Розрахунок гідравлічної установки: Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисциплін “Гідравліка, гідро- та пневмопривод”, “Технічна механіка рідини та газу”

Міністерство освіти і науки України

Полтавський національний технічний університет

імені Юрія Кондратюка

Кафедра гідравліки, водопостачання і водовідведення

РОЗРАХУНОК ГІДРАВЛІЧНОЇ УСТАНОВКИ:

Методичні вказівки до виконання

розрахунково-графічної роботи з дисциплін

“Гідравліка, гідро- та пневмопривод”,

“Технічна механіка рідини та газу”

для студентів механічних і будівельних спеціальностей

усіх форм навчання

Полтава 2008

Розрахунок гідравлічної установки: Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисциплін “Гідравліка, гідро- та пневмопривод”, “Технічна механіка рідини та газу” для студентів механічних і будівельних спеціальностей усіх форм навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2008. – 29 с.

Укладач: В.Г. Новохатній, канд. техн. наук, доцент кафедри гідравліки, водопостачання і водовідведення

Відповідальний за випуск: С.М. Срібнюк, завідувач кафедри гідравліки, водопостачання і водовідведення, канд. техн. наук, професор

Рецензент: А.Ф. Строй, доктор техн.наук, професор, завідувач кафедри теплогазопостачання та вентиляції ПолтНТУ

 Затверджено науково-методичною

радою університету

Протокол  №                  від                      2007 р.

Коректор        Є.В. Найчук

Зміст

ВСТУП……………………………………………………………………………..4

1 ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА.…………………………………………………….5

1.1 Задача з гідростатики : гідравлічний домкрат.……………………………..5

1.2 Задача з гідродинаміки : рух рідини в короткому трубопроводі.…………7

1.2.1 Формула необхідного напору відцентрового насоса…….……………7

1.2.2 Втрати напору за довжиною……………………………….……………8

1.2.3 Втрати напору на місцевих опорах……………………….…….…….....9

1.2.3.1 Раптове розширення трубопроводу….…………………………...10

1.2.3.2 Раптове звуження трубопроводу………………………………….10

1.2.3.3 Поступове розширення трубопроводу…………………………...11

1.2.3.4 Поступове звуження трубопроводу (конфузор)…………………12

1.2.3.5 Діафрагма в трубопроводі………………………………………...12

1.2.3.6 Поворот труби……………………………………………………..13

1.2.3.7 Кульовий кран……………………………………………………..15

1.2.3.8 Зворотний клапан і триходовий кран…………………………….15

2 ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ……………………………………………………16

2.1 Визначення ваги цегли, яку можна підняти на платформі гідравлічного домкрата ……………………..............…………..….…….…16

2.2 Визначення необхідного напору відцентрового насоса….…...……….…17

2.2.1 Визначення витрати води у трубопроводі……………..…………...…17

2.2.2 Визначення втрат напору за довжиною………………..…………...…17

2.2.3 Визначення втрат напору на місцевих опорах ……………..…………19

2.2.4 Обчислення необхідного напору відцентрового насоса…………..….25

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ………………………………………………………….26

Додаток А…….…………………………………………………………………..27

Додаток Б.……….………………………………………………………………..27

Додаток В……….………………………………………………………………..28

Додаток Г……….………………………………………………………………...29

ВСТУП

Розрахунково-графічна робота “Розрахунок гідравлічної установки” складається з двох частин: гідростатики та гідродинаміки.

У розділі гідростатики необхідно розв’язати практичну задачу з використанням закону Паскаля, при цьому застосовуються одиниці вимірювання міжнародної системи одиниць (SІ).

У розділі гідродинаміки потрібно вирішити практичну задачу з визначення необхідного напору відцентрового насоса, який подає трубопроводом рідину з резервуара у бак, що розташований на деякій висоті над резервуаром. При цьому трубопровід має змінний діаметр та різні місцеві опори, а витрата рідини стала.

1 ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

1.1 Задача з гідростатики: гідравлічний домкрат

Суть задачі зводиться до підіймання платформи з цеглою за допомогою гідравлічного пристрою – гідравлічного домкрата. Він складається з двох циліндрів різного діаметра, що обладнані відповідними поршнями. Циліндри поєднані між собою трубопроводом із рідиною. При цьому платформа з цеглою знаходиться на поршні великого циліндра, а до поршня малого циліндра приєднано важіль, на кінець якого діє сила F (рис. 1.1).

Згідно з законом Паскаля тиск, що діє на рідину в замкненому об’ємі, передається в усі точки рідини однаково. Для визначення тиску рідини в малому циліндрі визначаємо силу тиску F₁, що діє на поршень малого циліндра з боку важеля. Складаємо рівняння моментів сил відносно шарнірної опори:

 ,

звідки , Н, де  – сила, що діє на кінець важеля поршня малого циліндра, Н;

 – сила тиску , що діє на поршень малого циліндра, Н;

 – довжина малого плеча важеля, м;

 – довжина великого плеча важеля, м;

Величина тиску р рідини в малому циліндрі складає

, Па, де  – площа поперечного перерізу малого циліндра, м²;