Проработка конспектов занятий

Задание для повторения и самостоятельного изучения материала

 

4

А.В. Лепёшкин, А.А. Михайлов «Гидравлические и пневматические системы» стр.3-13,

 

3. ответить на контрольные вопросы

Какие жидкости называют реальными?

2. Плотность однородного вещества – это… Закончите формулировку.

Удельный вес или вес единицы объема измеряется в следующих единицах

 

Для определения коэффициента сжимаемости необходимо знать следующие параметры

Для определения коэффициента объемного теплового расширения необходимо знать

Через какую величину связаны коэффициенты кинематической и динамической вязкости?

С увеличением температуры как изменяется вязкость?

8. Добавьте пропущенную фразу в формулировку:

 

Кавитация - это нарушение..., обусловленное появлением в жидкости кавитационных пузырьков или полостей, заполненных паром или газом вследствие падения давления.

 

Какие марки индустриальных масел используются в гидросистемах?

Чему равна плотность воды при температуре 4 градуса Цельсия?

 

 

5

Общие теоретические основы гидравлики

Тема 1.2.Основные определения давления и других параметров жидкости в гидростатике.

 

План.

 

Приборы измерения давления.

Способы и единицы выражения давления.

Свойства гидростатического давления, основной закон гидростатики.

Закон Паскаля.

Силы давления жидкости на стенки.

Закон Архимеда.

Содержание

 

1. Приборы измерения давления (изучить самостоятельно стр.15-17)

 

 

При решении прикладных задач наиболее часто используются избыточные давления.

 

Прибором для измерения избыточного давления является пьезометр,который представляет собой вертикально установленнуюпрозрачную трубку (рис. 2. а).

 

 

Поскольку в избыточной системе давлений р_а = 0, то из формулы следует пропорциональная связь между давлением p _изб и высотой H:

 

 

Измерения по пьезометру проводят единицах высоты столба определенной жидкости. Например, атмосферное давление, равное 760 мм рт. ст., соответствует высоте ртутного столба 760

 

м в пьезометре. Подставив это значение в формулу при р_рт = 13600 кг/м³, получим атмосферное давление, равное 1,013 • 10⁵ Па. Эта величина называется физической

 

атмосферой. Она отличается от технической атмосферы которая соответствует 736 мм рт. ст. Это число можно получить, если подставить в формулу р_изб = 1 ат и вычислить высоту Н.

 

Пьезометр обеспечивает высокую точность измерений, но не позволяет измерять большие давления. В машиностроении используются высокие давления (в сотни атмосфер), что ограничивает применение пьезометров. Ртуть ядовита, и такие приборы в машиностроении практически перестали применяться.

 

Широкое распространение в технике для измерения давлений получили пружинные манометры. Основным элементом такого прибора (рис.

 

3) является пружинящая тонкостенная трубка (обычно латунная). Один из концов трубки запаян и подвижен, а второй закреплен, и к нему подводится измеряемое давление. Подвижный конец трубки 1 кинематически связан со стрелкой 3. При изменении давления он изменяет свое положение и перемещает стрелку 3, которая указывает на соответствующее число на шкале 2.

 

Приборы, измеряющие давление вакуума (разрежение), по принципу действия не отличаются от приборов для измерения избыточного давления. Если в сосуде на рис.2, б будет иметь место вакуум, то уровень жидкости в стеклянной трубке будет располагаться ниже уровня жидкости в баке. Поэтому этот же прибор можно использовать для измерения вакуума, а высота Н' будет пропорциональна его величине p_вак = H'ρg.

 

Устройства для измерения вакуума получили название вакуумметров.

Приборы, позволяющие измерять как избыточные давления, так и вакуум- мановакуумметры.

 

В метеорологии измерение абсолютных значений атмосферных давлений проводят с помощью барометров. Для машиностроительных систем измерение абсолютных давлений практического значения не имеет.

 

6

Способы и единицы выражения давления.

№	Единицы	КПа	Бар	мм. рт. ст.	мм. вод. ст.
п\п	выражения
1.	КПа	1	0,01	9,869	7,501
2.	Бар	100	1	760	1000
3	мм. рт. ст.	0,133	0,0013	1	1,316
4	мм. вод. ст.	0,101	0,001	0,76	1

Свойства гидростатического давления, основной закон гидростатики.

Гидростатикой называется раздел гидравлики, в     котором    рассматриваются         законы,

справедливые для покоящихся жидкостей.

 

В неподвижной жидкости возникают только напряжения сжатия и не могут действовать касательные напряжения, так как любое касательное напряжение жидкости вызовет ее движение, т.е. нарушит состояние покоя.

 

П ервое свойство гидростатического давления: на внешней поверхности жидкости давление создает силу, действующую по нормали внутрь рассматриваемого объема жидкости. Причем под внешней поверхностью жидкости следует понимать не только свободные поверхностижидкости и стенки сосудов, но и поверхности объемов, выделяемых в жидкости.

 

Второе свойство гидростатического давления состоит в том,что в любой точке внутрипокоящейся жидкости гидростатическое давление действует по всем направлениям одинаково, т.е. давление есть скалярная величина.

 

Пусть жидкость находится в сосуде, а на ее свободную поверхность действует давление р₀ (рис.1). Определим давление p в произвольно выбранной точке, которая находится на глубине h.

 

ВЫВОД УРАВНЕНИЯ,

Решив его относительно искомого давления р, окончательно получим

 

 

Полученное уравнение называют основным законом гидростатики. Оно позволяет подсчитать давление в любой точке внутри покоящейся жидкости.

 

Закон Паскаля.

Из анализа основного уравнения гидростатики следует, что давление р₀, действующее на свободной поверхности жидкости, будет передаваться в любую точку внутри жидкости. Это позволяет сформулировать закон Паскаля: давление, приложенное к жидкости, передается по всем направлениям одинаково.

 

Высота h может принимать как положительные, так и отрицательные значения.

 

Если точка, в которой определяем давление, располагается ниже точки с исходным давлением, то ставится знак «+», а в том случае, когда точка, в которой определяем давление, располагается выше точки с исходным давлением, в уравнении знак «+» изменяется на «-»,

 

т. е.

 

Уравнение равновесия жидкостей в сообщающихся сосудах в общем случае:

 

При условии, что р₀₁ =р₀₂, уравнение преобразуется к виду:

 

из которого следует, что в сообщающихся сосудах уровни жидкостей с различными плотностями устанавливаются (соотносятся между собой) обратно пропорционально этим плотностям. В соответствии с данным утверждением, можно полагать, что в правом сосуде (рис. 7) находится жидкость с большой плотностью, т. е. ρ₂>ρ₁.

 

7