Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей (стр. 9 из 21)
24
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
В зависимости от специальности студента-заочника учебным планом заочного отделения предусматривается разное количество контрольных работ, в каждую из которых входит определенное количество задач.
Номера контрольных задач студент-заочник выбирает по последней цифре (табл.1), а числовые значения – по предпоследней цифре шифра зачетной книжки студента (табл.4).
Число и тематика задач в контрольных работах по необходимости могут быть изменены в соответствии с требованиями специальности, учитывая объем курса и установленный кафедрой порядок обучения настоящего курса.
В условиях контрольных работ не всегда указывают все цифровые значения параметров, необходимых для решения задач (например, может быть не указана плотность, коэффициент вязкости или другой параметр). Тогда недостающие параметры выбираются из таблиц, помещенных в приложении. В исключительных случаях можно пользоваться также данными других справочников, в каждом случае указывая в своей контрольной работе название справочника, номер таблицы или графика.
ЗАДАЧИ
Задача 1. Автоклав объемом 25,0 л наполнен жидкостью и закрыт герметически. Коэффициент температурного расширения жидкости a, ее модуль упругости Е. Определить повышение давления в автоклаве при увеличении температуры жидкости на величину Т. Объемной деформацией автоклава пренебречь.
Таблица 1
| Последняя цифра шифра | При выполнении одной контрольной работы | При выполнении двух контрольных работ | При выполнении трех контрольных работ | |||
| в первой | во второй | в первой | во второй | в третьей | ||
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 | 1, 4, 10, 19, 22 2, 5, 11, 20, 23 3, 6, 12, 21, 24 1, 5, 11, 20, 23 2, 6, 12, 21, 24 3, 4, 10, 19, 22 1, 6, 12, 21, 24 2, 4, 11, 20, 22 3, 5, 10, 19, 23 1, 6, 10, 20, 22 | 1, 6, 10, 16 2, 5, 11, 17 3, 4, 12, 18 2, 6, 11, 16 3, 5, 12, 17 1, 4, 10, 18 3, 6, 12, 16 1, 5, 10, 17 2, 4, 11, 18 2, 4, 10, 18 | 19, 22, 25 20, 23, 26 21, 24, 27 19, 23, 28 20, 24, 25 21, 22, 26 19, 24, 27 20, 22, 28 21, 23, 26 20, 24, 25 | 1, 6, 7 2, 5, 8 3, 4, 9 3, 5, 8 2, 6, 9 1, 4, 9 1, 5, 8 2, 4, 7 3, 6, 7 2, 5, 9 | 11, 13, 16 12, 14, 17 10, 15, 18 11, 15, 17 12, 15, 16 10, 13, 18 11, 14, 17 12, 13, 16 10, 14, 16 11, 14, 18 | 19, 22, 25 20, 23, 26 21, 24. 27 19, 23, 28 20, 24, 25 21, 22, 26 19, 24, 27 20, 22, 28 21, 23, 26 20, 24, 25 |
25
Задача 2 (рис.6). Определить скорость 
равномерного скольжения прямоугольной пластины (a ´ b ´ c) по наклонной плоскости под углом a = 12°, если между пластиной и плоскостью находится слой масла толщиной d. Температура масла 30°С, плотность материала пластины r.Задача 3 (рис.7). Зазор между валом и втулкой заполнен маслом, толщина слоя которого равна d. Диаметр вала D, длина втулки L. Вал вращается равномерно под воздействием вращающего момента М. Определить частоту вращения вала, если температура масла равна 40 °С.
Задача 4 (рис.8). Закрытый резервуар заполнен дизельным топливом, температура которого 20°С. В вертикальной стенке резервуара имеется прямоугольное отверстие (D ´ b), закрытое полуцилиндрической крышкой. Она может повернуться вокруг горизонтальной оси А. Мановакуумметр МV показывает манометрическое давление рм или вакуум рв. Глубина топлива над крышкой равна Н. Определить усилие F, которое необходимо приложить к нижней части крышки, чтобы она не открывалась. Силой тяжести крышки пренебречь. На схеме показать векторы действующих сил.
Задача 5 (рис.9). Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой до самого верха заполнена жидкостью, плотность которой r. Диаметр цистерны D, высота ее цилиндрической части Н. Манометр М показывает
26
манометрическое давление рм. Определить силу, растягивающую болты А, и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1–1. Силой тяжести крышки пренебречь. Векторы сил показать на схеме.
Задача 6 (рис.10). Круглое отверстие между двумя резервуарами закрыто конической крышкой с размерами D и L. Закрытый резервуар заполнен водой, а открытый – жидкостью Ж. К закрытому резервуару сверху присоединен мановакуумметр МV, показывающий манометрическое давление рм или вакуум рв. Температура жидкостей 20°С, глубины h и H. Определить силу, срезывающую болты А, и горизонтальную силу, действующую на крышку. Силой тяжести крышки пренебречь. Векторы сил показать на схеме.
Задача 7 (рис.11). Цилиндрическая цистерна наполнена бензином, температура которого 20°С. Диаметр цистерны D, длина L. Глубина бензина в горловине h = 20 см, ее диаметр d = 30 см. Определить силы давления на плоские торцевые стенки А и В цистерны в двух случаях: 1) когда цистерна не движется; 2) при движении цистерны горизонтально с положительным ускорением а.
Задача 8 (рис.12). Открытый цилиндрический резервуар заполнен жидкостью Ж до высоты 0,8 H. Диаметр резервуара D, температура жидкости 20°С. Определить: 1) объем жидкости, сливающейся из резервуара при его вращении с частотой n вокруг его вертикальной оси; 2) силу давления на дно резервуара и горизонтальную силу, разрывающую резервуар по сечению 1–1 при его вращении.
Задача 9 (рис.13). Цилиндрический сосуд диаметром D и высотой Н полностью заполнен водой, температура которой 20°С. Диаметр отверстия сверху равен d. Определить: 1) с какой предельной частотой можно вращать сосуд около его вертикальной оси, чтобы в сосуде осталось 75% первоначального объема воды; 2) силу давления на дно сосуда и горизонтальную силу, разрывающую сосуд по сечению 1–1 при его вращении с определенной частотой.
Задача 10 (рис.14). По сифонному трубопроводу длиной l жидкость Ж при температуре 20°С сбрасывается из отстойника А в отводящий канал Б. Какой должен быть диаметр d трубопровода (его эквивалентная шероховатость Dэ), чтобы обеспечить сбрасывание жидкости в количестве Q при напоре H? Трубопровод снабжен приемным клапаном с сеткой (zк), а плавные повороты имеют углы 45° и радиус округления R = 2r. Построить пьезометрическую и напорную линии. Данные в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.4.
27
Задача 11 (рис.15). Центробежный насос, перекачивающий жидкость Ж при температуре 20°С, развивает подачу Q. Определить допустимую высоту всасывания hв, если длина всасывающего трубопровода l, диаметр d, эквивалентная шероховатость Dэ, коэффициент сопротивления обратного клапана zк, а показание вакуумметра не превышало бы р1.
Построить пьезометрическую и напорную линии. Данные в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.4.
Задача 12 (рис.16). В баке А жидкость подогревается до температуры 50°С и самотеком по трубопроводу длиной l1 попадает в производственный цех. Напор в баке А равен Н. Каким должен быть диаметр трубопровода, чтобы обеспечивалась подача жидкости в количестве Q при манометрическом давлении в конце трубопровода не ниже рм? Построить пьезометрическую и напорную линии. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.4.
Задача 13 (рис.17). Из большого закрытого резервуара А, в котором поддерживается постоянный уровень жидкости, а давление на поверхности жидкости равно р1, по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных труб, жидкость Ж при температуре 20°С течет в открытый резервуар Б. Разность уровней жидкости в резервуарах равна Н. Длина труб l1 и l2, диаметры d1 и d2, а эквивалентная шероховатость Dэ.
Определить расход Q жидкости, протекающей по трубопроводу. В расчетах принять, что местные потери напора составляют 20% от потерь по длине. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из табл.4.