
0,4 |
|
5 |
40 |
0,992 |
610 -4 |
808 |
1,5 |
610-2 |
0,025 |
0,3 |
|
6 |
40 |
0,992 |
610 -4 |
808 |
1,5 |
610-2 |
0,25 |
0,3 |
|
7 |
50 |
0,990 |
110 -3 |
819 |
1,8 |
1,210-2 |
0,01 |
0,2 |
|
8 |
50 |
0,990 |
110 -3 |
819 |
1,8 |
1,210-2 |
0,01 |
0,2 |
|
9 |
60 |
0,988 |
1,210 -3 |
884 |
0,6 |
110-2 |
0,28 |
0,1 |
|
10 |
60 |
0,988 |
1,210 -3 |
884 |
0,6 |
110-2 |
0,28 |
0,1 |
|
11 |
80 |
0,986 |
1,410 -3 |
998 |
0,8 |
810-2 |
0,01 |
0,4 |
|
12 |
80 |
0,986 |
1,410 -3 |
998 |
0,8 |
810-2 |
0,01 |
0,4 |
|
13 |
20 |
0,998 |
1,510 -3 |
745 |
1,0 |
610-2 |
0,0073 |
0,3 |
|
14 |
20 |
0,998 |
1,510 -3 |
745 |
1,0 |
610-2 |
0,0073 |
0,3 |
|
15 |
30 |
0,995 |
1,610 -3 |
808 |
1,2 |
1,510-2 |
0,025 |
0,2 |
|
16 |
30 |
0,995 |
1,610 -3 |
808 |
1,2 |
1,510-2 |
0,025 |
0,2 |
|
17 |
40 |
0,992 |
1,810 -3 |
819 |
1,5 |
1,210-2 |
0,01 |
0,1 |
|
18 |
40 |
0,992 |
1,810 -3 |
819 |
1,5 |
1,210-2 |
0,01 |
0,1 |
|
19 |
50 |
0,990 |
2,010 -3 |
884 |
0,6 |
110-2 |
0,28 |
0,1 |
|
20 |
50 |
0,990 |
2,010 -3 |
884 |
0,6 |
110-2 |
0,28 |
0,1 |
|
21 |
60 |
0,988 |
2,110 -3 |
998 |
0,8 |
810-2 |
0,01 |
0,2 |
|
22 |
60 |
0,988 |
2,210 -3 |
998 |
0,8 |
810-2 |
0,01 |
0,2 |
|
23 |
80 |
0,986 |
2,210 -3 |
745 |
1,0 |
610-2 |
0,0073 |
0,3 |
|
24 |
80 |
0,986 |
2,210 -3 |
745 |
1,0 |
610-2 |
0,0073 |
0,3 |
|
25 |
50 |
0,988 |
1,910 -3 |
819 |
2,5 |
1010-2 |
0,01 |
0,1 |
|
26 |
60 |
0,986 |
1,710 -3 |
819 |
2,5 |
1010-2 |
0,01 |
0,4 |
|
27 |
60 |
0,986 |
1,910 -3 |
884 |
3,5 |
610-2 |
0,28 |
0,4 |
|
28 |
80 |
0,988 |
1,910 -3 |
819 |
3,5 |
610-2 |
0,01 |
0,3 |
|
29 |
80 |
0,986 |
1,710 -3 |
819 |
2,8 |
810-2 |
0,01 |
0,3 |
|
30 |
20 |
0,986 |
1,910 -3 |
884 |
2,8 |
810-2 |
0,28 |
0,2 |
Учебно-методическое и информационное обеспечение контрольной работы
Основная литература
Дополнительная литература
3. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для втузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б.Некрасов и др.- М.: Машиностроение, 1982.- 432 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Машиностроительный институт
Кафедра автомобилей
конторольная РАБОТА
по дисциплине
«ГИДРАВЛИКА, ГИДРОМАШИНЫ И ГИДРОПНЕВМОПРИВОД»
вариант № ХХ
Исполнитель:
студент группы ХХХХХХ ХХХХХХХХ
Проверил:
доцент кафедры АТ,
канд. техн. наук ХХХХХХХХ
Екатеринбург 2012
Задания и методические указания
к выполнению контрольных работ по дисциплине
«Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод»
Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага для множ. аппаратов.
Печать плоская. Усл.печ.л. Уч.-изд.л. Тираж экз. Заказ
ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.
Ризограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.
PAGE 12