Задачи / гидромеханика

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ХЕРСОНСЬКА ДЕРЖАВНА МОРСЬКА АКАДЕМІЯ
КАФЕДРА ЕКСПЛУАТАЦІЇ СУДНОВИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ
УСТАНОВОК ТА ЗАГАЛЬНО-ІНЖЕНЕРНОЇ ПІДГОТОВКИ
Шифр №__________________
Реєстр. №_________________
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИКОНАННЯ
ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ
З дисципліни
Гідромеханіка та судновий гідропривід
Факультет
суднової енергетики
Ступінь вищої освіти
Підготовка бакалаврів на основі повної
загальної середньої освіти
Галузь знань
0701 «Транспорт і транспортна інфраструктура»
Напрям підготовки
6.070104 «Морський та річковий транспорт»
Професійне спрямування
«Експлуатація
установок»
Курс
другий/третій
Форма навчання
денна/заочна
Херсон – 2015
суднових
енергетичних
Методичні рекомендації до виконання практичних занять з дисципліни
«Гідромеханіка та судновий гідропривід» розроблено відповідно з робочою
навчальною програмою за напрямом підготовки 6.070104 «Морський та
річковий транспорт» професійного спрямування «Експлуатація суднових
енергетичних установок» к.т.н., старший викладач кафедри експлуатації
суднових
енергетичних
установок
та
загальноінженерної
підготовки
Браїло М.В. – 38 с.
Методичні рекомендації до виконання практичних занять розглянуто на
засіданні кафедри експлуатації суднових енергетичних установок та
загальноінженерної підготовки
____ ____________________ 2015 р.
протокол №____
Завідувач кафедри
ЕСЕУ та ЗП
д.т.н., професор
_______________ А.В. Букетов
( пі дпис)
Завідувач навчально-методичного відділу _______________ В.В Черненко
( пі дпис)
2
Зміст
Денна форма навчання
стор.
Практичне заняття №1
Рішення задач про рівновагу рідини в посудинах. Задачі про
визначення тиску на занурені поверхні………………………………
Практичне заняття №2
Рішення задач з застосуванням рівняння нерозривності. Визначення
критерія Рейнольдса. Визначення питомої енергії рідини:
кінетичної, потенційної, тиску………………………………………..
Практичне заняття №3
Рішення задач з застосуванням простих коефіцієнтів опору:
ступінчасті, кутові переходи, втрати енергії по довжині
труби……………………………………………………………………..
Практичне заняття №4
Розрахунок труби Вентурі: визначення швидкості і тиску в шийці
труби…………………………………………………………………….
Практичне заняття №5
Рішення задач про ударні хвилі при раптовім перекритті потоку в
трубі і при поступовім. Визначення сил, що діють на перо керма
морського судна…………………………………………………………
Практичне заняття №6
Вивчення регульованого радіально-плунжерного насосу: його
конструкції
робочих
параметрів
–
тиску,
подачі,
ККД………………………………………………………………………
Практичне заняття №7
Ознайомлення
з
робочими
схемами
і
конструкціями
гідроапаратури…………………………………………………………..
Практичне заняття №8
Вивчення гідросхеми вантажного крана. Пристрої регулювання і
управління………………………………………………………………
Практичне заняття №9
Вивчити конструкції названих гідромашин………….………………
Практичне заняття №10
Вивчення закриття люків, апарелей, лацпорта……………………….
Практичне заняття №11
Розрахунок гідроприводу з дроселем. Визначення ККД, нагріву
робочої рідини…………………………………………………………..
3
5
10
17
22
28
31
32
33
34
35
36
Заочна форма навчання
Практичне заняття №1
Рішення задач про рівновагу рідини в посудинах. Задачі про
визначення тиску на занурені поверхні
Практичне заняття №2
Ознайомлення з робочими схемами і конструкціями
гідроапаратури
Практичне заняття №3
Розрахунок гідроприводу з дроселем. Визначення ККД, нагріву
робочої рідини
Вимоги до оформлення
Рекомендована література……………………………………………
4
-
-
37
38
Практичне заняття №1
Тема роботи: Рішення задач про рівновагу рідини в посудинах. Задачі про
визначення тиску на занурені поверхні
Мета роботи: Здобути практичні навички розв’язання задач на використання
законів гідростатики та властивостей робочих рідин.
Завдання
1.
Прогнозування поведінки робочих рідин в умовах зберігання і статичних
навантажень.
2.
Вивчення сил тиску рідини на суміжні поверхні.
Задача №1-1
Два открытых сообщающихся сосуда А и В (рис.1.1) заполнены жидкостями
удельного веса γ1 = 0,9 Г/см3 и γ2 = 1 Г/см3.
Определить положение плоскости раздела жидкостей относительно уровней в
сосудах, если разность уровней в них h = 10 см.
Рисунок 1.1
Давление в плоскости раздела двух жидкостей по основному уравнению
гидростатики
𝑝𝑎 = 𝑝атм + 𝛾1 НА = 𝑝атм + 𝛾2 НВ
С другой стороны, по чертежу имеем:
НА = НВ + h
Совместное решение этих уравнений приводит к следующим результатам:
НВ =
γ1
0,9
ℎ=
∙ 10 = 90 см
𝛾2 − 𝛾1
1 − 0,9
5
НА =
γ2
1
ℎ=
∙ 10 = 100 см
𝛾2 − 𝛾1
1 − 0,9
Задача №1-2
Металевий бак ємністю V=200л повністю заповнений водою при температурі
t01=200С при атмосфернім тиску. Скільки води ΔV виллється з бака через вінця, якщо воду
в ньому нагріти до температури t02=700С. Коефіцієнт об’ємної розширюваності води від
нагріву К=5*10-4 1/К.
Задача вирішується за формулою:
V  V  K  T
Де
T  t 0 2  t 01
Чисельно V  0,2  5 10
4
 (70  20)  5 103 м3.
Тобто, з бака витече 5 літрів води.
Задача №1-3
На судно привезли мінеральне мастило, що при температурі t01=100С і тиску Р1=1
бар має густину ρ1=850кг/м3. Яку густину матиме мастило, якщо його нагріти до
температури t02=500С і підняти тиск до Р2=2,5 бар. Коефіцієнт об’ємної стисливості
β=7,5*10-10 1/Па, коефіцієнт температурного розширення К=8*10-4 1/К.
Задача вирішується за формулою:
 2  1 
Де
1  p
1  KT
p  p 2  p1
T  t 0 2  t 01
1  7,5  1010  2,5  1  105
 824кг / м 3
Чисельно  2  850 
4
1  8  10  50  10
Задача №1-4
Мінеральне мастило АМГ-10 при температурі t1=200С і тиску Р1=1 бар має
кінематичну в’язкість ν1=20*10-6м2/с. Визначити кінематичну в’язкість цього мастила при
температурі t2=500С і тиску Р2=2,5 бар.
6
Задача вирішується за формулою:
ep
 2   1  T
e
Де е – основа натуральних логарифмів
p  p2  p1  2,5  1  1,5
бар
T  t 2  t1  50  20  30 К
α=0,0025
λ=0,025
Чисельно:
e 0,00251,5
 2  20  10  0,02530  9,48  106 м2/с
e
6
Задача №1-5
У гідрофорі знаходиться під газовою подушкою вода. Над водою в манометричній
трубці атмосферний тиск Ра. Задані нівелірні висоти Z1=0,2м, Z2=0,5м, Z3=0,8м. Визначити
надлишкові тиски Р0, Р1, Р2.
Мал. 1.2
Розв’язання
Задача вирішується за основним рівнянням гідростатики.
Р0=ρg(Z3-Z2)=
=1000*9,8(0,8-0,5)=2,94*103 Па
Р1=Р0+ ρg(Z2-Z1)=
=2,94*103+1000*9,8*0,3=5,88*103 Па
7
Р2=Р0+ ρg Z2 =
=2,94*103+1000*9,8*0,5=7,84*103 Па
Задача №1-6
Стінка баку нахилена під кутом α=400 до вертикалі. Прямокутний люк бака
розмірами а1хb1 прикривається кришкою з контуром ущільнення ахb. Геометричний центр
кришки занурений в рідину на глибину hс=1,2м. Визначити силу тиску води на кришку F і
точку її прикладення D. Густина води ρ=1000кг/м3. а=0,5м, b=0,6м.
Мал. 1.4
Розв’язання
1.
Тиск в центрі кришки
pC    g  hC , де g=9,8м/с2.
2.
Сила тиску на кришку
F  pC  S  pC  a  b
Точка D прикладення сили F знаходиться глибше, ніж С на відстань
lCD 
I CX  cos 
S  hC
Де ІСХ – момент інерції робочої площі кришки відносно горизонтальної вісі Сх;
S – площа кришки.
Для прямокутної площі I CX
b  a3

12
8
S  ab
Чисельно:
Р=1000*9,8*1,2=11,76*103 Па
F=11,76*103*0,5*0,6=3,528*103 Н
S=0,5*0,6=0,3м2
ІСХ=0,6*0,53/12=6,25*10-3 м4
lCD
6,25 10 3  cos 40 0

 0,0133 м
0,3 1,2
Мал. 1.4
Контрольні питання
1.
Як змінюється густина рідини в залежності від тиску і температури?
2.
Як змінюється кінематична в’язкість рідини в залежності від тиску і
температури?
3.
В чому полягають закон сполучених посудин і закон Паскаля?
4.
Прокоментувати формулу для визначення точки прикладання сили тиску, що
діє на бічну кришку бака.
5.
Якими приладами визначається тиск рідини?
6.
Чим визначається нижня межа вакууму в рідині?
9
Практичне заняття №2
Тема роботи: Рішення задач з застосуванням рівняння нерозривності. Визначення
критерія Рейнольдса. Визначення питомої енергії рідини: кінетичної, потенційної, тиску.
Мета роботи: Здобути практичні навички розв’язання задач із використанням
рівняння Бернуллі.
Завдання
1.
З’ясувати і засвоїти фізичний зміст рівняння Бернуллі в різних енергетичних
рівняннях.
2.
Вміти складати рівняння Бернуллі для вирішення конкретних задач.
3.
Вміти обчислювати опір гідравлічних систем руху рідини.
4.
Навчитись визначати режим руху рідини за критерієм Рейнольдса Re
Задача №2-1
Маємо горизонтальну трубу (для подачі води) сталим прохідним діаметром d,
довжиною L, внутрішня поверхня якої має умовну еквівалентну шорсткість Δe. Тиск на
вході в трубу Р1, на виході Р2.
Дано:
d=0,1м
L=12м
Δe=0,1мм
Р1=5 бар
Р2=3 бар
Визначити:
1.
Лінійний коефіцієнт тертя в трубі (за довжиною) λ і коефіцієнт опору ζ.
2.
Швидкість потоку рідини в трубі і число Рейнольдса потоку.
3.
Об’ємний потік через трубу (витрату) Q
Розв’язання
Лінійний коефіцієнт тертя λ доцільно попередньо визначити за наближеною
степеневою формулою Альтшуля
 68 e 
  0.11


 Re d 
10
0.25
(2.1)
Спочатку вважатимемо, що число Рейнольдса дуже велике і часткою 68/Re можна
знехтувати. Потім це перевіримо.
 e 

Тоді   0.11
 d 
0.25
 0.1 
 0.11

 100 
0.25
 0.11


1
100.25  0.02
10
Це труба хорошої якості, бо для технічних трубопроводів зазвичай маємо
λ=0,02…0,04.
За формулою Дарсі одержимо
 
L
12
 0.02
 2.4
d
0.1
Застосуємо рівняння Бернуллі в найпростішій формі, тому що в горизонтальній трубі
потенціальна енергія рідини в полі сил тяжіння не змінюється, і кінематична енергія також
не змінюється (при сталій швидкості), а тому падіння тиску Р1-Р2 зумовлюється лише
внутрішнім тертям рідини в трубі.
Тобто за формулою Дарсі-Вайсбаха
P1  P2 
   V 2
2
(2.2)
Де ρ – густина рідини (води)
V – середня швидкість
Відповідно до (2.2)
V
2P1  P2 
 
(2.3)
Чисельно:
V
25  3  105
20

 35.9 м/с
2.4  1000
2.4
Число Рейнольдса
Re 
V d

(2.4)
Де υ – кінематична в’язкість води при 200С. υ=10-6м2/с
Re 
35.9  0.1
 3.59  106 (>>2300)
6
10
Це дійсно велике число Рейнольдса, спрощення формули Альтшуля виправдане.
Об’ємний потік через трубу визначимо за допомогою рівняння нерозривності
потоку:
11
Q V S V 

4
 d 2  V  0.785d 2
(2.5)
Q  35.9  0.785  0.12  0.281 м3/с
Задача №2-2
Насос подає воду на висоту Z по вертикальній трубі 1 прохідним діаметром d1,
довжиною L1, що різко переходить в горизонтальну трубу 2 прохідним діаметром d2,
довжиною L2. Коефіцієнт тертя в трубах λ1 і λ2 відповідно. Коефіцієнт місцевого опору в
місці з’єднання труб ζ3. На тоншій трубі 2 змонтовано дросель з коефіцієнтом опору ζ4 і
запірний клапан з коефіцієнтом опору ζ5. Коефіцієнти ζ3, ζ4 і ζ5 визначають втрати енергії
рідини в залежності від динамічного тиску в горизонтальній трубі (ρV22/2).
Дано:
d1=0,1м
λ1=0,03
L1=5м
λ2=0,025
Z= L1
ζ3=0,8
d2=0,06м
ζ4=4
L2=9м
ζ5=2
Р1=3 бар
Р2=0
Визначити: середню швидкість води в трубі 2 і її секундну подачу (витрату).
Розв’язання
Скористаємось рівнянням Бернуллі в формі напорів:
2
2
2
2
V
V
V
V
h1  Z1  1  h2  Z 2  2   1 1   2c 2
2g
2g
2g
2g
(2.6)
Де h1 – напір в початковому (нижньому) перерізі труби 1;
h2 – те ж в кінцевому перерізі труби 2;
Z1=0 (умовимося), Z2=Z;
V1, V2 – швидкості води на вході в трубопровід і на виході з нього;
ζ2с – сумарний опір труби 2.
 2c   2   3   4   5
 1  1
12
L1
d1
(2.7)
L2
d2
 2  2
За даними задачі
h1 
P1
3  10 5
 3
 30.3 м
  g 10  9.8
 1  0.03
5
 1.5
0.1
 2  0.025
9
 4.17
0.06
 2c  4.17  0.8  4  2  10.97( 11)
Формула (2.6) дещо спрощується:
2 g  h1  V1  2 g  Z  V2   1  V1   2c  V2
2
2
2
2
2 g h1  Z    1  1  V1   2c  1  V2
2
2
(2.8)
За допомогою рівняння нерозривності швидкість V1 виразимо через швидкість V2:
2
V1 d 2

V2 d 1 2
V1  V2 
d2
2
d1
2
 V2 
Рівняння (2.8) набуває вигляду:

(2.9)
62
 0.36V2
10 2

2 g h1  Z   0.36 2  1  1   2c  1  V2
2
Звідси
V2 
2 g  h1  Z 
0.36   1  1   2c  1
2
Чисельно:
V2 
2  9.81  30.3  5
 41.14 м/с
0.36 2  1.5  1  11  1
Витрата:
Q  V2  0.785d 2  41.14  0.785  0.06 2  0.116 м3/с
2
Задача №2-3
Відцентровий насос всмоктує воду з глибини h трубою прохідним діаметром d,
довжиною L, з коефіцієнтом опору λ через всмоктувальний фільтр і запірний кран з
13
коефіцієнтами опору ζ1 і ζ2. Подача насосу (витрата) Q. Тиск на поверхні рідини, що
всмоктується, Р1, швидкість практично нульова, опір руху рідини від поверхні до входу в
фільтр також нульовий.
Дано:
h = 5м
ζ1 = 4
d = 0,08м
ζ2 = 2,5
L = 6м
Q = 92л/с
λ = 0,03
Р1 = 0
Визначити: надлишковий тиск Р2 в трубі на вході в насос (на висоті h)
Розв’язання
Скористаємось рівнянням Бернуллі в формі тисків:
P1  P2 
  V2 2
2

  V1 2
  z 2  z1     g   c
2
  V2 2
(3.1)
2
Де z2- z1= h
ζс= ζL+ ζ1+ ζ2
(3.2)
ζL= λL/d
(3.3)
Спростимо рівняння з урахуванням умови задачі
 P2 
  V2 2
2
1   c     g  h
(3.4)
Швидкість V2 виразимо через Q
V2 
Q
4Q

2
 d 4  d2
(3.5)
2
Тоді
V2
16Q 2
0.8
 2 4
 4 Q2
2
 d 2 d
Рівняння (3.4) набуває вигляду
 P2    g  h  1   c 
Або
P2     g  h  1   L   1   2 
0.8 2
Q
d4
0.8 2
Q
d4
(3.6)
(3.7)
Очевидно, що надлишковий тиск буде від’ємним, тобто матимемо вакуум, і його
глибина залежить більш ніж від 4-го ступеня діаметра d (якщо враховувати (3.3)).
Чисельно:
14
1  c  1
0.03  6
 4  2.5  9.75
0.08
P2  1000  9.8  5  9.75
0.8  1000
 0.092 2  0.66  105 Па
4
0.08
Тобто, на вході в насос маємо вакуум на рівні -0,66 бар.
Задача №2-4
Вода з баку витікає в атмосферних умовах через шланг з прохідним діаметром d,
довжиною L, лінійним коефіцієнтом тертя λ і через сопло на кінці шланга діаметром d0.
Коефіцієнти опору: на вході в шланг ζ1, на вході в сопло – ζ2. Висота поверхні води в баку
над рівнем розташування сопла h.
Дано:
h = 5м
d0 = 0,016м
d = 0,06м
ζ1 = 0,7
L = 8м
ζ2 = 0,08
λ = 0,04
Р1 = Р2 = 0
Визначити швидкість витікання води через сопло V0 і витрату її Q
Розв’язання
Рівняння Бернуллі запишемо, наприклад,
для 1кг рідини, що рухається між
поверхнею в баку і площиною виходу з сопла
g Z 1  Z 2    L   1 
2
2
V
V1
2 0
2
2
(4.1)
Де Z1 – Z2 =h
V1 – швидкість води в шлангу
L 
L
d
(4.2)
Відповідно до рівняння нерозривності потоку
2
V1  V0
S0
d
 V0 0 2
S1
d1
(4.3)
Рівняння (4.1) спрощується:
2

 2
d
2  g  h   L   1  0 2   2   V0
d1


2

 2
 0.016 
2  g  h  0.04  8 0.06  0.7 
  0.08  V0
 0.06 


15
(4.4)
 6.033  0.0711

2
2 g h  
 0.08  V0
0.429


2  g  h  0.509  V0
2
Звідси
V0 
2 g h

0.509
2  9.8  5
 13.87 м/с
0.509
2
Q  V0  S 0  V0  0.785  d 0  13.87  0.785  0.0162  2.79  103 м3/с
Контрольні питання
1. Записати рівняння Бернуллі
а) для 1м3 рідини
б) для 1 Н рідини
в) для 1 кг рідини
2. В чому причини гідравлічного опору? Як його можна зменшити?
3. Формула Дарсі-Вайсбаха?
4. Формула Альтшуля?
5. Як залежить потік через трубу від її діаметра?
16
Практичне заняття №3
Тема роботи: Рішення задач з застосуванням простих коефіцієнтів опору:
ступінчасті, кутові переходи, втрати енергії по довжині труби.
Мета роботи: Здобути практичні навички визначення параметрів ламінарної течії
рідини через трубки і щілини.
Завдання:
1. Усвідомити, що таке ламінарна течія, її особливості, число Рейнольдса.
2. Засвоїти розрахункові формули Пуазейля і Башти для трубки і щілини.
Теоретичні передумови
Ламінарний рух (безвихровий) – це рух безкінечно тонкими, умовно не
змішуваними, шарами, між якими породжуються напруження внутрішнього тертя,
встановлені законом Ньютона.
  
du
dy
(5.1)
Де [τ]=Н/м2;
μ – динамічний коефіцієнт в’язкості;
du
- зміна швидкості точок рідини U на відстані dy між точками поперек потоку.
dy
В трубах рідина рухається трубчатими шарами, в плоских щілинах – плоскими
шарами. При русі в трубах середня швидкість потоку складає половину від максимальної
швидкості, а коефіцієнт енергії α=2.
Формула Пуазейля для потоку (витрати) через трубу:
Q  P1  P2 
 d4 3
м /с
128    l
(5.2)
Де Р1, Р2 – тиск на початку і в кінці труби;
d – прохідний діаметр труби;
l – довжина труби;
π=3,14
Можна записати також
Q
17
P1  P2 
Rгід
(5.3)
Де R гід 
128    l
- гідравлічний опір
 d4
(5.4)
Аналогічні формули записуються для потоку рідини через щілину:
 3 b
Q  P1  P2 
12    l
Q
(5.5)
P1  P2 
R гід 
(5.6)
Rгід
12    l
 3 b
(5.7)
Де δ – товщина щілини;
b – ширина щілини.
Число Рейнольдса потоку в обох випадках обчислюється за формулою:
Re 
V d
(5.8)

Де ν – кінематична в’язкість рідини.
У випадку щілини d=2δ
(5.9)
Задача №5-1
Маємо тонку трубку – маслопровід прохідним діаметром d, довжиною l, по якій
подається мінеральне мастило АМГ-10 при температурі t0 (кінематична в’язкість ν).
Падіння напору між початковим і кінцевим перерізами трубки h1- h2.
Дано:
d=4мм
l=3м
t=200С
ν=2*10-5м2/с
h1- h2=1,5м
Визначити об’ємну подачу (витрату) Q мастила
Розв’язання
Розв’язання задачі шукатимемо за допомогою формули (5.2), в якій падіння тиску
визначимо через падіння напору, а динамічну в’язкість – через кінематичну
18
P1  P2    g h1  h2 
(5.10)
   
(5.11)
 d4
Q  g h1  h2 
128   l
(5.12)
Одержимо
Чисельно


4
3.14  4 4  10 3
3.14  4 4 10 7
Q  9.81.5
 9.8 1.5
 15.39 10 7 м3/с
5
128  2  3
128  2 10  3
У впорядкованому запису Q=1,54*10-6 м3/с (або Q=1,54 см3/с).
Перевіримо, чи справді цей потік ламінарний, за числом Рейнольдса:
Re 
V d


Qd
Q

S  0.785  d 
(5.13)
1.54  106
154
Re 

 24.52
3
5
0.785  4  10  2  10
0.785  4  2
Це набагато менше, ніж критичне 2300. Задача підказує, що при тоненьких
трубопроводах досягти турбулентного режиму важко.
Задача №5-2
Маємо тоненьку кільцеву щілину (наприклад, в підшипнику ковзання діаметром d),
по якій просочується мінеральне мастило на довжині l. Товщина щілини δ, кінематична
в’язкість мастила ν, напір h1- h2.
Дано:
d=60мм
δ =0,12мм
l =65мм
ν=2*10-5м2/с
h1- h2=1,3м
Визначити об’ємну подачу Q мастила
Розв’язання
Розв’язання задачі шукатимемо за допомогою формули (5.5) з урахуванням (5.10) і
(5.11).
Одержимо:
19
 3 b
Q    g h1  h2 
12     l
Ширина щілини b визначиться як πd.
Тоді матимемо:
 3   d
Q  g h1  h2 
12   l
(5.13)
Чисельно
 
3
0.123  103  3.14  0.060
0.123  3.14  0.060 6
Q  9.8 1.3

9
.
8

1
.
3
10  0.266 10 6 м3/с
5
12  2  0.065
12  2 10  0.065
Тобто Q=0,266см3/с.
Число Рейнольдса потоку також визначимо формулою (5.13), де замість діаметра
геометричного поставимо діаметр гідравлічний для щілини d=2δ.
Re  V
d


Q
d
Q


0.785  d 2  0.785  d 
Чисельно d=2*0,12=0,24мм
0.266 10 6
Re 
 70.6
0.785  0.24 10 3  2 10 5
Очевидно, що це також ламінарний потік (70,6<<2300).
Задача №5-3
За умовою попередньої задачі визначити, як зміниться потік через задану щілину в
разі ексцентричного розміщення цапфи у підшипниковій втулці.
Розв’язання
Відносний ексцентриситет
Е=е/δ
(5.14)
Де е – геометричний ексцентриситет (відстань між осями цапфи і втулки);
δ – товщина рівномірної щілини (різниця радіусів втулки і цапфи).
Максимальний ексцентриситет (при е= δ) дорівнює одиниці, Еmax =1.
Для визначення потоку в цьому випадку маємо готову формулу [3]:
Qe=Q(1+1.5E2)
(5.15)
Де Q – потік при нульовому ексцентриситеті.
Таким чином, за умовою попередньої задачі при максимальному ексцентриситеті
матимемо:
20
Qem=Q*2,5
(5.16)
Чисельно
Qem=0,266*10-6 *2,5=0,665*10-6м3/с
У [3] є також формули, що визначають потік рідини через щілину у випадках, коли
поверхні щілини рухаються.
Контрольні питання
1. Наведіть і прокоментуйте формулу Пуазейля для ламінарного потоку.
2. Наведіть і прокоментуйте формулу [3] для ламінарного потоку в щілині.
3. Що таке гідравлічний радіус (або діаметр) при визначенні числа Рейнольдса?
4. Наведіть і проілюструйте формулу Ньютона для ламінарних потоків.
5. Опишіть щілинні лабіринтні ущільнення.
21
Практичне заняття №4
Тема роботи: Розрахунок труби Вентурі: визначення швидкості і тиску в шийці
труби.
Мета: Здобути практичні навички аналізу роботи труби Вентурі.
Умови дослідження: Труба Вен турі (мал. 5.1) встановлена по ходу прямої
горизонтальної труби круглого перерізу. Розміри труби визначені відповідно до мал. 5.1.
Задається тиск на вході і виході з труби.
Мета дослідження: визначити потік рідини через трубу і тиск в її шийці. З’ясувати
можливості труби Вентурі в одержанні вакууму і збільшенні потоку.
Опис об’єкту дослідження
Труба Вентурі встановлюється в транзитну трубу внутрішнім діаметром d,
промислової шорсткості Δe/d, коефіцієнт тертя λ.
Вхід в трубу плавний під кутом сходження (конусності) 200. В перерізі 0-0 (шийка)
прохідний діаметр d0. Кут розходження θ=7,20.
Відводи до п’єзометра в перерізах 1-1 і 2-2 знаходяться на відстані dТ від торців
труби Вентурі.
Задача №5-1
Дані до розрахунку:
1.
Робоча рідина – вода густиною ρ=1000кг/м3, кінематична в’язкість
2.
Коефіцієнт опору конфузора ζ1=0,07
3.
Коефіцієнт опору дифузора ζ2=0,18
4.
Загальний коефіцієнт опору ζ=0,25
5.
Тиск в перерізі 1-1 Р1=9 бар, в перерізі 2-2 Р2=7 бар
6.
Діаметри: d1=d2= dТ=0,016м; d0=0,01м
ν=10-6м2/с
Зауваження. Коефіцієнти опору задані з урахуванням дії циліндричної ділянки
діаметром d0 в залежності від динамічного тиску на цій ділянці (ρV2/2).
Визначити:
Швидкість води в перерізах 1-1 і 0-0, її потік Q (витрату) і тиск в перерізі 0-0.
Розв’язання
1. Швидкості визначимо за допомогою рівняння Бернуллі для перерізів 1-1 і 2-2:
P1 
  V1 2
2
22
 P2 
  V2 2
2

  V0 2
2
(3.1)
Де V1, V2, V0 – відповідні середні швидкості води.
З урахуванням рівнянь нерозривності потоку одержимо:
V1=V2=VТ
(3.2)
V0= VТSТ/S0
(3.3)
Де VТ – швидкість в транзитній трубі
SТ і S0 – площі прохідних перетинів в перерізах 1-1 (2-2) і 0-0.
Мал. 5.1
Мал. 5.2
23
2
ST d T

Позначимо  
S0 d0 2
(3.4)
Тоді V0    VT
(3.5)
Рівняння (3.1) з урахуванням (3.2)…(3.5)можна спростити:
P1  P2


  2  VT 2
2
Швидкість VТ визначається формулою:
2P1  P2 
    2
VT 
(3.6)
Чисельно η=(16/10)2=1,62=2,56
25  3  10 5
VT 
 15.63 м/с
1000  0.25  2.56 2
За формулою (3.5)
V0  2.56  15.63  40 м/с
2. Потік рідини через трубу
Q  VT  ST  VT  0.785d T  40  0.785  1.6 2  10 4  0.804  10 3 м3/с
2
3. Тиск Р0 в перерізі 0-0 визначається повторним застосуванням рівняння Бернуллі для
перерізів 1-1 і 0-0
P1 
P0  P1 
Звідси
  V1 2
2
  V1 2
2
 P0 
 1   1  
  V0 2
2
 1
  V0 2
2
(3.7)
  V0 2
2
З урахуванням (3.2) і (3.5):
P0  P1 
  VT
2


  2  1   1   1

(3.8)

1000 15.63
P0  9 10 
 2.56 2  1  0.07   1  1.656 10 5 Па
2
2
Чисельно
2
5
Задача №5-2
Визначити за умовою попередньої задачі, який тиск Р0 буде в перерізі 0-0, якщо Р1=6,5
бар, Р2=4,5 бар.
24
Розв’язання
Очевидно, що спад тиску Р1-Р2 залишається попереднім, а тому і швидкості води в
перерізах 1-1 і 0-0 будуть такі самі. За формулою (3.8) одержимо:


1000 15.63
P0  6.5 10 
 2.56 2  1  0.07   1  0.844 10 5 Па
2
2
5
Тобто, тиск наближається до критичного, коли можливо виникнення кавітації (при
температурі 600С).
Задача №5-3
Вода витікає з бака в атмосферу під напором Н через ідеально виготовлений насадок
у вигляді труби Вентурі. Коефіцієнт опору збіжної частини насадка ζ1, розбіжної – ζ2.
Діаметр шийки насадка d0, діаметри на вході і виході d=2d0.
Задано:
Н=3м;
d=0,01м;
ζ1=0,05;
ζ2=0,16.
Коефіцієнти опору задані відносно динамічного напору в шийці. Найнижчий тиск в
рідині без кавітації Рn=-0,9 бар.
Визначити:
-
Швидкість V0 води в шийці
-
Витрату Q
-
Тиск в шийці насадка P0
-
Найбільшу величину напору H, при котрій за шийкою не виникає кавітації
-
Порівняти витрату Q через трубу Вентурі з витратою через збіжний насадок.
Розв’язання
Спочатку домовимося, що Н – це загальний напір рідини на вході в насадок (з
урахуванням динамічного напору V12/(2g). На виході надлишковий напір вважати
нульовим.
1. Для визначення швидкості V0 застосуємо рівняння Бернуллі для всього насадка
2
H
Де V – швидкість витоку рідини з насадка
ζ – загальний коефіцієнт опору
ζ= ζ1+ ζ2=0,05+0,16=0,21
25
V
V2
 0
2g
2g
(3.9)
V= V0/η
η=S/S0=d2/d02
за умовою η=(2 d0/d0)2=4
Рівняння (3.9) набуває вигляду:


2  g  H  1  2    V0
V0 
Звідси
Чисельно
V0 
2
2 g  H
12 
(3.10)
2  9.8  3
 14.69 м/с
1 4 2  0.21
2. Витрата води
Q  V0  S 0  V0  0.785d 0  14.7  0.785  0.012  1.153  10 3 м3/с
2
Тиск в перерізі 0-0 визначається також за рівнянням Бернуллі для перерізів 1-1 і 0-
3.
0
2
P
V
H  0  1   1  0
g
2
  g  H  P0  1   1  
  V0 2
P0    g  H  1   1  
  V0 2
Або
Звідси
2
2
(3.11)
(3.12)
Чисельно
1000 14.7 2
P0  1000  9.8  3  1  0.05 
 103   83.89  0.839 105 Па
2
4. Відповідно до довідників при такому надлишковому тиску можна відливати воду без
кавітації лише при температурі , меншій за 500С. Напір Н=3м це і є за даних умов
найбільший допустимий напір без кавітації (-0,839…-0,9 бар). Якщо Н піднімати, то
за формулою (3.10) зросте швидкість V0, а за формулою (3.12) зменшиться Р0,
виникне кавітація.
5. Порівняємо одержану витрату Q через трубу Вентурі з можливою витратою Qзб
через простий збіжний насадок діаметром d0:
За рівнянням Бернуллі
H  1   1   Vзб 2 g
2
26
Vзб 
2 g  H

1 1
2  9.8  3
 7.48 м/с
1  0.05
V S
V
Q
14.69
 0 0  0 
 1.96
Qзб Vзб  S 0 Vзб
7.48
Потік через трубу Вентурі майже в 2 рази більший, ніж через збіжний насадок. При
збільшенні тиску тиску на виході з труби Вентурі тиск Р0 в шийці можна підняти.
Контрольні питання
1. Як використовується в розрахунках двічі рівняння Бернуллі?
2. Які перетворення енергії виникають у трубі Вентурі?
3. За яких умов можливе утворення вакууму в шийці труби?
4. Механізм виникнення кавітації в трубі Вентурі?
27
Практичне заняття №5
Тема: Рішення задач про ударні хвилі при раптовім перекритті потоку в трубі і при
поступовім. Визначення сил, що діють на перо керма морського судна.
Мета: Здобути практичні навички розрахунку ударних хвиль при раптовому
перекритті потоку в трубі і при поступовім.
Завдання:
-
Навчитись визначати тип гідравлічного удару
-
Навчитись визначати сили що діють перо керма судна
Задача 7-1
В судовой гидравлической системе отключение потребителя производится
электромагнитным краном. Кран полностью перекрывает трубопровод за время tзакр = 0,02
сек.
Определить повышение давления перед краном в момент отключения потребителя
при следующих данных (рис 7.1)
Длина трубопровода от крана до гидроаккумулятора, где гасится ударное давление,
l =4 м, диаметр трубопровода 12 мм, толщина его стенки 𝛿 = 1 мм, материал – сталь (Е=
2,2 ∙ 106 кГ/см2); объемный модуль упругости жидкости АМГ−10 К = 13300 кГ/см2, ее
плотность 𝜌 = 90 кГсек2/м4 ;скорость потока в трубе v0 = 4,5 м/сек.
Решение. Определяем скорость распространения ударной волны по трубопроводу,
заполненному жидкостью АМГ-10:
Рисунок 7.1 – К примеру : 1 – гидроакумулятор; 2 – электромагнитный кран
1
𝜌 2𝑅𝜌
90
2 ∙ 0,006 ∙ 90
1
=√ +
=√
+
=
сек/м
𝑎
𝐾 𝛿𝐸
13300 ∙ 104 0,001 ∙ 2,2 ∙ 1010 1170
Или
28
а=1170 м/сек
Полное ударное давление при мгновенном закрытии крана составило
∆руд = 𝜌𝑣0 𝑎 = 90 ∙ 4,5 ∙ 1170 = 473000 кГ/см2
Однако здесь имеет место непрямой гидравлический удар, так как время двойного
пробега ударной волны равно
𝑡0 =
2𝑡
2∙4
=
= 0,0068 сек
𝑎
1170
Т.е меньше времени полного закрытия крана tзакр. Таким образом, повышение
давления перед краном составит лишь
∆р′ уд = ∆руд
𝑡0
𝑡закр
= 47,3
0,0068
= 16,2 кГ/см2
0,02
Задача 7-2
Определить расход воды, протекающей по трубопроводу, соединяющему резервуар
А и сосуд В (рис 4.1), разность уровней в которых составляет Н = 15 м. В резервуаре
поддерживается избыточное давление р=2,5 ата; вакуумметр С, установленный на сосуде
В, показывает рвак = 0,5 ата. Диаметр резервуара
D = 5 м, диаметр сосуда d= 0,3 м.
Потеря напора во всей системе hА-В = 12 м.
Рисунок 7.2
Составим уравнение Бернулли для сечений 1 и 2, совпадающих со свободными
поверхностями жидкости в резервуаре А и сосуде В:
𝑧1 +
𝑝1 𝑣12
𝑝2 𝑣22
+
= 𝑧2 + +
+ ℎ𝐴−𝐵
𝛾 2𝑔
𝛾 2𝑔
29
Примем за плоскость сравнения поверхность жидкости в резервуаре А. тогда 𝑧1 =0,
𝑧2 =Н. Учтём также, что р1 = р + ратм, р2 = ратм – рвак. При этом получим:
𝑝
𝑣12
𝑝вак 𝑣22
+
=𝐻−
+
+ ℎ𝐴−𝐵
𝛾
2𝑔
𝛾
2𝑔
Воспользуемся далее уравнением постоянства расхода:
Q = v1F = v2f ,
Откуда
𝑣1 =
𝑄
,
𝐹
𝑄
𝑣2 = ,
𝑓
где
𝐹=
𝜋𝐷2
,
4
𝑓=
𝜋𝑑 2
.
4
подставим полученные значения в уравнение Бернулли, будем иметь:
𝑝
𝑄2
𝑝вак
𝑄2
+
=
𝐻
−
+
+ ℎ𝐴−𝐵
𝛾
2𝑔𝐹 2
𝛾
2𝑔𝑓 2
или
𝑄2 1
1
𝑝
𝑝вак
( 2 − 2) =
+
− 𝐻 − ℎ𝐴−𝐵
2𝑔 𝑓
𝐹
𝛾
𝛾
Отсюда находим:
𝑝
𝑝
2,5 ∙ 10000 0,5 ∙ 10000
2𝑔 ( 𝛾 + 𝛾вак − 𝐻 − ℎ𝐴−𝐵 )
2 ∙ 9,81 ( 1000 +
1000 − 15 − 12) =
𝑄=√
==
1
1
1
1
−
2−
2
2
𝑓2 𝐹2
3,14 ∙ 0,3
3,14 ∙ 52
(
)
(
)
4
4
√
= 0,536 м3 /сек = 536 л/сек
Питання для самоконтролю
1. Критерії розрахунку довгих трубопроводів?
2. Тиск струменя на перпендикулярну стінку. Реактивна сила струменя?
3. Від чого залежить лобовий опір рухові рідини?
4. Від чого залежить величина в’язкого опору рухові рідини в трубах?
5. Коефіцієнт динамічної в’язкості рідини?
6. Різниця між гідравлічно гладкими трубами і гідравлічно жорсткими, засоби
запобігання?
7. Гідравлічний удар. Загальна характеристика?
30
Практичне заняття № 6
Тема: Вивчення регульованого радіально-плунжерного насоса: його конструкції
робочих параметрів – тиску, подачі, ККД
Мета роботи: Закріплення теоретичних знань з розділу «Радіально-плунжерні
насоси».
1. База для виконання роботи
1. Стенд " Радіально-плунжерний насос".
2. Макет радіально-плунжерного насосу з розрізами.
3. Плакати, креслення, інструкції.
2. Методичні рекомендації
Робота виконується в кабінеті СДМ в наступному порядку:
1) повторити теоретичний матеріал по темі «Радіально-плунжерні насоси»;
2) вивчити правила техніки безпеки при виконанні роботи;
3) провести розподіл групи (роботу рекомендується виконувати ланками
чисельністю три людини);
4) підготувати допоміжні засоби для виконання роботи:
- Планшети, папір, олівці, гумки,
- Необхідні інструменти;
5) за вказівкою викладача, керуючого роботою, виконати ескізи радіальноплунжерного насосу з необхідними розрізами та їх описом.
3. Правила техніки безпеки при виконанні роботи
1. Для виконання практичної роботи всі виконавці мають бути у відповідній
робочому одязі.
2. Невикористовуване в даний час електрообладнання повинно б відключено.
3. Використовуваний робочий інструмент до розпочато роботи повинен бути
оглянутий викладачем, керуючим роботою. При цьому слід переконатися в його
відповідність вимогам правил техніки безпеки.
4. При виконанні розрахунків, порівняльних рівнянь з конспекту лекцій відповідного
розділу визначити параметри роботи радіально-плунжерного насосу.
4. Порядок виконання роботи
1. Провести зовнішній огляд радіально-плунжерного насосу. Визначити тип насосу,
місця установки контрольно-вимірювальних приладів і керуючої арматури.
2. За вказівкою викладача, керівного роботою, виконати функціональну схему.
3. Описати принцип дії, конструкцію і призначення радіально-плунжерного насосу.
4. Виконати граничні режими роботи насосу.
5. Контрольні питання для перевірки
1. У чому принципова відмінність роботи радіально-плунжерного насосу?
2. Чому ефективність роботи радіально-плунжерного насосу задовольняють
вимоги?
3. Які існують способи регулювання продуктивності насосу?
4. З яких елементів складається радіально-плунжерний насос?
5. Які особливості обслуговування радіально-плунжерних насосів?
31
Практичне заняття № 7
Тема: Ознайомлення з робочими схемами і конструкціями гідроапаратури
Мета роботи: Закріплення теоретичних знань з розділу «Суднова гідроапаратура».
1. База для виконання роботи
1. Стенд "Суднова гідроапаратура".
2. Макети з суднової гідроапаратури.
3. Плакати, креслення, інструкції.
2. Методичні рекомендації
Робота виконується в кабінеті СДМ в наступному порядку:
1) повторити теоретичний матеріал по темі «Суднова гідроапаратура»;
2) вивчити правила техніки безпеки при виконанні роботи;
3) провести розподіл групи (роботу рекомендується виконувати ланками
чисельністю три людини);
4) підготувати допоміжні засоби для виконання роботи:
- Планшети, папір, олівці, гумки,
- Необхідні інструменти;
5) за вказівкою викладача, керуючого роботою, виконати ескізи схемам і
конструкцій гідроапаратури з необхідними розрізами та виконати їх опис.
3. Правила техніки безпеки при виконанні роботи
1. Для виконання практичної роботи всі виконавці мають бути у відповідній
робочому одязі.
2. Невикористовуване в даний час електрообладнання повинно б відключено.
3. Використовуваний робочий інструмент до розпочато роботи повинен бути
оглянутий викладачем, керуючим роботою. При цьому слід переконатися в його
відповідність вимогам правил техніки безпеки.
4. При виконанні розрахунків, порівняльних рівнянь з конспкту лекцій відповідного
розділу визначити технічні характеристики роботи гідроапаратури.
4. Порядок виконання роботи
1. Провести зовнішній огляд схемам і конструкцій гідроапаратури. Визначити тип,
місця установки контрольно-вимірювальних приладів і керуючої арматури.
2. За вказівкою викладача, керівного роботою, виконати функціональну схему.
3. Описати принцип дії, конструкцію і призначення.
4. Виконати аналіз принципової схеми.
5. Контрольні питання для перевірки
1. Поняття в’язкості і парціального тиску пари для робочих рідин?
2. Основні вимоги до робочих рідин в гідроприводі?
3. Яким чином здійснюється об’ємне підживлення гідросистеми робочою рідиною?
4. Типові неполадки в роботі гідроприводу?
5. Основні операції по обслуговуванню гідроприводу?
32
Практичне заняття № 8
Тема: Вивчення гідросхеми вантажного крана. Пристрої регулювання і управління
Мета роботи: Закріплення теоретичних знань з розділу "Вантажно-підйомні
механізми".
1. База для виконання роботи
1. Стенди «Гідросхема суднового вантажного крану».
2. Макет суднового вантажного крану
3. Плакати, креслення, інструкції.
2. Методичні рекомендації
Робота виконується в кабінеті СДМ в наступному порядку:
1) повторити теоретичний матеріал по темі «Вантажно-підйомні механізми»;
2) вивчити правила техніки безпеки при виконанні роботи;
3) провести розподіл групи (роботу рекомендується виконувати ланками
чисельністю три людини);
4) підготувати допоміжні засоби для виконання роботи:
- Планшети, папір, олівці, гумки,
- Необхідні інструменти;
5) вивчити наявні в кабінеті макети та плакати суднових вантажних кранів;
6) за вказівкою викладача, керуючого роботою, виконати ескізи вузлів гідросхеми
вантажного крана та виконати їх опис.
3. Правила техніки безпеки при виконанні роботи
1. Для виконання практичної роботи всі виконавці мають бути у відповідній
робочому одязі.
2. Невикористовуване в даний час електрообладнання повинно б відключено.
3. Використовуваний робочий інструмент до розпочато роботи повинен бути
оглянутий викладачем, керуючим роботою. При цьому слід переконатися в його
відповідність вимогам правил техніки безпеки.
4. При розбиранні вузлів, що знімаються, деталі повинні укладатися на спеціально
відведені місця, що виключають їх падіння і захаращення вільного проходу до робочого
місця.
4. Порядок виконання роботи
1. Провести зовнішній огляд гідросхеми вантажного крана. Визначити загальні вузли
керування краном.
2. При необхідності, виконати часткову розборку елементів гідравліки з метою
вивчення їх внутрішнього устрою, матеріалу деталей, способу виготовлення.
3. За вказівкою викладача, керівного роботою, виконати ескізи вузлів гідросхеми
вантажного крана
4. Описати принцип дії, конструкцію і призначення.
5. Контрольні питання для перевірки
1.
Яким чином здійснюється об’ємне підживлення гідросистеми робочою
рідиною?
2.
Які фактори визивають вібрацію і шум в гідроприводі?
3.
Чому можуть аварійно знижуватись оберти гідромотора?
4.
Основні вимоги до робочих рідин в гідроприводі?
5.
Конструкторська схема і принцип регулювання подачею аксіальноплунжерного насоса?
33
Практичне заняття № 9
Тема: Вивчити конструкції названих гідромашин
Мета роботи: Закріплення теоретичних знань з розділу "суднові гідромашини".
Вивчення конструкції і принципу дії гідромашин.
1. База для виконання роботи
1. Стенд "Суднові гідромашини".
2. Макет суднової гідромашини з необхідними конструктивними розрізами.
3. Плакати, креслення, інструкції.
2. Методичні рекомендації
Робота виконується в кабінеті СДМ в наступному порядку:
1) повторити теоретичний матеріал по темі «Суднові гідромашини»;
2) вивчити правила техніки безпеки при виконанні роботи;
3) провести розподіл групи (роботу рекомендується виконувати ланками
чисельністю три людини);
4) підготувати допоміжні засоби для виконання роботи:
- Планшети, папір, олівці, гумки,
- Необхідні інструменти;
5) вивчити наявні в кабінеті суднові гідромашини на стендах та плакатах;
6) за вказівкою викладача, керуючого роботою, виконати ескізи вузлів з необхідними
розрізами та виконати їх опис.
3. Правила техніки безпеки при виконанні роботи
1. Для виконання практичної роботи всі виконавці мають бути у відповідній
робочому одязі.
2. Невикористовуване в даний час електрообладнання повинно б відключено.
3. Використовуваний робочий інструмент до розпочато роботи повинен бути
оглянутий викладачем, керуючим роботою. При цьому слід переконатися в його
відповідність вимогам правил техніки безпеки.
4. При розбиранні вузлів, що знімаються, деталі повинні укладатися на спеціально
відведені місця, що виключають їх падіння і захаращення вільного проходу до робочого
місця.
4. Порядок виконання роботи
1. Провести зовнішній огляд суднової гідромашини.
2. При необхідності, виконати часткову розборку гідромашини з метою вивчення їх
внутрішнього устрою, матеріалу деталей, способу виготовлення.
3. За вказівкою викладача, керівного роботою, виконати ескізи вузлів.
4. Описати принцип дії, конструкцію і призначення.
5. Контрольні питання для перевірки
1. Причини низького об’ємного ККД гідромашини?
2. Запобіжний клапан: конструкторська схема, умовне позначення?
3. Редукційний клапан:конструкторська схема, умовне позначення?
4. Гідравлічний замок: конструкторська схема умовне позначення?
5. Золотник реверсу: конструкторська схема, призначення?
34
Практична заняття № 10
Тема: Вивчення закрить люків, апарелей, лацпорта
Мета роботи: Закріплення теоретичних знань з розділу "Судновий гідропривід".
Вивчення конструкції і принципу дії закрить люків, апарелей, лацпорта.
1. База для виконання роботи
1. Макет «Гідравлічна система суднових люків» та «Гідравлічна система апарелей».
2. Плакати, креслення, інструкції.
2. Методичні рекомендації
Робота виконується в кабінеті СДМ в наступному порядку:
1) повторити теоретичний матеріал по темі «Судновий гідропривід»;
2) вивчити правила техніки безпеки при виконанні роботи;
3) провести розподіл групи (роботу рекомендується виконувати ланками
чисельністю три людини);
4) підготувати допоміжні засоби для виконання роботи:
- Планшети, папір, олівці, гумки,
- Необхідні інструменти;
5) вивчити наявні в кабінеті системи закриття люків, апарелей та лацпортів на
плакатах;
6) за вказівкою викладача, керуючого роботою, виконати ескізи з необхідними
розрізами та їх опис.
3. Правила техніки безпеки при виконанні роботи
1. Для виконання практичної роботи всі виконавці мають бути у відповідній
робочому одязі.
2. Невикористовуване в даний час електрообладнання повинно б відключено.
3. Використовуваний робочий інструмент до розпочато роботи повинен бути
оглянутий викладачем, керуючим роботою. При цьому слід переконатися в його
відповідність вимогам правил техніки безпеки.
4. При розбиранні вузлів, що знімаються, деталі повинні укладатися на спеціально
відведені місця, що виключають їх падіння і захаращення вільного проходу до робочого
місця.
4. Порядок виконання роботи
1. Провести зовнішній огляд системи.
2. При необхідності, виконати часткову розборку вузлів з метою вивчення їх
внутрішнього устрою, матеріалу деталей, способу виготовлення.
3. За вказівкою викладача, керівного роботою, виконати ескізи вузлів
4. Описати принцип дії, конструкцію і призначення.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
5. Контрольні питання для перевірки
Коментувати гідросистему апарелей?
Коментувати гідросистему закриттів люків?
Коментувати типову гідросистему механізма підйому вантажа?
Коментувати гідро схему управління?
Основні операції по обслуговуванню гідроприводу?
Типові ремонтні операції на гідроприводі в рейсі?
35
Практична заняття № 11
Тема: Розрахунок гідропривода з дроселем. Визначення ККД, нагріву робочої
рідини
Мета роботи: Закріплення теоретичних знань з розділу "Судновий гідропривід".
Отримання навичок виконувати розрахунки гідроприводу визначення ККД, нагріву робочої
рідини.
1. База для виконання роботи
1. Стенди "Суднова гідропривід з дроселем".
2. Плакати, креслення, інструкції.
2. Методичні рекомендації
Робота виконується в кабінеті СДМ в наступному порядку:
1) повторити теоретичний матеріал по темі «Судновий гідропривід»;
2) вивчити правила техніки безпеки при виконанні роботи;
3) провести розподіл групи (роботу рекомендується виконувати ланками
чисельністю три людини);
4) підготувати допоміжні засоби для виконання роботи:
- Планшети, папір, олівці, гумки,
- Необхідні інструменти;
5) вивчити наявні в кабінеті системи та прилади контролю температури;
6) за вказівкою викладача, керуючого роботою, виконати ескізи приладів та систем
з необхідними розрізами та їх опис.
3. Правила техніки безпеки при виконанні роботи
1. Для виконання практичної роботи всі виконавці мають бути у відповідній
робочому одязі.
2. Невикористовуване в даний час електрообладнання повинно б відключено.
3. Використовуваний робочий інструмент до розпочато роботи повинен бути
оглянутий викладачем, керуючим роботою. При цьому слід переконатися в його
відповідність вимогам правил техніки безпеки.
4. При розбиранні вузлів, що знімаються, деталі повинні укладатися на спеціально
відведені місця, що виключають їх падіння і захаращення вільного проходу до робочого
місця.
4. Порядок виконання роботи
1. Провести зовнішній огляд систем та приладів суднового гідроприводу з дроселем.
2. При необхідності, виконати часткову розборку систем та приладів контролю з
метою вивчення їх внутрішнього устрою, матеріалу деталей, способу виготовлення та
зняття розмірів для розрахунку.
3. За вказівкою викладача, керівного роботою, виконати ескізи.
4. Описати принцип дії, конструкцію і призначення.
5. За допомогою додаткової літератури визначити необхідну методику розрахунку
для отримання технічної характеристики суднового гідроприводу з дроселем.
5. Контрольні питання для перевірки
1. Способи дросельного регулювання гідроприводу?
2. Чому і як підтримується мінімальний тиск в зливній лінії гідросистеми?
3. Яким чином здійснюється об’ємне підживлення гідросистеми робочою рідиною?
4. Які фактори визивають вібрацію і шум в гідроприводі?
5. Чому можуть аварійно знижуватись оберти гідромотора?
36
Вимоги до оформлення
Робота виконується у зошитах для практичних робіт, де n – номер варіанту згідно
списку журналу. Захист роботи включає вирішені задачі, або звіт по розрахунку, а також
відповіді на питання лекційного матеріалу.
37
Рекомендована література
1. Автоматизация судовых энергетических установок. Под ред. Р.А.Нелепина – Л.:
Судостроение,1975.
2. Войтецкий В.В., Гарбер Е.Д. Основы автоматизации и регулирования судовых
силовых установок. – Л.: Судостроение, 1966.
3. Журенко М.А., Таранчук Н.В. Технические средства автоматизации судовых
энергетических установок. – М.: Транспорт, 1991.
4. Исаков Л.И., Кутьин Л.И. Комплексная автоматизация судовых дизельных и
газотурбинных установок. – Л.: Судостроение, 1984.
5. Крутов В.И. Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего
сгорания. – М.: Машиностроение, 1989.
6. Баранов А.П. Автоматическое управление судовыми электроэнергетическими
установками. – М.: Транспорт, 1981.
7. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. – М.: Машиностроение, 1978.
8. Клюев А.С. Автоматическое регулирование. – М.: Высшая школа, 1986.
9. Крутов В.И. Сборник задач по автоматическому регулированию двигателей
внутреннего сгорания. – М.: Машиностроение, 1972.
10. Ланчуковский В.И., Козьминых А.В. Автоматизированные системы управления
судовыми дизельными и газотурбинными установками. – М.: Транспорт, 1990.
11. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования. Под ред.
А.С.Клюева – М.: Энергоатомиздат, 1989.
12. Сыромятников В.Ф. Наладка автоматики судовых энергетических установок. – Л.:
Судостроение, 1989.
38