Давайте разберемся с задачей и поэтапно вычислим коэффициент полезного действия (КПД) специализированного подъёмного крана.
Дано:
- Мощность крана, \( P = 8,82 \text{ кВт} = 8,82 \times 10^3 \text{ Вт} \)
- Частота подъема, \( n = 120 \text{ раз/мин} \)
- Масса груза, \( m = 470 \text{ кг} \)
- Высота подъема, \( h = 55 \text{ см} = 0,55 \text{ м} \)
- Улика g = 9,8 м/с²
1. Вычисление полезной работы за один цикл
Работа при подъеме груза (или полезная работа, \( А_{пол} \)) рассчитывается как:
\[ A_{пол} = m \cdot g \cdot h \]
Подставим значения:
\[ A_{пол} = 470 \text{ кг} \times 9,8 \text{ м/с}^2 \times 0,55 \text{ м} \]
Выполняем вычисление:
\[ A_{пол} = 470 \times 9,8 \times 0,55 \]
\[ A_{пол} \approx 470 \times 5,39 \approx 2533,3 \text{ Дж} \]
2. Определение общего числа циклов за минуту
Поскольку кран выполняет 120 подъемов в минуту, то за одну минуту он совершает:
\[ N = 120 \text{ циклов} \]
Общая полезная работа за минуту:
\[ A_{пол,мин} = A_{пол} \times N = 2533,3 \times 120 \approx 304000 \text{ Дж} \]
3. Расчет мощности полезной работы \( P_{пол} \)
Мощность — это работа за единицу времени:
\[ P_{пол} = \frac{A_{пол,мин}}{\text{время} = 60 \text{ с}} \]
\[ P_{пол} = \frac{304000}{60} \approx 5067 \text{ Вт} \]
4. Вычисление КПД (коэффициента полезного действия)
КПД — это отношение полезной мощности к полной мощности:
\[ \eta = \frac{P_{пол}}{P} \times 100\% \]
Подставим полученные значения:
\[ \eta = \frac{5067}{8820} \times 100\% \approx 0,575 \times 100\% = 57,5\% \]
Округлим до целого числа:
\[ \boxed{58\%} \]
Ответ: 58
Если потребуется полное объяснение или освещение этапов, дайте знать!