Освітньо-професійної програми підготовки молодих спеціалістів

Методичні рекомендації

з вивчення дисципліни «Основи гідравліки»

для студентів заочного відділення за спеціальністю 5.05030103 “Експлуатація та ремонт гірничого електромеханічного обладнання та автоматичних пристроїв” напряму підготовки 0503 “ Розробка корисних копалин ”

Павлоград

Міністерство освіти і науки України

Павлоградський технікум

Державного вищого навчального закладу

«Національний гірничий університет»

Методичні рекомендації

з вивчення дисципліни «Основи гідравліки»

для студентів заочного відділення за спеціальністю 5.05030103 “Експлуатація та ремонт гірничого електромеханічного обладнання та автоматичних пристроїв” напряму підготовки 0503 “ Розробка корисних копалин ”

Павлоград

ЗАВДАННЯ ПО ВАРІАНТАМ ДЛЯ ВИКОНАННЯ

КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ.

ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

ПН 14 «Основи гідравліки»

освітньо-професійної програми підготовки молодих спеціалістів

ЗА СПЕЦІАЛЬНІСТЮ 5.05030103 “Експлуатація та ремонт гірничого електромеханічного обладнання та автоматичних пристроїв”

(шифр і назва)

НАПРЯМУ ПІДГОТОВКИ 0503 “ Розробка корисних копалин ”

КВАЛІФІКАЦІЇ “ Гірничий технік - електромеханік”

м. Павлоград

ПЕРЕДМОВА

Розробник:Шаріна В.С., викладач вищої категорії

Схвалено та надано чинності цикловою комісією спеціальності 5.05030103 “Експлуатація та ремонт гірничого електромеханічного обладнання та автоматичних пристроїв”

напряму підготовки 0503 “ Розробка корисних копалин ”

Протокол № ___ від «___» ________ 2011 р.

Схвалено Методичною радою Павлоградського технікуму Державного ВНЗ «НГУ»

Протокол № ___ від «___» ________ 2011 р.

70.Резервуар заповнений водою на висоту 2 м, який підтримується незмінно. Через два отвори розташовані на однаковій відстані 25 см від рівня води і дна (мал..10) вода витікає в атмосферу. Визначити швидкості витікання і доведіть, що дальність струменів однакова.

71.З закритого резервуара через зовнішній циліндричний насадок діаметром 8 см витікає вода в атмосферу в кількості 50 л/с при висоті рідини над насадком 3 м. Обчислити надлишковий на поверхні рідини тиск.

72. Визначити витрату і швидкість витікання нафти з резервуара через отвір діаметром 1 см і через коноідальний насадок того ж діаметру при напорі 4 м ( кінематична в’язкість нафти 2* /с).

73.Циліндричний резервуар діаметром 0.5 м має в дні отвір і зовнішній циліндричний насадок однакового діаметра. Яким повинен бути цей діаметр, щоб рівень води в резервуарі підтримався на висоті 1.2 м при витраті 30 л/с? Визначити час споживання резервуара через насадок при відсутності витікання крізь отвір.

51.Корона масою 14,7 кг має під водою вагу, що відповідає масі 13,4 кг. Визначити чи корона золота ( =19300 кг/ ).

52. Надлишковий тиск, виміряний на глибині 300м у морі, дорівнює 3.08 МПа. Визначити питому масу води на цій глибині.

53. Обчислити силу тиску на дні резервуара, якщо діаметр дна D=1 м, діаметр верхньої частини d=0.5 м, а висота резервуара заповненого водою, h=2 м. До поршня, який вільно переміщується, прикладена сила G=3000 Н. Тертям знехтувати (мал. 4).

54. У похилому трубопроводі увімкнена вставка, діаметр якої змінюється від 200 до 90 мм. До перерізів 1-1 та 2-2 підключені трубки диференційного манометра (мал. 5), рівень ртуті в якому перемістився на h=90 мм. Визначити витрату води в трубопроводі.

55. Фонтанна трубка закінчується конічним насадком, розміри якого такі D=50 мм, d=10 mm; H=50 см (мал. 6). Якою буде витрата води при висоті польоту струменя 8 м ? Обчислити значення тиску при вході в насадок.

56. На мал. 7 зображено систему послідовно з’єднаних труб. Визначити швидкість витікання і витрату для випадку, якщо рухається нев’язка рідина. Як зміниться витрата, якщо сумарні витрати напору в системі ∑h=2.75 м ? Вважати, що =100 мм, =150 м, =200 mm, =50 m, =36 mm, H=10 m.

57. Обчислити критичну швидкість, при якій настає перехід від ламінарного режиму до перехідної зони в трубі діаметром 3 см під час руху води і повітря при температурі С та гліцерину С.

58. Резервуар є діаметром 600 мм, і висотою 800 мм заповнений водою. На поршень, встановлений в горловині резервуару маючій діаметр 300 мм, діє сила 1 кН. Визначити повний тиск і силу, діючу на дно резервуару.

59. По нахилому трубопроводі довжиною 500 м, розташованому під кутом до горизонту, відкачується вода з шахти на поверхню в відстойник. Визначити повний напор потоку в середній частині трубопроводу, якщо внутрішній диаметр трубопроводу 100 мм, коефіцієнт тертя 0.03, а відстойник об’ємом 500 заповнюється за 360 хв. Коефіцієнтом місцевих опір знехтувати.

60. Визначити витрати напору на тертя в магістралях гідропередач , якщо витрати рідини =0.015 , =0.02 /с, диаметр трубопроводів =0.01 m, =0.03 m, довжина =1.5 m, =2.5 m. Питома маса робочої рідини 1100 кг/ , кінематична в’язкість v=6.5* /с.

61. Визначити Q і Ú течіння води крізь мале кругле січення диаметром d=0.05 м в боковій стінці резервуара. Напор над центром січення H=2.5 м, температура води С, v =1* /с.

62. Масло, кінематична в’язкість якого 14 /с, протікає в трубі діаметром 25 мм. Визначити витрату, середню швидкість і максимальну швидкість, якщо витрати напору на одиниці довжини трубки дорівнює 0.5 м/м.

63. У трубі діаметром 150 мм протікає масло, питома маса якого 900кг/ , кінематична в’язкість 1.6 /с. Витрата масла 30 л/с. Перевірте, чи режим руху ламінарний, та обчисліть швидкість на осі труби і витрати тиску на одиницю довжини трубки.

64. Визначити гідравлічний коефіцієнт тертя під час руху води (v= /с) в новому чавунному трубопроводі діаметром 150 мм зі швидкістю 2м/с.

65. По трубопроводу діаметром 10 см і довжиною 500 м пропускають воду в кількості 10.5 л/с при різниці тисків 100 кПа і температурі С. Обчислити еквівалентну жорсткість трубопроводу.

66. Різниця рівнів ртуті в диференційному манометрі трубки якого підключені безпосередньо перед і за засувкою h=50мм. Діаметр трубопроводу 100 мм, витрата води в ньому 15.7 л/с. Визначити коефіцієнт опору засувки.

67. З нижнього бака у верхній перекачують бензин. Тиск у нижньому баці, виміряний манометром 1.5.кгс/ , у верхньому – атмосферний. Довжина трубопроводу 24 м, діаметр 40 мм, висота Z=10m. Трубопровід має три різних повороти . Обчислити витрати бензину.

68. Визначити подачу насоса і потрібний тиск на початку трубопроводу при витраті масла 2 (мал. 8) 1 л/с. Довжини і діаметри відповідно: =3 m; =25 mm; =2.0 m; =20 вентелів 3,колін-0.5. Тиск у кінці труби 3 дорівнює атмосферному. Питома маса масла 850 кг/м, його кінетична в’язкість 14* /с.

69. Насос подає масло по трубопроводу довжиною 5 м і діаметром 10 мм у кількості 0.3 л/с. У точці А(мал.9) трубопровід розгладжується на два, розміри яких відповідно 8m, i 8mm, 2m, 5mm. Обчислити тиск насосу і витрати , при в’язкості масла 0.5 /с і питомій масі 900 кг/ . Режим витрати ламінарний, тиск-р, геометричні висоти однакові.

ЗМІСТ

С.

1. Галузь використання………………………………………… 4

2. Нормативні посилання………………………………………. 4

3. Базові дисципліни…………………………………………… 5

4. Дисципліни, що забезпечуються…………………………… 5

5. Зміст дисципліни та розподіл часу за видами занять……... 6

6. Форми контролю засвоєння………………………………… 7

7. Відповідальність за якість навчання………………………. 7

8. Рекомендована література…………………………………. . 7

Галузь використання

Стандарт поширюється на циклові комісії спеціальностей 5.090310 «Експлуатація і ремонт гірничого електромеханічного обладнання та автоматичних пристроїв», де в навчальні плани підготовки молодших спеціалістів з напрямку «Гірництво» включена дисципліна «Основи гідравліки».

Стандарт встановлює:

¨ інформаційну базу, яка опосередковує освітні та професійні уміння за вимогами освітньо – кваліфікаційної характеристики молодшого спеціаліста;

¨ розподіл навчального матеріалу за видами занять;

¨ норми часу на викладання та засвоєння інформаційної бази;

¨ рівень засвоєння знань, що необхідний та достатній для оволодіння уміннями кваліфікації молодшого спеціаліста з гірництва за вимогами освітньо – кваліфікаційної характеристики;

¨ відповідальність за якість освітньої та професійної підготовки;

¨ вимоги до атестації якості освітньої та професійної підготовки молодших спеціалістів.

Стандарт придатний для цілей сертифікації фахівців та атестації випускників вищого навчального закладу першого рівня акредитації.

Нормативні посилання

2.1 ДК 003-95 Державний класифікатор професій.

2.2 Закон України «Про освіту» від 25 березня 1996 р. №100/96-ВР.

2.3 Наказ Міносвіти України від 02 червня 1993 р. №161 «Про затвердження Положення про організацію навчального процесу у вищих навчальних закладах».

2.4 Постанова Кабінету Міністрів України від 20 січня 1998 р. №65 «Про затвердження Положення про освітньо – кваліфікаційні рівні (ступеневу освіту)».

2.5 Закон України «Про вищу освіту» від 17.01.2002 р. №2984 –III.

2.6 Стандарт вищої освіти.

2.7 ДСВО 01-98 Перелік напрямів та спеціальностей, за якими здійснюється підготовка фахівців у вищих навчальних закладах за відповідними освітньо – кваліфікаційними рівнями;

2.8 ДСВО 02-98 Перелік кваліфікацій за відповідними освітньо – кваліфікаційними рівнями;

2.9 ДСВО 03-98 Освітній рівень базової вищої освіти;

2.10 СВО 05-98 Освітньо – кваліфікаційний рівень молодшого спеціаліста.

28.Перерахуйте види місцевих опорів, виконати їх схематично. Формула для визначення витрат напору від місцевих опорів.

29. Визначення повної витрати напору рідини при її русі по трубам від лінейних і місцевих опорів.

30.Призначення трубопроводу. Дати визначення простого та складного трубопроводів. Розглянути класифікацію трубопроводів.

31. Гідравлічний розрахунок трубопроводів. Приклади.

32. Описати явища гідравлічного удару в трубах. Формула для визначення підвищення тиску при гідравлічних ударах.

33. Кавітація і випадки її виникнення в трубах. Порушення, викликані явищем кавітації. Заходи боротьби з кавітацією.

34. Розглянути процес витікання рідини через отвір у тонкій стінці ( намалювати схему сосуду з отвором) для визначення швидкості і витрати рідини.

35. Насадки. Перерахувати типи насадок. Що робиться з рідиною при витіканні її крізь насадки?

36. 5 л. Нафти важить 4.25 кгс. Визначити її питому вагу.

37. До 5л. антифризу (р=800 кг/м) долили 5.5л. води, щоб отримати 10.5 суміші. Визначити питому масу питому вагу суміші.

38. Визначити зміну тиску, при якій початковий об’єм води зменшиться на 1.5% (Ù r).

39. В’язкість рідини визначають на ротаційному віскозиметрі замирюванням манометру тертя на внутрішньому циліндрі, діаметром =160 мм. Діаметр зовнішнього циліндра =180 мм, його довжина L=400 мм. При частоті обертання внутрішнього циліндра n=90 момент тертя в сальнику і підшипниках Мт=0.0735 Н*м. Визначити в’язкість залитої в кільцевий простір рідини, вважаючи, що швидкість змінюється за лінійним законом.

40.Визначити питому масу і питому вагу повітря при надлишковому тиску 4900 Па і температурі С, прийнявши, що = 98100 Па.

41. 200 мінерального масла при температурі С витікає з викозиметра Енглера за час 105с. Водяне число =51с. Питома маса масла 884 кг/ g= 9/81 м/с. Визначити умовну в’язкість масла BY; коефіцієнт кінематичної в’язкості, коефіцієнт динамічної в’язкості М; питому вагу масла.

42. Визначити повний та надлишковий тиск води у відкритому сосуді на глибині 2.5 м, якщо барометр показує 1020кПа. Питома маса 1020 кг/ .

43. Визначити тиск на свободну поверхню в закритому сосуді, якщо рівень рідини у відкритому п’єзометрі вище рівня рідини на 3.1м, а атмосферний тиск 990кПа.

44. Визначити вакуум, якщо повідомлено, що висота труби 75 м, середня температура газів С, температурне повітря С. Питома маса газів та повітря при С і 0.1 МПа відповідно: =1.27 кг/ ; =1/29 кг/ .

45. Визначити різницю тисків Ù р в резервуарах А і В, заповнених маслом, якщо показання диференційного ртутного манометру 0.15 МПа. Питома маса ртуті =13595 кг/ . Масло Н-8А, питома маса масла = 875 кг/ .

46. В U - подібну трубку залито три рідини – воду ( =1000 кг/ ), ртуть ( =13600 кг/ ) і бензин ( =700 кг/ ). Рівні цих рідин показані на мал. 1, причому - = 0.2 м; - =0.1 м; + =1 м. Визначити положення меж розділу і , а також положення вільних поверхонь і відносно певної площини порівнянням 0-0.

47. Обчислити різницю тисків у резервуарах А і В (мал. 2), заповнених водою. Різниця рівнів ртуті в диференціальному манометрі h=50 мм.

48. Визначити діаметр D поршня гідравлічного преса, який повинен забезпечити зусилля =5000H при зусиллі на ручці преса N=150 Н. Діаметр малого поршня 5 см. Плечі ручки а=15 см і b=75 см. Коефіцієнт корисної дії преса 0.9.

49.Щит перекрива канал під кутом до горизонту і закріплений шарнірно до опори над водою ( мал. 3). Обчислити зусилля, яке необхідне для викривання щита за таких умов: ширина b=2 м, =2.5 м, =1.5 м, =1 м . Тертям знехтувати.

50. Поплавок квадратного перерізу повинен відкривати клапан при підвищенні рівня в резервуарі на 2 см. Зусилля відкривання клапана F=10 Н. Якими повинні бути розміри