Гидравлика и гидропривод

1. ГИДРАВЛИКА И ГИДРОПРИВОД

Сухоцкий Альберт Борисович
(ком. 10, корп.1)

2. Литература

Сухоцкий А.Б. Гидравлика и гидропривод. Курс
лекций. / А.Б. Сухоцкий, Е.С. Санкович – Мн.: БГТУ,
2007 г.

3. Гидравлика – это прикладная наука, изучающая законы равновесия и движения жидкостей, а также способы применения этих законов

для решения
различных инженерных задач.
Гидравлика
Гидростатика
Гидродинамика
Пути развития гидравлики:
•теоретический,
•экспериментальный.

4.

Основоположники гидравлики:
•Архимед (250 г. до н. э.),
•Леонардо да Винчи (1548–1620 гг.),
•Галилео Галилея (1564–1642 гг.),
•Блез Паскаль (1623 – 1727 гг.),
•Исаак Ньютон (1643–1727 гг.),
•Даниила Бернулли (1700–1782 гг.),
• Леонард Эйлер (1707–1783 гг.),
• М. В. Ломоносова (1711–1765 гг.).

5.

Области применения гидравлики :
1. при хранении и транспортировке жидких
энергоносителей (топливо- и нефтепроводы) и
других технологических сред;
2. при использовании жидкости в качестве
теплоносителя
(горячее
и
холодное
водоснабжение,
системы
отопления
и
охлаждения);
3. в системах смазки;
4. при использовании жидкости в силовых
устройствах
в
качестве
носителя
механической энергии (гидропривод).

6. Гидропривод – совокупность устройств (гидромашин, гидроаппаратуры и др.), предназначенных для передачи механической энергии и

преобразования
движения посредством жидкости.

7. Свойства жидкости:

• текуча (способна неограниченно изменять свою
форму под действием малых сил),
• малосжимаема (мало изменяющая свой объем при
изменении давления).
Основные характеристики жидкости:
1. Вес
m/ V
плотность , кг/м3,
удельный (объемный) вес , Н/м3,
G / V mg / V g
удельный объем , м3/кг,
V / m 1/

8.

2. Сжимаемость
коэффициент объемного сжатия p, 1/Па,
V 1
p
V0 p
объемный модуль упругости Eж, Па ,
Еж 1/ p
3. Температурное расширение
коэффициент температурного расширения
t, 1/К,
V 1
t
V0 t

9.

4. Вязкость
z
u3
dz
u1
u2+du
u2
x
динамическая вязкость, µ, Па с,
T
du
.
S
dz
кинематическая вязкость , м2/с ,
/

10.

5. Поверхностное натяжение жидкости
коэффициент поверхностного
натяжения , Н/м ,
pr / 2.
высота подъема (опускания) жидкости в
капилляре диаметром d
2
4
h
gr gd
d
d
h
h

11. ГИДРОСТАТИКА

Гидростатика – раздел гидравлики, в
котором изучаются законы равновесия
жидкостей и их практическое приложение.
Массовые (объемные) силы, Н,
.
Fm f m
Единичные массовые (объемные) силы,
Н/кг = м/с2 ,
Fm
f m lim
m 0
G mg
fm
g
m m
или
m
Fи ma
fm
a
m
m

12.

Поверхностные силы, Н,
FS f S
Единичные поверхностные силы,
Н/м2 = Па ,
FS
f S lim
S 0 S
Fs P 2 T 2
Гидростатическое давление
Напряжение трения
P
p lim
S 0 S
T
lim
S 0 S

13. Гидростатическое давление в точке и его свойства

Гидростатическое давление – сжимающее
напряжение, возникающее в жидкостях под
действием поверхностных и массовых сил.
1. Давление всегда направлено по внутренней
нормали к выделенной поверхности.
2. В любой точке внутри жидкости давление
по всем направлениям одинаково.
px p y pz pn

14.

Основное уравнение гидростатики
и его физический смысл.

15. Основное уравнение гидростатики и его физический смысл.

h
z0
p0
z
p
p p0 g ( z z0 ) p0 gh

16.

Поверхность равного давления
– поверхность в каждой точке, которой
давление постоянно
p const .
h const
.
x
G
Вывод: в покоящейся жидкости любая
горизонтальная плоскость, в том числе и
свободная поверхность жидкости, является
поверхностью равного давления.

17. Закон Паскаля и его практическое применение (гидравлический пресс)

Закон Паскаля : внешнее давление, приложенное к
поверхности жидкости, находящейся в равновесии,
передается всем точкам этой жидкости без изменения.
p F/S

18.

Передача силы (гидравлический пресс).
p1 F1 / S1
d2
S2
F2 p2 S 2 F1
F1
S1
d1
N F1 1 F2 2
2

19.

Передача силы (гидравлический пресс).
F1 F2
F1 p1 S1
d1
S1
p2 F2 / S2 p1
p1
S2
d2
2

20. Сообщающиеся сосуды

p02
p01
1
2
h2
h1
p1 = p 2
.
.
p1 p2 ,
p01 1gh1 p02 2 gh2
При
p01 p02
то
h2 h1 1 / 2
При
p01 p02
и 1 2
то
h1 h 2

21.

Виды давлений:
• Атмосферное
• Абсолютное
• Избыточное
• Вакуумметрическое
pизб pабс pатм
рвак= рабс – ратм = – ризб,
Шкала абсолютных давлений
1
0
вакуум
2
0
2
1
-1
Шкала избыточных давлений

22. Приборы для измерения давления

Измерение абсолютных давлений в инженерной
практике не проводят. Исключение составляет
измерение атмосферного давления с помощью
барометра.

23.

Приборы для измерения избыточного
давления и вакуума
• жидкостные (пьезометры, микроманометры)
• механические (манометры, вакуумметры,
мановакуумметры)

24.

Пьезометры - это стеклянные трубки диаметром не
менее 5 мм.
Нижний конец пьезометра соединяется с той областью,
в которой необходимо измерить давление, а верхний
должен сообщаться с атмосферой. Трубка имеет
измерительную шкалу, по которой производят отсчет
делений.

25.

Пьезометр
pA pàòì gh

26.

Микроманометр
l h / sin

27.

Манометр

28.

29.

30.

Аналогичные приборы используются для
измерения вакуума. В этом случае их называют
вакуумметры.
Приборы
позволяющие
измерять
как
избыточные давления, так и вакуум носят
название мановакуумметры.