5. Контрольні задачі

1. Р озрахуйте величину манометричного тиску для роботи пневмоциліндра, виконаного за схемою (див. рис.), якщо сила на штоці Т складає 2000 Н, діаметр циліндра D_ц = 200мм, діаметр штока D_ш = 30мм.

2 . Розрахуйте діаметр діафрагми D_д і металевої шайби D_ш пневматичної гальмівної камери зі зворотною пружиною, виконаною за схемою (див. рис.), якщо сила на штоці Т при переміщенні штока на відстань S = 0,05м складає 1000 Н. Манометричний тиск в системі р_м = 0,5 МПа, жорсткість пружини К=3000 Н/м, співвідношення діаметрів D_ш / D_д = 0,6.

3 . Розрахуйте діаметр пневмоциліндра D_ц з двома поршнями, виконаного за схемою (див. рис.), для переміщення вантажу з силою опору Т = 3000 Н, якщо манометричний тиск в системі складає 0,5 МПа, діаметр штока D_ш = 30 мм.

4 . Розрахуйте діаметр пневматичного гальмівного циліндра D_ц зі зворотною пружиною, виконаного за схемою (див. рис.), якщо сила на штоці Т при переміщенні поршня на відстань 0,1 м складає 2000 Н, манометричний тиск в системі р_м = 0,6 МПа, а жорсткість пружини С = 3000 Н/м.

5. Розрахуйте довжину лопаті l_л поворотного двигуна, виконаного за схемою (див. рис.), якщо крутний момент М_кр на валу складає 50 Нм, діаметр вала D_в = 30мм, манометричний тиск в системі р_м = 0,5 МПа, ширина лопаті В = 100 мм.

6 . Визначити тиск об’ємного насоса, якщо його потужність (споживана) N_в=3,3 кВт, частота обертання n = 1440 хв^-1, робочий об’єм V_о = 12 см³, ККД – ή = 0,8, об’ємний ККД – ή_о = 0,9.

7. Об’ємний насос з робочим об’ємом V_о = 22 см³, об’ємним ККД – ή = 0,91, загальним ККД – ή = 0,7 і споживаною потужністю N_в = 5 кВт, подає робочу рідину в гідроциліндр діаметром D=0,1 м, при цьому зусилля на штоці F = 50 кН (див. рис.). З якою частотою обертається вал насоса, якщо втрати тиску в системі складають 10% від тиску в гідросистемі?

8. При роботі гідроциліндра витрата робочої рідини складає Q = 0,2л/с, тиск в поршневій порожнині р = 10 МПа, протитиск в зливній (штоковій) порожнині р_пр = 0,1 МПа. Визначити корисну і спо­жи­вану потужність гідроциліндра, якщо ме­ханічний ККД – ή_м = 0,95, об’ємний ККД – ή_о = 1,0 ή_г = 1,0 діаметри – D = 200 мм, d_шт = 80 мм.

9. Поршень гідроциліндра діа­мет­ром D = 100 мм піднімається вверх

з швидкістю υ = 2 м/с, долаючи зусилля F = 100 кН (див. рис.). Визначити подачу і тиск насоса, а також корисну потужність гідроциліндра, якщо механічний і об’ємний ККД гідроциліндра ή_м = 0,98, ή_о = 1,0 маса поршня зі штоком m = 50 кг. Тиском рідини в штоковій порожнині знехтувати.

10. Гідромотор створює крутний момент М = 100 Нм при частоті обертання n=1800 хв^-1. Визначити витрату, тиск і потужність потоку рідини на вході в гідромотор, якщо його робочій об’єм V_о = 50 см³, механічний ККД– ή_м = 0,96, об’ємний ККД – ή_о = 0,95, а тиск рідини на зливі р_з = 80 КПа.

11. Визначити ККД гідромотора, якщо тиск рідини на вході р₁ = 15 МПа, витрата Q = 1,5 л/с, частота обертання вала n = 20 с^-1, крутний момент М = 126 Нм, тиск на зливі р₂ = 0,05 МПа, робочий об’єм гідроциліндра V_о = 70 см³.

12. Поршневий насос двосторонньої дії (див. рис.) з діаметром циліндра D = 280 мм, ходом поршня h = 200 мм, і діаметром штока d_ш = 120 мм заповнює бак місткістю V = 1,6 м³ за 1,5 хв. Визначити об’ємний ККД – ή_о насоса, якщо частота обертання кривошипа n = 50 хв^-1.

1 3. Поршневий насос двосторонньої дії (див. рис.) має подачу Q = 10 л/с. Він подає рідину на висоту Н_г = 40 м по трубопроводу довжиною l = 80 м і діаметром d = 100 мм. Визначити діаметри циліндра і штока D і d_ш, хід поршня h і потужність насоса, якщо частота обертання кривошипа n = 1000 хв^-1, об’ємний ККД насоса ή_о = 0,9, загальний ККД– ή = 0,8. Задані також співвідношення h / D = 1,5 i d_ш / D = 0,2;  = 0,03;  = 25.

1 4. Поршневий насос диференційної дії (див. рис.) має діаметр поршня D = 250 мм, хід поршня h = 300 мм, об’ємний ККД – ή_о = 0,9. Визначити подачу насоса при частоті обертання кривошипа n = 60 хв^-1, а також діаметр його штока з умови що подача при прямому і зворотному ході поршня однакові.

15. Трипоршневий насос односторонньої дії створює тиск р = 0,64 МПа і має подачу Q = 10 л/с. визначити частоту обертання вала насоса і його потужність, якщо діаметр поршня D = 150 мм, радіус кривошипа r = 60 мм, об’ємний ККД насоса ή_о = 0,94, загальний ККД – ή =0,80.

16. Шестеренний насос створює тиск р_н = 6,5 МПа при частоті обертання n = 1200 хв^-1. Визначити споживану їм потужність, якщо ширина шестерні b = 30 мм, діаметр початкового кола D_н = 60 мм, число зубів Z = 8, об’ємний ККД – ή_о = 0,85, загальний ККД насоса ή = 0,72.

17. Визначити основні геометричні розміри шестеренного насоса (діаметр початкового кола, діаметр кола виступів, ширину шестерні) і потужність насоса по наступним вихідним даним: подача насоса Q = 2 л/с, тиск р_н = 16 МПа, частота обертання n = 1440 хв^-1, об’ємний ККД – ή_о = 0,9, ККД насоса ή = 0,85, число зубів Z = 16, модуль зачеплення m = 4 мм.

18. Аксіально-поршневий насос повинен забезпечити подачу Q = 3,5 л/с і тиск р_н = 22 МПа при частоті обертання n = 1440 хв^-1. Розрахувати основні геометричні параметри насоса – діаметр циліндрів d, хід поршнів h, діаметр ділильного кола ротора D, а також потужність насоса, якщо число циліндрів Z = 7, кут нахилу диска γ = 20^о, об’ємний ККД – ή_о = 0,95, механічний ККД – ή_м = 0,9, h = 2d.

19. Визначити кут нахилу диска γ аксіально-поршневого гідромотора, при якому частота обертання його валу n = 1200 хв^-1, якщо витрата робочої рідини Q = 3 л/с, перепад тисків  р_гм = 12 МПа, кількість циліндрів Z = 7, діаметр циліндрів d = 30 мм, діаметр кола, на якому розташовані вісі циліндрів D = 160 мм. Об’ємний ККД – ή_о = 0,98, механічний ККД – ή_м = 0,9. Яким буде при цьому крутний момент на валу гідромотора?

20. Визначити витрату робочої рідини Q і тиск р₁, на вході в радіально-поршневий гідромотор, при яких крутний момент на його валу буде дорівнювати М = 1,5 кНм, частота обертання вала n = 120 хв^-1, а тиск на виході р₂ = 0,2 МПа. Робочий об’єм гідромотора V_о = 1000 см³, механічний ККД – ή_м = 0,96, об’ємний ККД – ή_о = 0,94.

21. Визначити крутний момент і частоту обертання вала шестеренного гідромотора при витраті робочої рідини Q = 0,8 л/с, якщо тиск на вході р₁ = 10,5 МПа, а тиск на виході р₂ = 0,5 МПа. Ширина шестерні b = 32 мм, модуль зачеплення m = 4 мм, число зубів Z = 20, механічний ККД – ή_м = 0,8, об’ємний ККД – ή_о = 0,9.

22. Визначити потужність пластинчастого насоса однократної дії, якщо вакуум на вході р_вак = 30 КПа, манометричний тиск на виході р_ман = 1,5 МПа, радіус статора R = 30 мм, число пластин Z = 8, товщина пластин δ = 2 мм, ширина пластин b = 30 мм, ексцентриситет е = 3 мм, частота обертання ротора n = 1000 хв^-1, об’ємний ККД– ή_о = 0,65, загальний ККД насоса ή = 0,55. Діаметри всмоктуваючого і напірного патрубків однакові.

23. Насос, який працює в складі об’ємного гідропривода обертової дії (див. рис.), має подачу Q = 36,9 л/хв і тиск р_н = 4,23 МПа. Визначити частоту обертання вала гідромотора з робочим

об’ємом V_ом = 46 см³ і ККД гідропривода, якщо крутний момент на валу гідромотора М = 30 Нм, об’ємні ККД насоса і гідромотора дорівнють ή_он = 0,96, ή_ом = 0,95, механічний ККД насоса і гідромотора ή_мн = 0,98, ή_мм = 0,97, втрати тиску в гідролініях і гідроапаратах  р = 54 кПа.

24. В регульованому об’ємному гід­ро­приводі обертової дії дросель встанов­лен на виході (див. рис.). Частота обертання гідромотора n = 1600 хв^-1, крутний момент на валу М = 22 Нм, робочий об’єм гідромотора V_ом = 32 см³, меха­нічний ККД – ή_мм = 0,90, об’ємний ККД – ή_о = 0,94. Втрати тиску в зо­лот­ни­ковому розподільнику, дроселі і фільт­рі відповідно дорівнюють:  р_р = 0,2 МПа,  р_др = 0,5 МПа,  р_ф = 0,1 МПа. Втрати тиску в трубопроводах складають 5% перепаду тиску в гідромоторі. Подача насоса на 10% більше витрати гідромотора, ККД насоса ή_н = 0,88. Визначити ККД гідропривода.

2 5. Насос об’ємного гідропривода з дросельним регулюванням (див. рис.) створює тиск p_н = 10 МПа і має постійну подачу, при якій максимальна частота обертання вала гідромотора n = 2200 хв^-1. Визначити витрати потужності в наслідок зливу робочої рідини через гідроклапан при частоті обертання вала гідромотора n = 1500 хв^-1, якщо робочий об’єм гідромотора V_о = 20 см³, а його об’ємний ККД – ή_о = 0,97.

КАРТА ТЕСТУВАННЯ

ПРІЗВИЩЕ ТА ІНІЦІАЛИ СТУДЕНТА________________________________________

ФАКУЛЬТЕТ______________________________________________________________

СПЕЦІАЛЬНІСТЬ___________________________________________________________

КУРС, ГРУПА_______________________________

ДАТА ТЕСТУВАННЯ_________________________

НАБРАНО БАЛІВ____________________________

ЗАГАЛЬНА ОЦІНКА_________________________

Критерії та аналіз загальної оцінки

Блок змістових модулів	Кількість тестів	Оцінка одного тесту	Критерій оцінки			Кількість правильних відповідей	Набра-но балів	Оцінка
			„3”	„4”	„5”
Об’ємні гідромашини і гідроприводи	100	1	50 -70	71-90	91-100
Динамічні гід-ромашини і гідродинамічні передачі	50	1	25 -35	36 -45	46 -50
Пневматичні приводи	25	1	12 -17	18 -22	23 -25
Задачі	25	2	25 -35	36-45	46 -50
Разом	200

Перекресліть навхрест клітинку, яка відповідає Вашій відповіді на тестове запитання. За кожну правильну відповідь нараховується: за тести – 1 бал; за задачу – 2 бали.

Блок 1. „Об’ємні гідромашини і гідроприводи”

1	2	3																				98	99	100
А
Б
В

Правильних відповідей____________

Набрано балів ____________

Оцінка .____________

Блок 2. „Динамічні гідромашини і гідродинамічні передачі”

1	2	3																				48	49	50
А
Б
В

Правильних відповідей____________

Набрано балів ____________

Оцінка .____________

Блок 3. „Пневматичні приводи”

1	2	3																				23	24	25
А
Б
В

Правильних відповідей____________

Набрано балів ____________

Оцінка .____________