Гидравлические машины презентация. Гидравлические машины. Баланс энергии в лопастном насосе

ГАПОУ Уфимский топливно-энергетический колледж 08.02.08 Проект-презентация по дисциплине «Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики» Тема: «Гидравлические машины, основанные на гидростатике»

Выполнил:

студент группы 2ГС-1

Мазитов Айнур Давлетшеевич

Руководитель: Валеева Зульфия Азатовна

Введение В данной исследовательской работе рассмотрена тема «Гидравлические машины, основанные на гидростатике». Данные машины широко используются в газовой промышленности. Цель исследовательской работы изучить данный вид машин, так как они актуальны для моей профессии 08.02.08. Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения. Цели и задачи проекта

• Изучить тему «Гидравлические машины, основанные на гидростатике».
• Показать виды и принцип работы, данных машин.
• Знать и охарактеризовать устройство машин.
• Обобщить полученные результаты и использовать их в практическом применении.

Что такое гидравлика? Гидра́влика (др.-греч. ὑδραυλικός - водяной; от ὕδωρ - вода + αὐλός - трубка) - прикладная наука о законах движения, равновесии жидкостей и способах приложения этих законов к решению задач инженерной практики Гидравлические машины Гидравли́ческие маши́ны (гидромаши́ны ) - одна из групп гидравлических механизмов . Термин «гидравлические машины» часто используют как обобщающий для насосов и гидродвигателей . Желательность такого обобщения вытекает из свойства обратимости насосов и гидродвигателей. Это свойство заключается в том, что гидравлическая машина может работать как в качестве насоса так и в качестве гидродвигателя. История создания гидравлических машин Устройства для перемещения воды и воздуха были известны задолго до нашей эры. В глубокой древности для подачи воды использовались колеса с черпаками, для подачи воздуха и для поддержания огня – мехи. Древние греки применяли теплый воздух для проветривания помещений, использовали ветер для проветривания зерновых злаков с целью очистки их от легких примесей. Эти простейшие устройства приводились в движение мускульной силой человека или животных. Насосы примитивных конструкций применялись еще во времена Аристотеля (IV в. До н.э.). Водоподъемные машины, приводимые в действие силой людей и животных, использовались в Египте за несколько тысячилетии до н.э. Начало применения насосов в России Широкое использование насосов в России началось с горнорудной промышленности. В XVIII в. горный мастер К.Д.Фролов построил на Змеиногорском руднике Алтая несколько установок с поршневыми насосами для водоотлива из шахт и промывания россыпей. Привод насосов осуществлялся от водяных колес мельничного типа. К.Д.Фролов был выдающимся изобретателем. Он дал оригинальные образцы конструкций насосов, широко применявшихся им и его учениками в горной промышленности Алтая и Урала.

К.Д.Фролов

Виды гидравлических машин

Гидравлический пресс Гидравлический пресс - это простейшая гидравлическая машина, предназначенная для создания значительных сжимающих усилий. Ранее назывался «пресс Брама», так как изобретён и запатентован Джозефом Брама и Басиным Александром в 1795 году . Привод и оборудование гидропрессовых установок В состав гидравлической прессовой установки входят:

• собственно гидравлический пресс;
• рабочая жидкость;
• источник жидкости высокого давления;
• привод;
• приемники для жидкости - баки;
• трубопровод с соответствующей аппаратурой, соединяющий все указанные элементы в единую систему;
• электропривод

Принцип действия гидравлического пресса Гидравлический домкрат Домкрат - устройство для поднятия различных грузов. Принципиальным отличием домкрата от других подъёмных механизмов (лебёдок , кранов и т. д.) является то обстоятельство, что домкрат располагается снизу, а не сверху поднимаемого груза, что позволяет обойтись без различных вспомогательных сооружений, цепей и канатов Устройство и принцип работы гидравлического домкрата Устройство и принцип работы гидравлического домкрата очень прост, насос с помощью работы рычага перекачивает рабочую жидкость через клапан в цилиндр. Рабочей жидкостью обычно служит масло, которое выдавливает цилиндр. Для того чтобы домкрат опустить обратно, необходимо на насосе открыть клапан и масло из цилиндра обратно перетечет в насос. Подкатной домкрат

Состоит из рамы, на которой располагается весь механизм. Поднятие происходит за счет действия гидравлического поршня на рычажную систему. Для большей мобильности она оборудована колесами. Во время поднятия они смещаются относительно рамы, чтобы вся нагрузка приходилась только на нее;

Домкрат бутылочного типа Самая простая модель, где рабочий цилиндр располагается вертикально, по принципу бутылки. Отличается небольшими габаритами и часто используется для комплектации автомобилистами Гидравлический насос Гидравлический насос - оборудование, посредством которого механическая энергия преобразовывается в гидравлическую: из вырабатываемого двигателем крутящего момента образуется подача либо давление. Существует множество типов таких агрегатов, однако работают они по схожему принципу, суть которого заключается в вытеснении жидкости между камерами гидронасоса. Гидравлический подъемник Гидравлические подъемники – это многофункциональное передвижное оборудование, используемое для транспортировки грузов на определенную высоту с целью ускорения организации погрузочно-выгрузочных работ. Гидравлический подъемник - это своего рода целая грузоподъемная система, подъемная платформа которой работает от мощного электромотора. Гидравлический тормоз Гидравлический тормоз, тормоз, приводимый в действие при посредстве жидкости. Гидравлический тормоз может быстро и безопасно поглощать кинетическую энергию значительных движущихся масс, не допуская обратного действия. Наиболее простой формой гидравлического тормоза является наполненный жидкостью (маслом, водой, глицерином) цилиндр с поршнем и штангой Принцип работы гидравлического тормоза Главный цилиндр используется для создания тормозного усилия, при помощи поршни воздействующего на жидкость тормозной системы. Жидкость передает усилие суппорту, в котором устанавливается один или несколько поршней (см, рис.). Эти поршни выдви-гаются наружу в соответствии с усилием, создаваемым поршнем главного цилиндра, воздействующим на жидкость. Поршни в суп-порте давят на тормозные колодки, которые, в свою очередь, прижимаются к диску для создания необходимого трения Гидравлический отбойный молоток Отбойный молоток – это механический ручной инструмент, обладающий ударным действием. Его основные функции – разрыхление и раскалывании осадочных горных пород, асфальта, различных бетонных конструкций. Без отбойного молотка сегодня невозможно представить строительные работы. Этот инструмент в значительной степени упрощает работу, делая ее высококачественной. Преимущества гидравлического молотка В отличие от пневмо- и электромолотков, гидравлический инструмент обладает рядом существенных преимуществ. Рабочая жидкость циркулирует в замкнутом объеме и постоянно смазывает особо нагруженные части, работающие во всех молотках с большими скоростями и перегрузками, что в первую очередь влияет на такие важнейшие параметры как надежность и ресурс. Замкнутый контур обеспечивает стабильность работу отбойного молотка в заданных характеристиках. В качестве рабочей жидкости рекомендованы недорогие и доступные индустриальные масла, что сильно снижает эксплуатационные затраты. При высоких ударных характеристиках, он достаточно компактен, у него нет выхлопа воздуха, он гораздо менее шумен и не поднимает пыль с места проведения работ и не боится влаги, снега и сырых котлованов. Гидромолоток сохраняет работоспособность даже при температуре в -40 потому, что гидравлика, в отличие от пневматики при работе нагревается, а не охлаждается. Применение гидравлических машин в нефтяной и газовой промышленности Гидравлические машины в технологических процессах, связанных с добычей и транспортом нефти и газа широко применяются: 1) При бурении скважин: насосы буровые, насосы центробежные. 2) Для подъёма жидкостей из скважин: погружные штанговые насосы; погружные электроцентробежные насосы; погружные винтовые насосы; гидроприводные плунжерные насосы. 3) Для магистрального транспорта (нефти, воды и их смесей): центробежные насосы; поршневые и плунжерные насосы; винтовые насосы. 4). Для закачки жидкостей в пласт: центробежные насосы; поршневые и плунжерные насосы. 5). Для цементирования скважин: поршневые и плунжерные, центробежные насосы, установленные на передвижных цементировочных агрегатах. Заключение В данной презентации я раскрыл тему «Гидравлические машины, основанные на гидростатике», показал виды и принцип работы данных машин. Обобщил полученные результаты и использовал их в практическом применении. Список использованной литературы и интернет источников

• Агроскин И.И., Дмитриев Г.Т., Пикаллов Ф.И. Гидравлика, под общей редакцией проф. И.И. Агроскина, изд. Четвертое. 352 стр.
• 4. Башта Т.М., Руднев С.С., Некрасов Б.Б. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник. 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1982. - 423 с.
• Брюханов О. Н. , Коробко В. И., Мелик-Аракелян А. Т. « Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики» Москва, ИНФРА-М, 2015. – 203 стр.
• Ухин Б. В., Гусев А. А. Гидравлика: Учебник. – М.: ИНФРА-М, 2014. – 432 стр. (Среднее профессиональное образование).
• Угинчус А.А. Гидравлика и гидравлические машины. - М.Л: Государственное энергетическое издательство, 1953. - 359 с
Интернет источники
• htpp.www.wikipedia.org . 1 стр.
• htpp.www.gidravlika.com . 1 стр.
• htpp.www.gidravlika.narod.ru . 1 стр.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Учебно-методический центр по гражданской обороне и чрезвычайным ситуациям Ульяновской области

2 слайд

Описание слайда:

3 слайд

Описание слайда:

Презентацию выполнил преподаватель УП ПС УМЦ ГОЧС Ульяновской области Мулюкин Александр Владимирович

4 слайд

Описание слайда:

Дополнительная профессиональная образовательная программа «Подготовка водителей пожарных автомобилей» № темы Наименования тем 3.1 Классификация пожарной и аварийно – спасательной техники. 3.2 Дополнительная трансмиссия специальных агрегатов пожарных АЦ и АНР. 3.3 Насосные агрегаты пожарных АЦ и АНР. 3.4 Размещение пожарно-технического оборудования и вооружениянапожарных АЦ и АНР. 3.6 Вакуумные системы пожарных АЦ и АНР.

5 слайд

Описание слайда:

Учебные цели: Изучить требования нормативных правовых документов по пожарной безопасности. Ознакомить с классификацией пожарных автомобилей. Изучить требования нормативных правовых документов по технической службе ГПС. Закрепить навыки работы на специальных агрегатах пожарных автомобилей у водительского состава.

6 слайд

Описание слайда:

Приказ МЧС России от 18.09.2012 № 555 «Об организации материально- технического обеспечения системы Министерства РФ по делам ГО, ЧС и ЛПСБ» Приказ МЧС России от 5 апреля 2011 г. N 167 Об утверждении порядка организации службы в подразделениях пожарной охраны. 4. Приказ МЧС России от 31 марта 2011 г. N 156 Об утверждении порядка тушения пожаров подразделениями пожарной охраны. Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 23 декабря 2014 года № 1100н Об утверждении «Правил по охране труда в подразделениях Федеральной противопожарной службы ГПС». 6. Пожарные автомобили: Учебник водителя пожарного автомобиля. – Санкт-Петербург, 2006. – 507 с. Текст даётся в редакции А.И. Преснова и А.Я. Каменцева. ЛИТЕРАТУРА:

7 слайд

Описание слайда:

8 слайд

Описание слайда:

Законодательство Российской Федерации в области пожарной безопасности. Основные нормы и требования. Классификация пожарной и аварийно-спасательной техники. - Классификация основных пожарных автомобилей общего и целевого применения. - Классификация, назначение специальных пожарных автомобилей. - Вспомогательные и приспособленные пожарные автомобили для целей пожаротушения. Учебные вопросы:

9 слайд

Описание слайда:

Первый учебный вопрос Законодательство Российской Федерации в области пожарной безопасности. Основные нормы и требования. Федеральный закон № 69-ФЗ «О пожарной безопасности», принятый 21 декабря 1994 года, является основным нормативным правовым актом в области обеспечении пожарной безопасности в Российской Федерации. Обеспечение пожарной безопасности является одной из важнейших функций государства.

10 слайд

Описание слайда:

В России ежегодно регистрируется до 200 тыс. пожаров, число погибших людей при них значительно превы­шает средние показатели высокоразвитых стран и достигает 15-18 тыс. человек, материальный ущерб составляет десятки миллиардов рублей. Около 30% всех пожаров в России возникает на предприятиях, в учреждениях и организациях, на них приходится 50% от общего ущерба. Около 70% возникающих пожаров и около 85-90% погибших приходится на жилой сектор. Актуальность темы: Распределение пожаров: по причинам возникновения по объектам

11 слайд

Описание слайда:

Законодательство Российской Федерации о пожарной безопасности основывается на Конституции РФ и включает в себя настоящий ФЗ, принимаемые в соответствии с ним федеральные законы и иные нормативные правовые акты, а также законы и иные нормативные правовые акты субъектов РФ, муниципальные правовые акты, регулирующие вопросы пожарной безопасности. Законодательство субъектов Российской Федерации не действует в части, устанавливающей более низкие, чем настоящий Федеральный закон, требования пожарной безопасности. Статья 2 №69-ФЗ История пожарной охраны России начинается с 30 апреля 1649 года, когда был принят «Наказ о градском благочинии», устанавливающий строгий порядок при тушении пожаров в Москве.

12 слайд

Описание слайда:

Основные причины пожаров: аварийный режим работы электрооборудования и нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования – 23%; неосторожное обращение с огнем – 19,8%; поджоги – 28,7%; нарушения правил устройства и эксплуатации печей и дымоходов. На пожарах погибло 96 человек (увеличение на 2,1%), травмировано людей – 76 человек (увеличение на 17,2%) в Ульяновске произошло 552 пожара (за АППГ - 421, рост на 31%), жертвами огненной стихии стали 28 человек (за АППГ - 22 человека), среди погибших – двое детей. Спасены 214 человек. Зарегистрированы 217 случаев поджогов, из которых 73 случая поджогов автомобилей. В 2014 году в Ульяновской области произошло 1254 пожара (увеличение на 11%)

13 слайд

Описание слайда:

Федеральные законы: № 69-ФЗ от 21.12.94г. «О пожарной безопасности» № 123-ФЗ от 22.07.2008г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». № 100-ФЗ от 6.05.2011г. «О добровольной пожарной охране». Постановления Правительства РФ: № 290 от 12.04.2012 г. «О федеральном государственном пожарном надзоре». № 1225 от 30.12.2011г. «О лицензировании деятельности по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту средств обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений». № 69 от 31.01.2012г. «О лицензировании деятельности по тушению пожаров в населённых пунктах…». № 390 от 25.04.2012г. «О противопожарном режиме». Нормативные правовые акты:

14 слайд

Описание слайда:

Нормативные правовые акты: Приказы МЧС РФ: 1. Приказ МЧС России от 5 апреля 2011 г. N 167 Об утверждении порядка организации службы в подразделениях пожарной охраны. 2. Приказ МЧС России от 31 марта 2011 г. N 156 Об утверждении порядка тушения пожаров подразделениями пожарной охраны. 2. Приказ МЧС России от 18.09.2012 № 555 «Об организации материально- технического обеспечения системы Министерства РФ по делам ГО, ЧС и ЛПСБ» Законы Ульяновской области: № 05-ЗО от 30.01.2006 г. «О пожарной безопасности в Ульяновской области». №170-ЗО от 6.10.2011 г. «О мерах государственной поддержки общественных объединений пожарной охраны и добровольных пожарных в Ульяновской области». № 640-П от 23.12.2011 г. Постановление Правительства Ульяновской области "О некоторых мерах по реализации Закона Ульяновской области … (№ 170-ЗО)»

15 слайд

Описание слайда:

ПОЖАРНАЯ ОХРАНА – совокупность созданных в установленном порядке органов управления, подразделений и организаций, предназначенных для организации профилактики пожаров, их тушения и проведения возложенных на них аварийно-спасательных работ. (№69-ФЗ) Виды пожарной охраны Государственная противопожарная служба Муниципальная пожарная охрана Добровольная пожарная охрана Ведомственная пожарная охрана Частная пожарная охрана

16 слайд

Описание слайда:

ЗАДАЧИ ПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ: ст.4, №69-ФЗ К действиям по предупреждению, ликвидации социально-политических, межнациональных конфликтов и массовых беспорядков пожарная охрана не привлекается организация и осуществление профилактики пожаров спасение людей и имущества при пожарах, оказание первой помощи организация и осуществление тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ

17 слайд

Описание слайда:

Государственная противопожарная служба является составной частью сил обеспечения безопасности личности, общества и государства и координирует деятельность других видов пожарной охраны. подразделяется на: Федеральную противопожарную службу. Противопожарную службу субъектов Российской Федерации

18 слайд

Описание слайда:

19 слайд

Описание слайда:

20 слайд

Описание слайда:

Назначение и классификация пожарных автомобилей В зависимости от назначения пожарные автомобили подразделяются на: ОСНОВНЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ

21 слайд

Описание слайда:

ОСНОВНЫЕ ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ в зависимости от преимущественного использования подразделяются на автомобили: общего применения - для тушения пожаров в городах и населенных пунктах целевого применения - для тушения пожаров на нефтебазах, предприятиях лесоперерабатывающей, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности, в аэропортах и на других специальных объектах

22 слайд

Описание слайда:

Назначение и классификация пожарных автомобилей К основным пожарным автомобилям общего применения относятся: Автоцистерна пожарная (АЦ) Автонасос пожарный (АНР) Автомобиль с насосом высокого давления (АВД) Автомобиль первой помощи (АПП)

23 слайд

Описание слайда:

24 слайд

Описание слайда:

Авторазливочная станция (АРС-14), переоборудованная для целей пожаротушения предназначена для доставки к месту пожара боевого расчёта, пожарного оборудования и запаса огнетушащих веществ, а также для их подачи в очаг горения ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРС-14 Шасси ЗИЛ – 131 Двигатель ЗИЛ – 131 (карбюраторный 4-х тактный 8-цилиндровый, V-образный, верхнеклапанный) Колёсная формула 6х6 (полный привод) Мах. скорость 80 км/час Число мест боевого расчёта 3 чел. Ёмкость цистерны 2700 л Полная масса 10185 кг Марка насоса НШН – 600 Тип насоса - шестерёнчатый Номинальная подача – 10 л/сек Мах. рабочее давление на выходе – до 7,5 кг/кв.см Мах. геометрическая высота всасывания – 6,5 м Время заполнения насоса с мах. геометрической высоты – 25 сек ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА авторазливочной станции (АРС – 14), переоборудованной для пожаротушения

25 слайд

Описание слайда:

Пожарно-техническое вооружение на автомобиль АРС - 14 Рукав всасывающий, длина 4м, диаметр 75 мм с полугайками Рукав напорный латексированный длина 20 м, диаметр 66 мм с полугайками 3. Рукав напорный латексированный длина 20 м, диаметр 51 мм с полугайками Сетка для всасывающего рукава СВ-75 мм с верёвкой Разветвление 3-х ходовое 66х51 (РТ-70) Головка соединительная переходная 66х51 Головка соединительная переходная 77х51 Головка соединительная переходная 77х66 Ключи для соединения рукавов Задержка рукавная Ствол «А» Ствол «Б» Лестница – палка Багор металлический длина 2,5 м Лом лёгкий Колонка пожарная Зажим рукавный 2 шт 4 шт 4 шт 1 шт 1 шт 1 шт 2 шт 1 шт 2 шт 1 шт 1 шт 1 шт 1 шт 1 шт 1 шт 1 шт 2 шт

26 слайд

Боевая одежда пожарного (БОП-1) - является современным универсальным средством для индивидуальной защиты личного состава пожарных и аварийно-спасательных подразделений от воздействия поражающих факторов при пожаре - повышенной температуры, открытого пламени, воды, горюче-смазочных материалов, растворов кислот и щелочей. Кроме того, она является также отличной защитой от неблагоприятных атмосферных факторов (ветер, дождь, мороз, туман) Пакет материалов и тканей, из которых изготовлена одежда, обеспечивает защиту тела пожарных от высоких температур окружающей среды, теплового потока, открытого пламени, контакта с нагретыми поверхностями, физико-механических воздействий, воды и агрессивных сред. Теплоизоляционная подкладка боевой одежды пожарного выполнена съемной, что облегчает уход за одеждой. Капюшон боевой одежды пожарного съемный и обеспечивает возможность его использования с пожарным шлемом. На боевой одежде пожарного предусмотрены накладные карманы, внутренний карман и карман для радиостанции. Боевая одежда пожарного оснащена сигнальными (флуоресцентными и световозвращающими) лентами. Боевая одежда пожарного обеспечивает возможность ее использования со снаряжением пожарного: пожарным спасательным поясом; пожарным шлемом; средствами индивидуальной защиты органов зрения и дыхания пожарного; специальной пожарной обувью; средствами защиты рук; радиостанцией.

Цель: Изучить физические основы работы и устройства гидравлических машин.

Задачи:

Образовательная:

• Применить имеющиеся знания к объяснению принципа действия технических устройств.
• Создать условия для понимания особых свойств работы гидравлического домкрата и пресса.

Развивающая:

• Создать условия для активизации познавательной деятельности.
• Развивать способности учащихся грамотно выражать свои мысли.

Воспитательная:

• Развивать познавательный интерес к предмету, показать значение физики для развития техники.
• Развивать навыки коммуникативного общения

Ход урока

Проверка домашнего задания

На предыдущих уроках мы с вами изучили давление твёрдых тел, методы его расчёта, способы и необходимость на практике увеличивать или уменьшать это давление. Не менее важно было знать, как измеряется гидростатическое давление. Подводные лодки, аквалангисты, водолазы и т.д. постоянно испытывают это колоссальное давление. И, наконец, давление газов и, прежде всего, нашей атмосферы. Ведь мы с вами живём на дне воздушного океана и жизненно важно вести мониторинг атмосферного давления. На предыдущем уроке, мы с вами научились измерять давление, как большее атмосферного, так и давление меньшее атмосферного, что одинаково важно в технике. Вот и покажем свои знания по всем этим уже изученным вопросам.

Тема нашего сегодняшнего урока гидравлические машины.

(Слайд 1).

Переведите единицы измерения мм.рт.ст. в Па. (Слайд 3)

Для понимания многих явлений требуется знание одного из важнейших законов природы - закона Паскаля.

Кто знает формулировку закона Паскаля, поднимите руку.

Мы с вами повторили:

1) Как передаётся давление в жидкости.

Все эти 3 задачи являются главными в работе одной из самых "сильных" машин, которая легко штампует кузова, крылья, двери не только легковых, но и грузовых автомобилей, делает многие и многие тяжёлые работы в сельском хозяйстве, промышленности и даже у папы в гараже.

Кто догадался, как же называются эти машины?

Гидравлические машины.

Сначала посмотрим, как они выглядит на модели. (Приложение 3) (Приложение 2)

Кто сможет описать его устройство?

Гидравлический пресс состоит из двух цилиндров и свободно перемещающихся поршней разной площади сечения, соединённых трубкой заполненной минеральным маслом. В тетради ученики делают принципиальную схему гидравлической машины, повторяя правило (алгоритм) описания устройства пресса. Презентация 1 (Слайд 7)

Пусть F 1 - сила, действующая на малый поршень с площадью S 1 . Тогда давление, которое малый поршень производит на жидкость равно:

Это давление по закону Паскаля передаётся по всем направлениям одинаково. Следовательно, и на больший поршень производится точно такое же давление p 2 = p 1 . Теперь можно посчитать, какая сила давления действует на больший поршень: F 2 = p 2 S 2.

Проведём простейший расчёт силы давления, которую развивает больший поршень. Из него будет следовать полное понимание того, зачем построена эта сильная машина. (Числа подбираются эффектные и простые с тем, чтобы учащиеся легко справились с расчётом выигрыша в силе почти устно. Иначе за тяжёлыми расчётами они не смогут разглядеть суть дела).

Отношение F 2 /F 1 = S 2 /S 1 называется выигрышем в силе.

Современные гидравлические прессы дают возможность получить выигрыш в силе в несколько тысяч раз.

Посмотрим, с какой силой нужно действовать, чтобы поднять, машину, мотоцикл находим массу, с помощью которой уравновесятся различные тела. Приложение 4

Какой вывод можно отсюда сделать? Презентация 1 (слайд 9)

Где применяются такие устройства? (слайд 11,12)

Итак, мы познакомились с принципом действия, устройством и применением гидравлического пресса. Теперь проверим себя, чему научились на этом уроке. (Приложение 5 )

Подводя итоги урока , дети делают выводы, что гидравлические механизмы необходимы в жизни человека.

Они позволяют добиваться выигрыша в силе. Приложение 1

Выставление оце нок и объявление домашнего задания.

Литература.

1. Перышкин А.В. Физика 7 класс - М.: "Дрофа", 2009.
2. Волков В.А., Полянский С.Е. Поурочные разработки по физики 7 класс - М.:"ВАКО" 2009.
3. Перышкин А.В. Сборник задач по физике 7-9 класс -М.: издательство "Экзамен" 2006.

Машины, использующие жидкость в качестве рабочей среды. Подразделяются на насосы и гидродвигатели.

Насос – сообщает потоку жидкости механическую энергию, получая ее от приводного двигателя

Гидродвигатель - получает энергию от потока рабочей жидкости и преобразует ее в энергию движения выходного звена, передавая ее рабочим органам машины.

Если выходное звено получает вращательное движение, то такой гидродвигатель называют гидромотором , если поступательное, то силовым цилиндром .

По принципу действия гидромашины делят на объемные и динамические

Объемными называю гидромашины, рабочий процесс которых основан на попеременном заполнении рабочих камер жидкостью и вытеснении ее из этих камер.

Основной разновидностью динамических насосов являются лопастные

Лопастные машины имеют вращающееся рабочее колесо, снабженное лопастями.

Лопастные машины

Рабочим органом лопастной машины является вращающееся рабочее колесо, снабженное лопастями.

Энергия от рабочего колеса жидкости передается путем динамического взаимодействия лопастей колеса с обтекающей их жидкостью

В центробежном лопастном насосе жидкость под действием центробежных сил перемещается через рабочее колесо от центра к периферии.

Проточная часть насоса состоит из трех основных элементов - подвода 1 , рабочего колеса 2 и отвода 3 . По подводу жидкость подается в рабочее колесо из подводящего трубопровода. Рабочее колесо 2 передает жидкости энергию от приводного двигателя.

В осевом лопастном насосе жидкость перемещается в основном вдоль оси вращение рабочего колеса. Рабочее колесо осевого насоса похоже на винт корабля.

Оно состоит из втулки 1 , на которой закреплено несколько лопастей 2 . Отводом насоса служит осевой направляющий аппарат 3 , с помощью которого устраняется закрутка жидкости, и кинетическая энергия ее преобразуется в энергию давления. Осевые насосы применяют при больших подачах и малых давлениях.

В осевом насосе можно расширить диапазон рабочих подач и напоров, в котором насос работает, применив поворотные лопасти.

С изменением угла установки лопасти характеристика насоса сильно изменяется при незначительном снижений оптимального КПД

Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса

Скорость абсолютного движения V (абсолютная скорость) равна геометрической сумме скорости W жидкости относительно рабочего колеса (относительной скорости)и окружной скорости U рабочего колеса (переносной скорости)

Угол между абсолютной V и переносной U скоростями жидкости;- угол между относительной скоростью W и отрицательным направлением переносной скорости U жидкости.

V U - проекция абсолютной скорости на направление окружной

Подача, напор, мощность насоса и КПД

Подачей насоса называется расход жидкости через напорный патрубок.

Напор Н представляет собой разность удельных энергий жидкости в сечении потока после насоса и перед ним. Это та удельная энергия, которую насос сообщает жидкости.

H Z Н Z В PН g P V 2 2 g V 2

Где индексы обозначают Н – напорный, В – всасывающий.

В геометрической интерпретации это высота, на которую жидкость способна подняться под действием статического давления и разности скоростей на входе в насос и выходе из него.

Мощностью насоса (мощностью, потребляемой насосом) называется энергия, подводимая к нему от двигателя за единицу времени.

Полезная мощность насоса N П мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости.

Определяется по формуле: N П = gHQ .

Баланс энергии в лопастном насосе

Механические потери -- потери на трение в подшипниках, в уплотнениях вала и на трение наружной поверхности рабочих колес о жидкость.

Мощность, остающаяся за вычетом механических потерь, передается рабочим колесом жидкости. Ее принято называть гидравлической N Г .

Объемные потери.

Жидкость, выходящая из рабочего колеса в основном поступает в напорный патрубок насоса, и частично возвращается в подвод через зазор в уплотнении 1 между рабочим колесом и корпусом насоса.

Энергия жидкости, возвращающейся в подвод, теряется. Эти потери называются объемными.

Гидравлические потери

Расходуются на преодоление гидравлических сопротивлений подвода, рабочего колеса и отвода.

Г гидравлический КПД, учитывающий потери мощности на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе;о объемный КПД, учитывающий потери мощности в насосе из за внутренних

утечек, перетекания жидкости через зазоры из полости с высоким давлением в полость с низким давлением;

мех механический КПД, учитывающий потери мощности в подшипниках, уплотнениях и трение наружной поверхности рабочего колеса о жидкость.

N N П

Основное уравнение лопастных насосов

Основное уравнение лопастных насосов было впервые выведено Эйлером.

Оно связывает напор насоса со скоростями движения жидкости, которые зависят от подачи и частоты вращения насоса, а также от геометрии рабочего колеса и подвода.

Теоретический напор, создаваемый центробежным насосом с бесконечно большим числом лопаток (z=), равен

H T g 1 u 2 2u u 1 1u

где u 2 и u 1 - окружные скорости рабочего колеса на выходе и на входе;

1U и 2U окружные составляющие абсолютных скоростей на выходе и входе в колесо.

Действительный напор центробежного насоса равен

H н г k z H Т

Здесь k - коэффициент влияния числа лопаток,

2sin 2

который можно оценить по следующей приближенной

Экспериментальная характеристика центробежного насоса

Характеристикой насоса называется зависимости напора, мощности, КПД и кавитационного запаса от подачи.

Кавитация и кавитационный запас в гидромашинах

Кавитацией называется нарушение сплошности потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков заполненных газом или паром. Кавитация возникает при понижении давления, в результате чего жидкость закипает или из нее выделяется растворенный газ. В большинстве случаев выделение газа не играет существенной роли.

В потоке жидкости падение давления обычно происходит в области повышенных скоростей. При движении жидкости в области повышенного давления происходит конденсация паров в пузырьке, его захлопывание, при котором частицы жидкости движутся внутрь пузырька и сталкиваются друг с другом.

Это приводит к мгновенному местному повышению давления, достигающему тысяч атмосфер. Имеет место эрозионное разрушение стенок каналов.

В лопастных насосах кавитация сопровождается падением подачи, напора, мощности и возникает на лопатке рабочего колеса вблизи ее входной кромки.

Давление здесь значительно ниже, чем давление во входном патрубке насоса, из- за местного возрастания скорости и гидравлических потерь в подводе.