Содержание
Гидравлические машины
Рабочий цикл поршневого насоса может быть графически описан на бумаге специальным прибором — индикатором.
График изменения давления в цилиндре за один полный оборот кривошипа называется индикаторной диаграммой
. На рис. 7.6 показана такая диаграмма насоса простого действия.
При движении поршня слева направо (см. рис. 7.3) (процесс всасывания) давление в цилиндре насоса резко
падает до давления всасывания Pвс по линии аб. Из-за податливости стенок цилиндра
и сжимаемости жидкости линия аб не вертикальна, а слегка наклонена и переходит затем в волнистую
линию бв. Далее на всасывающей линии поддерживается постоянное давление и линия вг остается
практически горизонтальной на протяжении всего хода всасывания. При обратном движении поршня (ход нагнетания)
давление в цилиндре от Pвс поднимается до давления Pнагн по прямой
гд, наклон которой влево от вертикали объясняется теми же самыми причинами, что и для линии аб.
Начало сжатия жидкости сопровождается колебаниями давления в цилиндре (линия де). В дальнейшем
давление Pнагн остается неизменным на протяжении всего хода нагнетания (линия еа).
При повторном рабочем цикле этот график будет повторяться.
Неисправности, возникающие в гидравлической части поршневого насоса изменяют характер индикаторной
диаграммы. Анализируя различные индикаторные диаграммы с теми или иными аномалиями, можно безошибочно
сказать о неисправности насоса.
7.4. Баланс энергии в насосах
Баланс мощности в насосе наглядно можно представить в виде схемы, представленной на рис 7.7.
Рис. 7.7. Баланс мощности насоса
Мощность, которая подводится к валу насоса называется подведенной. Она равна произведению
крутящего момента на валу на его угловую скорость
NП = MКРω
Мощность, которую мы получаем от насоса в виде потока жидкости под давлением называется
полезной мощностью насоса (в дальнейшем просто мощностью)
NП = QHPH
Отношение мощности насоса к подведенной мощности называется общим КПД насоса
а разность NП — NH = Nпот называется потерями мощности в насосе.
Потери мощности в насосе делятся на объемные, механические и гидравлические.
Потери мощности на внутренние утечки и неполное заполнение камер насоса
Nоб = (Qут + Qнеп)PH
Объемный КПД насоса определится из соотношения
Для современных насосов объемный КПД находится в пределах 0,92…0,96. Значения КПД приведены в технических
характеристиках насосов.
Механические КПД характеризует потери на терние в подвижных соединениях между деталями
насоса. При относительном перемещении соприкасающихся поверхностей в зоне их контакта всегда возникает
сила трения, которая направлена в сторону, противоположную движению. Эта сила расходуется на деформацию
поверхностного слоя, пластическое оттеснение и на преодоление межмолекулярных связей соприкасающихся
поверхностей.
Мощность, затраченная на преодоление сил трения, определяется
Nтр = Mтрω,
где Мтр — момент трения в насосе;
ω — угловая скорость вала насоса.
Механический КПД определяется из соотношения
Для современных насосов механический КПД также находится в пределах 0,92…0,96.
Гидравлический КПД характеризует потери на деформацию потока рабочей жидкости в напорной
камере и на трение жидкости о стенки сосуда. Эти потери примерно на порядок ниже механических потерь на
трение и часто в инженерных расчетах не учитываются или объединяются с механическими потерями на трение.
В этом случае объединенный КПД называется гидромеханическим.
Мощность, затраченная на гидравлические потери, определится
Nг = QH ( PK — PH ),
где PК — давление в напорной камере насоса;
PН — давление в напорной гидролинии на выходе из насоса.
Гидравлический КПД определяется из соотношения
Общий КПД насоса равен произведению КПД объемного, гидравлического и механического
η = ηоб + ηмех + ηг
Таким образом, баланс мощности насоса дает представление о потерях, возникающих в насосе, общем КПД и
всех его составляющих.
7.5. Обозначение элементов гидро- и пневмосистем
Кроме насосов и гидромоторов существуют и другие разнообразные по конструкции и назначению гидроэлементы.
Одни управляют потоком рабочей жидкости, другие служат для обеспечения безотказной работы гидросистем и т.д.
Совокупность этих устройств называется гидроприводом и требует отдельного изучения. Все гидроэлементы
имеют свое условное обозначение, из которых составляются гидросхемы по аналогии с электрическими схемами.
Ниже приводятся условные обозначения основных гидроэлементов.
Таблица 7.1
Условные обозначения основных гидроэлементов
На рис. 7.8 изображен составленный из условных обозначений пример гидравлической схемы привода поворота
стрелы челюстного погрузчика.
Схема состоит из бака, нерегулируемого гидромотора, трехпозиционного гидрораспределителя, двух
регулируемых дросселей с параллельно подключенными к ним обратными клапанами, двух гидроцилиндров, фильтра
и предохранительного клапана.
Рис.7.8. Гидросхема привода поворота стрелы
Принцип работы гидропривода заключается в следующем. Из бака рабочая жидкость (масло) забирается насосом
и подается к гидрораспределителю. В нейтральном положении золотника гидрораспределителя при работающем насосе
на участке трубопровода между насосом и распределителем начинает увеличиваться давление, при этом срабатывает
предохранительный клапан и жидкость сливается обратно в бак. При смене позиции золотника (нижняя позиция на
схеме) открываются проходные сечения в гидрораспределителе, и жидкость начинает поступать в полости
нагнетания гидродвигателей (поршневые полости гидроцилиндров). Из штоковой полости гидроцилиндров масло по
гидролинии слива проходит через регулируемые дроссели, гидрораспределитель и, очищаясь фильтром, попадает
на слив в бак.
Скорость поступательного движения штоков гидроцилиндров регулируется дросселями. Реверсирование движения
штоков осуществляется путем переключения позиций гидрораспределителя.
При обратном движении штоков без
нагрузки их скорость не регулируется и зависит от расхода рабочей жидкости в штоковые полости. При аварийной
остановке штоков (например, непреодолимое усилие) давление в системе возрастает, вызывая тем самым открытие
предохранительного клапана и сброс рабочей жидкости в бак.
Проверить себя ( Тест )
Наверх страницы
Урок «Гидравлические машины»
Дата: | ФИО учителя: | |||||||||||||||||||||||||||
Класс: 7 | Количество присутствующих: | отсутствующих: | ||||||||||||||||||||||||||
Тема урока | Гидравлические машины | |||||||||||||||||||||||||||
Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу) | 7. 7.3.1.8 рассчитывать выигрыш в силе при использовании гидравлических машин; | |||||||||||||||||||||||||||
Цели урока | создать условия понятия давления жидкости на дно сосуда и изучение закона Паскаля на примере однородных и разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах; способствовать развитию интеллектуальных умений анализировать, сравнивать, находить примеры сообщающихся сосудов в быту, развивать навыки самостоятельной работы | |||||||||||||||||||||||||||
Цель обучения учащихся | Знать закон Паскаля , Понимать принцип работы гидравлических машин. Уметь рассчитывать характеристики гидравлических машин. | |||||||||||||||||||||||||||
Критерии успеха | Дает определение закона Паскаля Объясняет принцип работы гидравлических машин , используя закон Паскаля Применяет при решении задач соотношение между площадями поршней и силами и т. Ознакомиться с назначением и устройством насосов популярных типови гидравлических машин | |||||||||||||||||||||||||||
Языковые цели | Принцип работы гидравлических машин основан на…. Отношение между площадями поршней равно…..или обратно пропорционально | |||||||||||||||||||||||||||
Привитие ценностей | Развитие коммуникативных навыков через работу в парах | |||||||||||||||||||||||||||
Межпредметные связи | Математика | |||||||||||||||||||||||||||
Навыки использования ИКТ | применение полученных знаний при решении задач и при ответах на вопросы. Необходимо сформулировать ответы на вопросы, приведенные на решение задачи | |||||||||||||||||||||||||||
Предварительные знания | Передача давления в жидкостях, закон Паскаля. | |||||||||||||||||||||||||||
Ход урока | ||||||||||||||||||||||||||||
Запланированные этапы урока | Запланированная деятельность на уроке | Ресурсы | ||||||||||||||||||||||||||
Начало урока | Организационный момент. Приветствует учеников, проверяет готовность к уроку, желает успеха. . Мотивация к изучению нового. С помощью наводящих вопросов, учитель подводит учащихся к теме нового урока. Практическая работа. В каких единицах измеряется давление? (Паскаль (Па)) В круглый шар с отверстиями налит керосин (см.рис.) Поршень сдвинулся вверх. В каком из отверстий струйка керосина вырывается под большим давлением? (В любом отверстии струйки вырываются под одинаковым давлением) . Что называют давлением, обозначение, единица измерения? Как рассчитать давление твердых тел? Как рассчитать давление жидкости на дно и стенки тел? Что называется сообщающимся сосудами? Какова формула справедлива для сообщающихся сосудов? Поставка проблемного вопроса: Как поменять пробитое колесо автомобиля? Какой механизм используется? | |||||||||||||||||||||||||||
Середина урока
| Работа с презентацией. Объяснение нового материала. Слайд 2- слайд 8 Выполнение эксперимента «Гидравлические машины». А сейчас рассмотрим устройство и принцип действия гидравлической машины. Гидравлическая (от греческого гидравликос- водяной) машина состоит из двух цилиндров разного диаметра, внутри которого могут перемещаться поршни. Пространство заполнено минеральным маслом. Так как два цилиндра – сообщающиеся сосуды, то при отсутствии нагрузки на поршни, жидкость устанавливается в цилиндрах на одном уровне. Если на один из поршней положить груз, то жидкость начнет перемещаться, пока снова не установится равновесие. На слайде мы видим, что заяц, сидящий на одном поршне гидравлической машины уравновешивает двух зайцев, сидящих на другом поршне. Почему? Давайте ответим на этот вопрос. Нарисуем схему гидравлической машины. (Учащиеся рисуют схему в тетради). F1 и F2 – силы, действующие на поршни, S1 и S2 – площади поршней. На основе закона Паскаля, что мы можем сказать о давлении р1 и р2? Эти давления равны. Чему равно давление под малым поршнем? p1=; Чему равно давление под большим поршнем? р2=; Следовательно, = , откуда, при помощи математических преобразований, получаем, что = . Вывод: сила F2 во столько раз больше силы F1, во сколько раз площадь большего поршня больше площади малого. Например, если площадь большого поршня 500 см2, а малого 5 см2 и на малый поршень действует сила 100 Н, то на больший поршень будет действовать сила, в 100 раз большая, т. е. 10 000 Н. Таким образом, с помощью гидравлической машины можно малой силой уравновесить большую силу. Поэтому один заяц уравновешивает двух зайцев. Отношение = показывает выигрыш в силе. Например, в приведенном примере выигрыш в силе равен 100. Итак, мы можем ответить на вопрос: «Почему водитель легко меняет колесо?» Ответ. Получается выигрыш в силе. Гидравлическую машину, служащую для прессования (сдавливания), называют гидравлическим прессом. Видеоролик: «Гидравлический пресс». Прессуемое тело кладут на платформу, соединенную с большим поршнем. При помощи малого поршня создается большое давление на жидкость. Это давление без изменения передается в каждую точку жидкости, заполняющей цилиндры. Из малого цилиндра в большой жидкость перекачивается повторными движениями малого поршня. Гидравлические прессы применяются там, где требуется большая сила. Например, для выжимания масла из семян на маслобойных заводах, для прессования фанеры, картона, сена. На металлургических заводах гидравлические прессы используют при изготовлении стальных валов машин, железнодорожных колес и многих других изделий. Современные гидравлические прессы могут развивать силу в сотни миллионов ньютон. Миллионы автомобилей оборудованы гидравлическими тормозами. В огромных количествах используются гидравлические домкраты и гидропрессы в самых различных целях – от напрессовки на вагонные колесные пары бандажей до подъема ферм разводных мостов для пропуска судов на реках.
Задание для группам
Решение задач №1. Два сообщающихся сосудов с различными поперечными сечениями наполнены водой. Площадь поперечного сечения узкого сосуда в 100раз меньше чем у широкого, на узкий поршень поставили гирю массой 1кг. Какой груз нужно поставить на широкий поршень, чтобы система находилась в равновесии?
Задача №2. По рисунку определите выигрыш в силе которая дает гидравлическая машина?
Задача №3. По рисунку определите вес шарика?
Задача №4: Малый поршень гидравлического домкрата под действием силы 500Н опустился на 15 см.
| Два штатива, два шприца, соединенных тонкой трубочкой, две бутылки воды 1 и1,5 литра. | ||||||||||||||||||||||||||
Конец урока | По методу «Броуновское движение» проводит закрепление урока. Рефлексия. «Лист самоконтроля».
. Что изучали на уроке? Что называется гидравлическими машинами? На каком принципе основана работа гидравлических машин? Какой закон используется в устройстве гидравлических машин? Какая формула справедлива для гидравлических машин? От чего зависит выигрыш в силе гидравлической машины? Где применяется гидравлические машины, приведите примеры Какой закон используется в устройстве гидравлических машин? Ответ. Закон Паскаля. Что является основной частью гидравлической машины? Ответ. Два цилиндра различного диаметра, соединенные трубкой. От чего зависит выигрыш в силе гидравлической машины? Ответ. От отношения площадей большого и малого поршня. .Для чего используют гидравлический пресс? Ответ. Применяют в промышленности, сельском хозяйстве, в виде гидравлических приборов и тормозов.
| |||||||||||||||||||||||||||
Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися? | Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися? | Здоровье и соблюдение техники безопасности
| ||||||||||||||||||||||||||
Дифференциация может быть выражена в подборе заданий, в ожидаемом результате от конкретного ученика, в оказании индивидуальной поддержки учащемуся, в подборе учебного материала и ресурсов с учетом индивидуальных способностей учащихся (Теория множественного интеллекта по Гарднеру). Дифференциация может быть использована на любом этапе урока с учетом рационального использования времени. | Используйте данный раздел для записи методов, которые Вы будете использовать для оценивания того, чему учащиеся научились во время урока. | Здоровьесберегающие технологии. Используемые физминутки и активные виды деятельности. Пункты, применяемые из Правил техники безопасности на данном уроке. | ||||||||||||||||||||||||||
Рефлексия по уроку Были ли цели урока/цели обучения реалистичными? Все ли учащиеся достигли ЦО? Если нет, то почему? Правильно ли проведена дифференциация на уроке? Выдержаны ли были временные этапы урока? Какие отступления были от плана урока и почему? | Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки. | |||||||||||||||||||||||||||
Общая оценка Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)? 1: 2: Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)? 1: 2: Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках? | ||||||||||||||||||||||||||||
3.1.7 описывать принцип действия гидравлических машин;
д.
Вопросы для повторение
(Все что на слайде учащиеся записывают в тетрадь).
Поэтому такое же давление действует и на больший поршень. Но так как его площадь больше, то и сила, действующая на него будет больше силы, действующей на малый поршень. Под действием этой силы больший поршень будет подниматься. При подъеме этого поршня тело упирается в неподвижную верхнюю платформу и сжимается. Манометр, при помощи которого измеряют давление жидкости, -предохранительный клапан, автоматически открывающийся, когда давление превышает допустимое значение.
Десятки и сотни тысяч экскаваторов, бульдозеров, кранов, погрузчиков, подъемников оборудованы гидравлическим приводом.
При этом больший поршень поднялся на 1 см. Кая сила будет действовать на больший поршень?
Подведение итогов урока
Два поршня гидравлической машины имеют диаметры 20 см и 2 см.
Найти
Вопрос
Обновлено:26/04/2023
DC PANDEY-FLUID MECHANICS-Пример 13.8
1 видео
РЕКЛАМА
Текст Решение
Решение
Для меньшего поршня площадь A1=π×(1 см) 2
Для большего поршня площадь A2=π×(10 см)2
∴ Сила, действующая на больший поршень,
F2=A2A1×F1=π(10 см)2π(1 см)2×50×9,8
=100×50× 9,8=5×104 Н
Это сила, действующая на большой поршень. Жидкости считаются несжимаемыми. Следовательно, объем, покрываемый движением меньшего поршня внутрь, равен перемещению большего поршня наружу.
∴L1A1=L2A2⇒L2=(A1A2)L1=π(1см)2π(10см)2×5см
=1100×5см=0,05см
Таким образом, расстояние, которое перемещает больший поршень, равно 0,05 см.
Ответить
Пошаговое решение, разработанное экспертами, чтобы помочь вам в решении вопросов и получении отличных оценок на экзаменах.
Ab Padhai каро бина объявления ке
Khareedo DN Pro и дехо сари видео бина киси объявление ки rukaavat ке!
Видео по теме
Два поршня гидравлического пресса диаметром 30,0 см и 2,5 см.
Найдите силу, действующую на более длинный поршень при массе 50,0 кг. помещается на меньший поршень. 9(2) . Какой вес можно поднять на больший поршень, если на меньший поршень действует сила 200 кг?
17654820
Два поршня гидравлического пресса имеют диаметры 30,0 см и 2,5 см. Какова сила, действующая на больший поршень, если на меньший поршень положить 50,0 кг массы? Если ход меньшего поршня равен 4,0 см, на какое расстояние переместится больший поршень за 10 ходов?
17654824
Автомобиль поднимается гидравлическим домкратом, состоящим из двух поршней. Диаметр большего поршня 2 м, диаметр меньшего поршня 50 см. Найдите массу автомобиля, если сила, приложенная к меньшему поршню, равна 240 Н.
40388879
Два поршня гидравлической машины имеют диаметры 30,0 см и 2,5 см. Какова сила, действующая на больший поршень, если груз массой 40 кг? ставится на меньший поршень? Если меньший поршень войдет внутрь на 6 см, на сколько выдвинется другой поршень?
69128751
В устройстве, аналогичном гидравлическому подъемнику, диаметры меньшего и большего поршня составляют 1,0 см и 3,0 см соответственно.
Какая сила действует на больший поршень, если на меньший поршень действует сила 10 Н?
69128784
व्यास क्रमशः30 सेमी और 6 सेमी है । यदि छोटे पिस्टन पर 50 किग्रा का भार रख दिया जाये तो बड़े पिस्टन द्वारा आरोपित बल का मान क्या होग ? यदि छोटे पिस्टन का स्ट्रोक 4 सेमी हो , तो 10 स्ट्र ोकों के बाद बड़ा पिस्टन कितनी दूरी तय करेगा?
234022623
Диаметр меньшего поршня гидравлического пресса 3см, большего поршня 20см. Если на меньший поршень положить груз массой 50 кг f, то с какой силой будет действовать больший поршень? Если ход меньшего поршня равен 5 см, рассчитайте расстояние, на которое переместится больший поршень за 6 ходов?
415573593
В гидравлическом прессе, используемом для подъема тяжелых грузов, диаметры меньшего и большего поршня составляют 2 см и 5 см соответственно. Если меньший поршень вдавить внутрь на 5 см, то на какое расстояние выдвинется больший поршень?
415573687
Диаметры меньшего и большего поршня гидравлического пресса 3 см и 15 см соответственно.
Чтобы выдвинуть больший поршень на 0,4 см, рассчитайте расстояние, на которое следует вдавить меньший поршень.
415574072
В гидравлическом прессе диаметры двух поршней 6 см и 60 см. Сила, действующая на больший поршень, равна n x x 7200 кг веса, если 100 кг веса приложить к меньшему поршню. Найдите значение n.
415574282
Текст Решение
Два поршня гидравлического подъемника имеют диаметры 60 см и 5 см. Какова сила, действующая на больший поршень, если на меньший поршень действует сила 50 Н?
427219346
Два поршня гидравлического пресса имеют диаметры 30,0 см и 2,5 см. Какова сила (в кгс), действующая на больший поршень, если на меньший поршень положить 50,0 кгс?
510428198
Два поршня гидравлической машины имеют диаметры 30,0 см и 2,5 см. Какова сила, действующая на больший поршень, если масса 40 кг? ставится на меньший поршень? Если меньший поршень войдет внутрь на 6 см, на сколько выдвинется другой поршень?
643194348
К меньшему поршню гидромашины приложена сила 50 кгс.
Пренебрегая трением, найти силу, действующую на большой поршень, если диаметры поршней равны 5 см и 25 см соответственно.
643981755
РЕКЛАМА
DC PANDEY-FLUID MECHANICS-Пример 13.8
Два поршня гидравлической машины имеют диаметр 20 см и 2 см. Найти…
04:12
В гидравлической машине два поршня имеют площадь поперечного сечения i
Вопрос
Обновлено: 26/04/2023
ICSE-FLUIDS-TOPIC 1 ( 3 балла Вопросы )
18 видео
РЕКЛАМА
Text Solution
Решение
дано
A1: A2 = 1:10
F2 = 100 N
по принципу «Принципала гидравлической машины
На узком поршне = давление на более широкий поршень
». =10 N
Расшифровка
Гидравлическая площадь поперечного сечения в отношении 1 к 10 мы сделали это для преодоления на полете дистанции 200 миль или около того что I даже равно 1 по закону
Индийская замкнутая жидкость в закрытый остается постоянным необходимо, чтобы отношение 3 отношение dasvin bi F 2 на 2 было равно 1 на 9
F1 равно A, чтобы купить сейчас, мы должны купить, даже если одна кнопка на 1 на N означает, что если две равны 1 на 1 на 10, усилие дается как сто ньютонов, что означает = 210, это спасибо
Ответ
Пошаговое решение от экспертов, которое поможет вам избавиться от сомнений и получить отличные оценки на экзаменах.
(7) дин. Площадь поперечного сечения другого поршня, поддерживающего тележку массой 2000 кг, равна 9(2) , соответственно. Для того, чтобы двигаться вверх, груз 100 помещается на больший поршень. какую силу надо приложить к меньшему поршню меньшей площади?
46938140
द्रवचालित मशीन में यदि 10 सेमी2 क्ष ेत्रफल के पिस्टन पर 10 किग्रा — भार बल लगाया जाए, त ो 1 मीटर2 क्षेत्रफल के पिस्टन पर बल लगेगा :
2136408 90
Поршень с площадью поперечного сечения 100 см2 используется в гидравлический пресс для воздействия на воду силой 107 дин. Площадь поперечного сечения другого поршня, поддерживающего тележку массой 2000 кг, равна:
415584197
Поршень с площадью поперечного сечения a используется в гидравлическом прессе для приложения небольшой силы f к заключенной в нем жидкости. Соединительная трубка ведет к большему поршню с площадью поперечного сечения A (рис. 14-53). а) Какую силу F будет выдерживать без движения больший поршень? (b) Если диаметр поршня 3,50 см и 60,0 см, какая величина силы, действующей на большой поршень, уравновешивает силу 20,0 Н, действующую на маленький поршень?
549327841
Поршень с площадью поперечного сечения 100 см используется в гидравлическом прессе для приложения силы 10 дин к воде.
Площадь поперечного сечения другого поршня, поддерживающего тележку массой 200 кг, составляет
642675285
Text Solution
Поршень с площадью поперечного сечения 100 см используется в гидравлическом прессе для приложения силы 107 дин. на воде. Площадь поперечного сечения другого поршня, который поддерживает объект массой 2000 кг
642675476
Поршень с площадью поперечного сечения 100 см2 используется в гидравлическом прессе для приложения к воде силы 107 дин. Площадь поперечного сечения другого поршня, поддерживающего тележку массой 200 кг, равна 9.0003
642694061
Текст Решение
В гидравлическом режиме площадь поверхности входного поршня составляет 10см. Площадь поверхности выходного поршня составляет 3000 см . Сила 100 Н, приложенная к входному поршню, поднимает выходной поршень. Рассчитайте силу, необходимую для подъема выходного поршня.
642704966
В гидравлическом подъемнике входной поршень имеет площадь поверхности 30 см2, а выходной поршень имеет площадь поверхности 1500 см2.