KURZUS: Gépek üzemtana
MODUL: II. modul: A gépek üzemállapotai
Gyakorló feladatok a II. modulhoz
Ha külön nincs jelezve, akkor a feladatok megoldásánál a gravitációs gyorsulást minden esetben 10 m/s2 értékűnek lehet venni! | |||||||||||
1. feladat | |||||||||||
Egy gép az adott üzemállapotban 122 mN nyomatékot ad le 900 ford/min fordulatszám mellett. A terhelés változása miatt a gép átáll egy új munkapontba, ahol nyomatéka 173 mN, fordulatszáma pedig 800 ford/min. | |||||||||||
Mennyi ideig tart a gép átállása, ha tudjuk, hogy az üresjárási nyomaték 12,5 mN, az üresjárási fordulatszám 1120 ford/min? | |||||||||||
Vegye figyelemben, hogy a gép az üresjárási állapotból 4 perc alatt áll meg szabad kifutással! | |||||||||||
2. feladat | |||||||||||
Tömör tárcsa alakú lendítőkerék 24 cm átmérőjű tengelye két helyen szimmetrikusan van csapágyazva. A 2,5 m átmérőjű lendkerék tömege 6000 kg. A csapágyakban a súrlódási tényező 0,04. | |||||||||||
| |||||||||||
3. feladat | |||||||||||
Egy gépcsoport forgó részeinek tehetetlenségi nyomatéka 62 kgm2. Az állandó indítónyomaték 820 mN, a csapágyakban ébredő súrlódási ellenállás legyőzéséhez 165 mN nyomaték szükséges. | |||||||||||
| |||||||||||
4. feladat | |||||||||||
Egy gépcsoport forgó részének tehetetlenségi nyomatéka 88 kgm2. A fordulatszám 925 ford/min. A megállítás szakaszában összesen 73 mN állandó fékezőnyomaték hat rá. | |||||||||||
| |||||||||||
5. feladat | |||||||||||
168 kg tömegű, 1,8 m átmérőjű lendítőkerék 150 ford/min fordulatszámmal jár. A redukálási tényező 0,8, a csapsúrlódások nyomatéka 12,6 mN. | |||||||||||
| |||||||||||
6. feladat | |||||||||||
Egy gépcsoport forgó részeinek szögsebessége a megállási szakaszban az alábbi ábrán látható diagram szerint csökken. A forgó részek tehetetlenségi nyomatéka 42 kgm2. | |||||||||||
| |||||||||||
7. feladat | |||||||||||
Egy gép forgó része 35 cm sugáron elhelyezkedő 12 kg, 55 cm sugáron elhelyezkedő 21 kg és 75 cm sugáron elhelyezkedő 16 kg tömegből áll. A gép forgása közben az ellenállásokból 17 mN nyomaték ébred. Mennyi idő alatt gyorsul fel a gép 1450 ford/min fordulatszámra, ha az állandó indítónyomaték nagysága 48 Nm? | |||||||||||
8. feladat | |||||||||||
Egy gépcsoport forgó részének tehetetlenségi nyomatéka 5,3 kgm2. A megállási szakasz elején a csapsúrlódási nyomatékon kívül fékezőnyomaték is hat a forgó részre. A szögsebesség ezalatt az alábbi ábra szerint csökken. | |||||||||||
| |||||||||||
9. feladat | |||||||||||
Egy gépcsoport forgó részének tehetetlenségi nyomatéka 9,4 kgm2. Az elérni kívánt üzemi fordulatszám 1500 ford/min. Mekkora állandó nyomaték szükséges az üzemi fordulatszámra oly módon történő felgyorsításához, hogy az indítási szakaszban megtett fordulatok száma 1000 legyen? | |||||||||||
A csapsúrlódási nyomaték 2,5 mN. | |||||||||||
10. feladat | |||||||||||
Egy forgó géprészt 150 másodperc alatt gyorsítunk fel állandó szöggyorsulással az 1000 ford/min üzemi fordulatszámra. A gyorsítási szakasz végén mérhető legnagyobb teljesítmény 350 W. A csapsúrlódási nyomaték 0,75 mN. Mennyi a forgó géprész mozgási energiája az üzemi fordulatszámon? | |||||||||||
11. feladat | |||||||||||
Mekkora nyomatékkal kell fékeznünk egy kikapcsolt villamos gép 8,5 kgm2 tehetetlenségi nyomatékú, 800 ford/min fordulatszámú tengelyrendszerét, ha azt akarjuk, hogy egy perc alatt megálljon? A csapágysúrlódások fékező hatása elhanyagolhatóan kicsi. | |||||||||||
12. feladat | |||||||||||
Mennyi idő alatt gyorsítható fel egyenletesen a 36 kgm2 tehetetlenségi nyomatékú forgó géprész az 1100 ford/min üzemi fordulatszámra, ha a teljesítmény nem haladja meg az 1250 W értéket? A csapsúrlódási nyomaték 2,6 Nm. | |||||||||||
13. feladat | |||||||||||
Az alábbi ábrán egy lendítőkerékre ható nyomatékok teljesítményének ábráját látjuk az idő függvényében. A tömör tárcsa alakú lendítőkerék tömege 300 kg, tengelyének átmérője 15 cm, a szimmetrikusan elhelyezett csapágyakban a súrlódási tényező 0,03. | |||||||||||
| |||||||||||
14. feladat | |||||||||||
Egy munkagépet 280 mN állandó nyomatékkal indítunk. A terhelőnyomaték 6 s-on át 85 mN, 4 s-on át 130 mN, ütemesen változik. A 150 ford/min közepes fordulatszámmal forgó részek 1,8 m átmérőre redukált tömege 1200 kg. | |||||||||||
| |||||||||||
15. feladat | |||||||||||
Egy villamos motor a hozzá kapcsolt berendezéssel együtt indítva 26 sec alatt éri el üzemi fordulatszámát. A szabad kifutással történő megállítás 1,6 percig tart. Feltételezve, hogy egyenletes üzemben a teljesítmény-felvétel 5300 W, határozzuk meg a motor minimálisan szükséges névleges teljesítményét! | |||||||||||
16. feladat | |||||||||||
Adott egy hajtó gép, mely jelleggörbéjének két pontja ismert: (580 [ford/min];310 [mN]), ill. (900 [ford/min];140 [mN]). Ebben a tartományban a jelleggörbe egyenessel közelíthető meg. | |||||||||||
Az ellenállás nagyjából másodfokú függvénnyel közelíthető. Az állandó rész 12 [mN] és 1100 [ford/min]-nél 280 [mN]. | |||||||||||
| |||||||||||
17. feladat | |||||||||||
Egy munkagép egy adott üzemállapotban 1200 ford/min fordulatszámmal jár és leadott nyomatéka 173 mN. A terhelés oldalán történő szabályozás alkalmazásával a gép egy olyan munkapontba kerül, ahol hasznos teljesítménye 18,3 kW, fordulatszáma pedig 890 ford/min. | |||||||||||
Határozza meg a szabályozás következtében jelentkező havi költségnövekedést, ha tudja, hogy a gép havonta 170 órát üzemel a szabályozott munkapontban és 1 kWh villamos energia ára 26,5 Ft. | |||||||||||
Az ellenállás jellegéről tudja, hogy a fordulatszám csökkentésével az négyzetesen csökken zérusig. | |||||||||||
18. feladat | |||||||||||
Egy munkagép nyomatéka a terhelés oldaláról történő szabályozás során 123 mN-ról 191 mN-ra nő, miközben teljesítménye 14 kW 19,3 kW-ra nő. | |||||||||||
Határozza meg a szabályozás következtében jelentkező havi költségnövekedést, ha tudja, hogy a gép havonta 93 órát át üzemel a szabályozott munkapontban és 1 kWh villamos energia ára 25 Ft. | |||||||||||
Az ellenállás gyakorlatilag lineárisan nő a fordulatszámmal és minimális értéke 47 mN. | |||||||||||
19. feladat | |||||||||||
Egy munkagép teljesítménye 14 kW-ról 15,5 kW-ra változik miközben fordulatszáma az eredeti 1450 ford/min értékről annak 80%-ára csökken a terhelés oldaláról történő szabályozás következtében. | |||||||||||
Határozza meg a szabályozás következtében jelentkező havi költségnövekedést, ha tudja, hogy a gép havonta 93 órát át üzemel a szabályozott munkapontban és 1 kWh villamos energia ára 25 Ft. | |||||||||||
Az ellenállás gyakorlatilag lineárisan nő a fordulatszámmal és minimális értéke 23 mN. | |||||||||||
20. feladat | |||||||||||
Egy gép állandó gyorsító nyomatékkal történő indítása helyett a két fokozatú indítást kívánjuk választani. Hány százalékkal lehet kisebb a meghajtó motor teljesítménye, ha a gyorsítást változatlan idő alatt, de két egyenlő hosszúságú, szakaszonként állandó gyorsulású részre osztjuk fel. | |||||||||||
21. feladat | |||||||||||
Egy gépi berendezés meghajtó villamos motorját le kell cserélni. Az új motor teljesítménye az eredeti 1300 W helyett annak csak 80%-a. Hogyan változik meg az egy fokozatú indítás ideje? Vegye figyelembe, hogy az eredeti motor alkalmazásakor | |||||||||||
| |||||||||||
és az új motor tehetetlenségi nyomatéka gyakorlatilag azonos a korábbiéval! | |||||||||||
22. feladat | |||||||||||
Egy gép aktuális munkapontjához 1100 ford/min fordulatszám és 6,7 mN nyomaték tartozik. A terhelő nyomaték ugrásszerű megváltozása után kb. 6,9 másodperccel stabilizálódik újra a gép üzeme. Az új munkapontban a nyomaték 8,6 mN a fordulatszám pedig 1030 ford/min. Mekkora a gép forgó tömegei tehetetlenségi nyomatékának összege? | |||||||||||
23. feladat | |||||||||||
Egy gép ugrásszerű terheléscsökkenés miatt felgyorsul. A nyomatékváltozás 1,62 mN. Mennyi idő alatt áll át a gép az eredeti 572 ford/min fordulatszámról az új 625 ford/min fordulatszámra? Vegye figyelembe, hogy a gép a 950 ford/min üresjárati fordulatszámról 30 s alatt áll meg szabadkifutással és üresjáratban a teljesítményfelvétele 85 W. | |||||||||||
24. feladat | |||||||||||
Egy gép az adott üzemállapotban 122 mN nyomatékot ad le 900 ford/min fordulatszám mellett. A terhelés változása miatt a gép átáll egy új munkapontba, ahol nyomatéka 173 mN, fordulatszáma pedig 800 ford/min. | |||||||||||
Mennyi ideig tart a gép átállása, ha tudjuk, hogy a az üresjárati nyomaték 12,5 mN, az üresjárati fordulatszám 1120 ford/min? | |||||||||||
Vegye figyelemben, hogy a gép az üresjárási állapotból 4 perc alatt áll meg szabad kifutással! | |||||||||||
25. feladat | |||||||||||
Egy munkagépet váltakozó terhelés ér: | |||||||||||
| |||||||||||
Határozzuk meg a gép | |||||||||||
| |||||||||||
Vegye figyelembe, hogy a gép | |||||||||||
| |||||||||||
26. feladat | |||||||||||
Mekkora tömegű lendítőkerékre van szükség ahhoz, hogy egy gép egyenlőtlenségi fokát 0,03 értékre vihessük le? A legfeljebb 1 m átmérőjű lendítőkereket a gép egyik, 500 ford/min fordulatszámú tengelyére kívánjuk elhelyezni és az előzetesen becsült tömegredukciós tényező 0,75-nek vehető fel. | |||||||||||
Vegyük figyelembe, hogy a gép | |||||||||||
| |||||||||||