解题思路:(1)重锤静止地桩顶时,桩顶受到的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,根据面积公式求出桩顶的受力面积,再根据压强公式求出桩顶受到的压强;
(2)根据速度公式求出重锤上升的最大高度;
(3)根据W=Gh求出有用功,根据W=Pt求出总功,利用效率公式求出打桩机在提升重锤过程中的机械效率.
已知:m=480kg,d=0.2m,P=8kW=8000W,v=1m/s,t=10s,g=10N/kg
求:(1)重锤静止地桩顶时,桩顶受到的压强p;
(2)重锤上升的最大高度h;
(3)打桩机在提升重锤过程中的机械效率η
(1)重锤静止在桩顶时,对桩的压力:
F=G=mg=480kg×10N/kg=4.8×103N,
桩的横截面积:
S=πr2=3.14×([0.2m/2])2=3.14×10-2m2,
桩受到重锤的压强:
p=[F/S]=
4.8×103N
3.14×10−2m2≈1.53×105Pa;
(2)由v=[s/t]可得,重锤上升的最大高度:
h=vt=1m/s×10s=10m;
(3)有用功:
W有=Gh=4.8×103N×10m=4.8×104J,
总功:
W总=Pt=8×103W×10s=8×104J,
打桩机提升重锤的机械效率:
η=
W有用
W总×100%=
4.8×104J
8×104J×100%=60%.
答:(1)重锤静止地桩顶时,桩顶受到的压强越为1.53×105Pa;
(2)重锤上升的最大高度为10m;
(3)打桩机在提升重锤过程中的机械效率为60%.
点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;机械效率的计算.
考点点评: 本题考查了压强公式、速度公式、做功公式、效率公式的应用,关键是注意桩顶受力面积的计算和分清有用功、总功.