Hüdro- ja pneumoseadmed (0)

TALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOL

TALLINN COLLEGE OF ENGINEERING

Hüdro- ja pneumoseadmed
Iseseisva töö ülesanded
Õppeaines: HÜDRAULIKA JA PNEUMAATIKA
Transporidteaduskond
Õpperühm: TLI-31
Üliõpilane: Indrek Kaar
Juhendaja : Rein Soots
Tallinn 2008
Ülesanne 1.
Avaldage rõhk 250 mHg paskalites, baarides ja megapaskalites, kui elavhõbeda tihedus on 13600kg/m³.
Anuma põhjale mõjub vedeliku kaalust tingituna surve, mis on sõltuv vedeliku samba kõrgusest h anumas ja vedeliku tihedus
Antud:
p= 250 mmHg
= 13600 kg/m3
1 mmHg = 133,322 Pa
1 bar =105 Pa
250mmHg · 133,322 = 33330,5 Pa
33330,5 : 105 = ,0333 bar
0,333 : 10 = 0,033 MPa
Leida: p = Pa-s, bar, MPa
Vastus: Rõhk paskalites 33330,5 Pa, baarides ,0,333 bar ja megapaskalites 0,033 MPa.
Ülesanne 2.
Vertikaalselt paiknev hüdrosilinder peab tõstma koormust massiga 1000 kg. Milline peab olema koormust tõstva silindri minimaalne läbimõõt d mm, kui rõhk p süsteemis ei tohi ületada 200 bar ja silindri mehaaniline kasutegur ηm on 0,85 m? Vali silindrite standartsete läbimõõtude reast lähim sobiva läbimõõduga silinder. Milline peaks olema valitud silindri käitamiseks töövedeliku rõhk, bar?
A= kus A on silindri põhjapindala,
F on tõstejõud ja p on rõhk ja η on mehaaniline kasutegur.
Antud:
m = 1000 kg
g = 9,81 m/s²
p = 200 bar = 20000000 Pa
η = 0,85
Leida: d =? F= mgF=1000*9,81= 9810
A= = 0,000577 m² = 5,77 cm²
A= π* = => r = r= = 0,013555
A = πr²
d = 2r d = 2 · 0,013555= 0,02711 m = 27,11 mm
Vastus: Koormust tõstva silindri minimaalne läbimõõt peab olema 27,11 mm
Lähim D=32mm=3,2cm S=8,03cm²=0,000803m². Sellise silindri käitamiseks vajalik rõhk on p=9810/0,000803*0,85=14372573 Pa=143,7bar.
Ülesanne 3.
Hüdrosilinder, mille läbimõõt on 125 mm, nihutab koormust kiirusega 1200 mm/min. Arvuta silindrit toitva pumba minimaalselt vajalik tootlikus q l/min. On teada et süsteemi mahulised kaod moodustavad pumba tootlikusest q 4 %.
Antud:
d =125 mm = 1,25 dm
v = 1200 mm/min = 12 dm/min
x = 4%
Leida q=? q = v·A, kus v on vedeliku voolu kiirus ja
A on voolu ristlõike pindala. A = π·r²
q = 12 · 0,625²·π = 14,72 l/min
Mahulised kaod 4%
14,72 : 0,96 = 15,33 l/min
Vastus: Silindri toitva pumba minimaalne vajalik tootlikus on 15,33 l/min.
Ülesanne 4.
Balloon, mille maht on 0,6 m³ on täidetud gaasiga. Balloonile paigaldatud manomeeter näitab rõhku 114 bar. Gaasi temperatuur balloonis on 20ºC. Peale osa gaasi kasutamist näitab manomeeter rõhku 65 bar ja gaasi lõpptemperatuur on 15ºC. Leidke kulutatud gaasi mass kg, kui balloonis oleva gaasi konstant R on 259,8 J/kg deg. Õhu rõhk p’ = 1 bar.
Antud:
V= 0,6 m³ pV=mRt
p1= 114 bar =11400000 Pa
t1= 20 ºC +273 = 293 K m= , kus m on mass, p on rõhk, v ruumala,
p2= 65 bar =6500000 Pa R konstant ja t on temperatuur
t2= 15 ºC +273 = 288 K
R= 259,8 J/kg
Leida m?
m1= = 89,85 kg
m 2= = 51,12 kg
m kaudu on m1 – m2
89,85 – 51,12 = 38,73 kg
Vastus: Kulutatud gaasi mass on 38,73 kg.