Росляков А.И. Лабораторный практикум по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам - файл n1.doc

Росляков А.И. Лабораторный практикум по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам
скачать (4449 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc4449kb.17.09.2012 09:22скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова»


А.И. Росляков, Л.В. Ломоносова

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам
Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ

по курсам «Гидравлика», «Гидравлика и гидромашины»,

«Основы гидравлики и гидропривода» для студентов специальностей:

ТМ–151001, ВУАС – 170104, АТ – 190603, АПХП – 240706,

МАПП–260601, ТГВ – 270109


Бийск

Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова

2009

УДК 621.221


Рецензент: заведующий кафедрой МАХиПП БТИ АлтГТУ

профессор Куничан В.А.

Работа подготовлена на кафедре «Теплогазоснабжение и вентиляция, процессы и аппараты химической технологии»


Росляков, А.И.

Лабораторный практикум по гидравлике, гидромашинам и гид-

роприводам: методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по курсам «Гидравлика», «Гидравлика и гидромашины», «Основы гидравлики и гидропривода» для студентов специальностей: ТМ –151001, ВУАС – 170104, АТ – 190603, АПХП – 240706, МАПП –260601, ТГВ – 270109 / А.И. Росляков, Л.В. Ломоносова. – Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2009. – 137 с.
Лабораторный практикум содержит описание правил, порядка и методики проведения лабораторных работ, иллюстрирующих основные закономерности покоя и движения жидкости, а также перечень вопросов, знание которых необходимо для усвоения разделов «Основы гидравлики и гидропривода», «Гидравлика», «Гидравлика и гидромашины» для студентов механических специальностей.

УДК 624.221

©А.И. Росляков, Л.В. Ломоносова , 2009

© БТИ АлтГТУ, 2009

СОДЕРЖАНИЕ


ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ 6

(4 ЧАСА) 6

1.1 Цель работы: 6

1.3 Теоретические сведения 6

1.5 Описание установки 9

1.7 Обработка опытных данных 12

1.8 Контрольные вопросы 12

2.1 Цель работы: 15

2.3 Теоретические сведения 15

2.3.1 Режимы движения реальной жидкости 15

2.7 Обработка опытных данных 21

6.2 Подготовка к лабораторной работе: 56


ВВЕДЕНИЕ
Для успешного изучения ряда профилирующих дисциплин студентам многих химических и механических специальностей необходимо знать основные законы покоя и движения жидкостей. В дальнейшем им достаточно часто приходится применять знания основ гидравлики для инженерного решения конкретных задач. Например, инженеры-механики на предприятиях химической и смежных с ней отраслей промышленности рассчитывают и конструируют всевозможные трубопроводы, резервуары и аппараты, необходимые для перемещения, хранения и переработки жидких и газообразных продуктов, рассчитывают и регулируют режим работы насосов; инженеры-машиностроители используют гидропривод для автоматизации и механизации операций по обработке деталей, резанием и давлением, сборке и упаковке изделий, расфасовке и дозировке сыпучих и жидких продуктов. Широко применяются гидравлические машины, гидро- и пневмоприводы и в других отраслях: в водоснабжении и мелиорации, металлургии и на транспорте, в строительстве и сельском хозяйстве. Поэтому в общеинженерной подготовке студентов большинства химических и механических специальностей курс гидравлики имеет весьма важное значение. Успешному его освоению в значительной мере способствует прохождение студентами лабораторного практикума.

Цель практикума – закрепление теоретического материала по курсу гидравлики, приобретение навыков работы с контрольно-измерительными приборами и другой исследовательской аппаратурой.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ

(4 ЧАСА)


1.1 Цель работы:



– определить опытным путем силу гидростатического давления и ее центр давления;

– построить эпюру гидростатического давления.
1.2 Подготовка к лабораторной работе:
– изучить материал по теме данной работы в настоящем пособии;

– выучить определения основных понятий и терминов темы

Основные термины и понятия:

– абсолютный покой;

– вакуум;

– гидростатика;

– давление;

– идеальная жидкость;

– избыточное давление;

– массовые силы;

– плотность;

– поверхностные силы;

– поверхность уровня;

– равновесие;

– свободная поверхность;

– центр давления.


1.3 Теоретические сведения



В гидравлике жидкое тело (жидкость) рассматривается как сплошная среда, состоящая из отдельных материальных точек (частиц). Одним из основных свойств жидкости является текучесть. Текучесть заключается в большой подвижности отдельных частиц жидкости относительно друг друга. Проявляется текучесть в том, что жидкость всегда принимает форму того сосуда, в котором она находится, и не воспринимает воздействие сосредоточенных сил.

Все внешние и внутренние силы, воздействующие на жидкость, непрерывно распределены либо по ее объему (массовые силы), либо по поверхности (поверхностные). В результате действия внешних сил внутри покоящейся жидкости возникает нормальное напряжение, равное пределу, к которому стремится отношение силы к площадке (рисунок 1.1), на которую она действует, при стремлении величины площадки к нулю, т.е. при стягивании площадки в точку



Гидростатическим давлением называются нормальные напряжения, возникающие в жидкости под действием внешних сил.

Оно характеризуется двумя свойствами:


гидростатическое давление в точке действует по нормали к площадке действия и направлено внутрь рассматриваемого объема жидкости, то есть является сжимающим;

– величина давления в данной точке одинакова по всем направлениям, то есть не зависит от угла наклона площадки, на которую оно действует.

Величина гидростатического давления (см. рисунок 1.1) зависит от глубины погружения (h) рассматриваемой точки в объем жидкости, удельного веса жидкости  и величины давления в объеме над свободной поверхностью и подсчитывается по основному уравнению гидростатики:

, (1.1)

где  – удельный вес жидкости, равный произведению плотности на ускорение свободного падения, Н/м3.

Г


Рисунок 1.2 – Эпюра

гидростатического давления
рафическое изображение зависимости гидростатического давления от глубины погружения называется эпюрой давления (рисунок 1.2). Эпюра гидростатического давления, действующего на вертикальную плоскую стенку, находящуюся под напором жидкости, имеющей глубину h, строится следующим образом. За начало координат принимается точка пересечения уровня поверхности жидкости со стенкой ОА. По горизонтальной оси, совпадающей с направлением гидростатического давления, откладываются в выбранном масштабе избыточные гидростатические давления, а по вертикальной оси – соответствующие глубины жидкости h. Первую точку берут на поверхности жидкости, где h=0 и = pа. Вторую точку – у дна, где давление

Полученные точки соединяют прямой линией. В результате получают эпюру избыточного гидростатического давления на плоскую вертикальную стенку в виде треугольника. Аналогично строится эпюра абсолютного давления. Однако на практике более важное значение имеют силы, возникающие от действия жидкости на различные стенки.

Например, сила гидростатического давления (F) жидкости на плоскую стенку, погруженную в жидкость (см. рисунок 1.1), равна произведению площади поверхности S на величину гидростатического давления рс на глубине hc погружения центра тяжести рассматриваемой поверхности:

,

или

. (1.2)

Таким образом, результирующая сила складывается из двух составляющих:

– силы давления в объеме над свободной поверхностью:

;

– силы Fc весового давления на глубине погружения центра тяжести

.

Давление р0, приложенное к свободной поверхности, передается всем точкам жидкости по всему объему во всех направлениях без изменения величины (закон Паскаля), то есть одинаково в любой точке рассматриваемого объема жидкости. Поэтому составляющая приложена в центре тяжести (точка С) рассматриваемой площадки. Напротив, весовое давление (см. формулу (1.1) и рисунок 1.1) прямо пропорционально глубине погружения. Поэтому точка приложения составляющей Fc (точка D) будет находиться в центре эпюры избыточного давления (треугольника), расположенном ниже центра тяжести площадки. Величина смещения точки D относительно центра тяжести определяется по формуле

, (1.3)

где Iс – момент инерции площадки S относительно оси, проходящей через ее центр тяжести, м4;

hс – глубина погружения центра тяжести площадки, м;

S – площадь рассматриваемой площадки, м2.

Точка приложения результирующей силы F гидростатического давления находится между точками D и C.
1.4 Оборудование, технические средства и инструменты
Для проведения лабораторной работы необходимы:

– установка для проведения опыта;

– линейка.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


Бийский технологический институт (филиал)
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации