База задач по технологическим машинам и оборудованию

1. Определить, сколько требуется вынуть из резерва плотного грунта, чтобы засыпать котлован объемом W₁=550 м³ с утрамбовкой грунта. Грунт – супесь без примесей.

2. Определить, сколько циклов необходимо сделать для перевозки вынутого грунта самосвалами. Вместимость кузова автомобиля-самосвала W₂=3,5 м³.

Условия моего варианта 3 отмечены рамкой в табл. 1.1 ниже.

Определить продолжительность разработки грунта в отвал экскаватором «драглайн» с ковшом объемом А = 0,6 м³. Грунт – глина мягкая. Размеры котлована поверху B × L, 20 х 40 м, глубина h = 3 м. Определить нормативную сменную производительность экскаватора.

На территории НПЗ расположена технологическая установка, в которой содержится углеводородная смесь массой 0,1 тонны. В чрезвычайной ситуации возможно разрушение установки, образование газовоздушной смеси и взрыв.

Характеристика элементов инженерно-технического комплекса (ИТК) НПЗ, расположенных вблизи врывоопасной установки, известна и приведена в таблице 3.1. Расстояние от предполагаемого места взрыва до элементов инженерно-технического комплекса НПЗ указано в таблице 3.2 для различных вариантов задания.

Оценить устойчивость работы НПЗ в случае взрыва технологической установки и разработать рекомендации по повышению устойчивости работы НПЗ в данной чрезвычайной ситуации.

Таблица 3.1   Характеристика основных элементов инженерно-технического комплекса НПЗ

Таблица 3.2

Газовая смесь задана следующим образом: в массовых или объемных долях, процентным составом компонентов смеси (графа 1), давление смеси рсм в бар (графа 2), объем смеси Vсм в м³ (графа 3), температура смеси t_см в ℃ (графа 4).

1. Состав смеси (если по условию задачи состав смеси задан в объемных долях, то следует определить состав смеси в массовых долях и наоборот).

2. Газовые постоянные компонентов Ri и смеси Rсм, кДж/(кг⋅К).

3. Среднюю молярную массу смеси μсм через объемные и массовые доли, кг/кмоль.

4. Парциальные давления компонентов через объемные и массовые доли.

5. Массу смеси Мсм, кг и массы компонентов Мi, кг.

6. Парциальные объемы компонентов υ_i, м3/кг.

7. Плотности компонентов ρ_i кг/м³ и смеси ρсм кг/м³ при заданных условиях рсм и tсм.

8. Плотности компонентов и смеси при нормальных физических условиях через объемные и массовые доли.

9. Среднюю молярную, объемную и массовые теплоемкости при р = соnst; υ = const для температуры смеси tсм.

10. Среднюю молярную, объемную и массовые теплоемкости для интервала температур (графа 5) при р = соnst количества вещества 2 моль, 5 м³ и 7 кг смеси.

Исходные данные:

Последовательность подготовки и установки на заданный режим работы разбрасывателя твёрдых органических удобрений РОУ‑5. Оценка качества работы разбрасывателя РОУ‑5.

Расскажите о дождевальных установках и машинах.

Расчет пневмо- и гидроприводов. Выбрать гидро- (или пневмо-) мотор с ближайшей большей номинальной величиной крутящего момента.

Структурная схема питания основных цепей электрооборудования станка

Определить среднюю наработку на отказ Т₀ компрессора.  

За период наблюдений было зарегистрировано 5 отказов. До начала наблюдений компрессор проработал 1200 ч, к концу наблюдений наработка составила 5500 ч.

Определить основные параметры карьерной механической лопаты с ковшом Е=5 м³ для IV категории породы. Рассчитать подъемное и напорное усилия экскаватора с полученными параметрами. Определить коэффициент устойчивости экскаватора с полученными параметрами.

Исходные данные:

Рассчитать колеса косозубо-прямозубого соосного редуктора.

Мощность, на ведомом валу редуктора кВт, угловая скорость ведомого вала рад/с и передаточное число редуктора . Сроком зубчатых колес задаться

Цилиндр ∑ в задан своим сечением 2xy – 5x² – y² + 4x + 6y +1 = 0 с плоскостью z=0 и направлением прямолинейных образующих. Найти плоскость, сопряженную направлению относительно цилиндра.

Раскройте тему: "Валковая дробилка"

Предполагается, что поражение человека электрическим током L является результатом одновременного наложения трех условий: появления электрического потенциала высокого напряжения на металлическом корпусе электроустановки (событие H), нахождения человека на токопроводящем основании, соединенном с землей (событие I), и касания какой-либо частью его тела корпуса электроустановки (событие К).

В свою очередь, событие H будет следствием любого из двух других событий - предпосылок А и В (например, снижения сопротивления изоляции или касания токоведущими частями электроустановки ее корпуса по какой-либо причине); событие I также обусловлено двумя предпосылками - С и D (нахождением человека на токопроводящем полу или его касанием заземленных элементов); событие К— следствие одной из трех предпосылок - Е, F и G (например, необходимости ремонта, технического обслуживания или использования электроустановки по назначению). 

Начертить граф дерева отказов, описывающего сценарии поражения человека электрическим током. Определить риск поражения человека электрическим током через вероятность события.

Таблица 1

Условие задачи

На испытание поставлено N изделий. За интервалы времени вышло из строя n(∆t) изделий. Определить для каждого интервала показатели надежности, свести их в таблицу и построить графики показателей надежности в зависимости от времени испытания.

Таблица 1

Условия задачи

Проанализировать произвольный цикл, который состоит из четырех последовательно осуществляемых термодинамических процессов; рабочее тело – 1 кг сухого воздуха; принять теплоемкость Cp = 1,025 [кДж/(кг×К)], газовую постоянную R = 0,287 кДж/(кг×К). Условия задач приведены в табл. 2.

Требуется:

1) определить параметры p, v, T для основных точек цикла (точек пересечения процессов);

2) для каждого термодинамического процесса заданного цикла определить показатель политропы n, теплоемкость C, изменение внутренней энергии Du, энтальпии Di, энтропии Ds, количество теплоты q, работу l;

3) определить количество теплоты q₁, подведенное за цикл, и q₂, отведенное за цикл, работу цикла lц, термический КПД цикла ht;

4) построить цикл в координатах: а) v-p ; б) s-T;

5) результаты расчета представить в форме табл. 1.5.

Исходные данные к контрольной задаче № 7.2

Таблица 2

Таблица 1.5

Результаты расчетов

Пример

Построить и проанализировать произвольный цикл, который состоит из четырех последовательно осуществляемых следующих термодинамических процессов для сухого воздуха массой 1 кг:

1-2 – политропный, n = 1,3;

2-3 – изобарный, p = const;

3-4 – адиабатный, s = const;

4-1 – изохорный, v = const. 

В основных точках заданы следующие параметры:

давление p₂ = 0,1 МПа; температура T₂ = 338 К; температура T₃ = 273 К;

температура T₄ = 433 К.

Принять удельную теплоемкость воздуха сp = 1,025 кДж/(кг×К), газовую постоянную R = 0,287 кДж/(кг×К).

Требуется определить:

1) давление, удельный объем и температуру для основных точек цикла (точек пересечения процессов);

2) для каждого термодинамического процесса заданного цикла показатель политропы, теплоемкость, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, количество теплоты, работу;

3) количество теплоты, подведенное и отведенное за цикл, работу цикла, термический КПД цикла;

4) построить цикл в координатах p-v и s-T;

5) результаты расчета представить в форме табл. 1.4.

Газовая смесь задана следующим образом (табл. 1): в объемных долях, процентным составом компонентов смеси (графа 1); давление смеси           p_см =...[бар] (графа 2); объем смеси v_см =...[м³] (графа 3), температура смеси t_см =...°С (графа 4). 

Требуется определить:

- состав смеси в массовых долях;

- газовые постоянные компонентов R_i и смеси R_см;

- среднюю молярную массу смеси через объемные и массовые доли;

- парциальные давления компонентов через объемные и массовые доли;

- массу смеси m_см и компонентов m_i;

- парциальные объемы компонентов V_i и общий объем газовой смеси V_см.

Исходные данные к контрольным задачам № 7.1 и № 7.2

Таблица 1

Пример 

Газовая смесь имеет следующий объемный состав: углекислый газ СО₂ – 12 %, азот N₂ – 75 %, водяной пар H₂O – 8 %, кислород О₂ – 5 %. Известны основные термодинамические параметры смеси: объем 3 м³, давление 1 бар, температура 100 °С.

Требуется определить:

- состав смеси в массовых долях;

- газовые постоянные компонентов R_i и смеси R_см;

- среднюю молярную массу смеси через объемные и массовые доли;

- парциальные давления компонентов через объемные и массовые доли;

- массу смеси m_см и компонентов m_i;

- парциальные объемы компонентов V_i и общий объем газовой смеси V_см.

Сложная система с водонапорной башней включает  кольцевое соединение труб и доставляет воду двум потребителям (рис. 5).

Определить отметку уровня воды в водонапорной башне, питающей два потребителя: «А» с расходом  Q_A = 18 л/c и  «С»  с расходом Q_C = 32 л/c. 

Система включает магистральный трубопровод d₁ = 250 мм; l₁ = 600 м;  два параллельно проложенных трубопровода:   d₂ = 150 мм;     l₂ = 550 м;  

d₃ = 100 мм;  l₃ = 400 м  и трубопровод d₄ = 200 мм; l₄ = 720 м, подающий воду потребителю «С».

Остаточный напор у потребителя «С». должен быть не менее 10 м ( ).

Трубы водопроводные нормальные. Местные потери напора принять равными 10 % от потерь по длине. Построить пьезометрическую линию.

Раскройте тему : "Расчёт сложных трубопроводных систем".

С помощью насоса по трубе диаметром d = 50 мм и длиной  l = 70 м нефть подаётся в закрытый резервуар на высоту Н = 15 м. Считать H = const. 

         Определить показание мановакуумметра (р_мв), установленного на поверхности нефти в закрытом резервуаре, если показание манометра после насоса р_ман = 1,3 ат. Расход нефти Q = 1,2 л/c, плотность нефти ρ_н = 900 кг/м³, относительная вязкость по Энглеру  ˚Е = 4,0. В системе установлен пробковый кран с коэффициентом сопротивления ζ_кр = 17,4 и два колена с коэффициентом сопротивления ζ_кол = 0,8  (Рис. 4).

Рис. 4

Раскройте тему : "Расчет простых трубопроводных систем".

Раскройте тему : «Сила давления покоящейся жидкости на плоские поверхности»

Раскройте тему : «Гидростатическое давление в жидкости»

Определить производительность цилиндрического грохота.
Таблица 9. Исходные данные