- •Г.А.Чумаков, к.В.Луняка, с.В.Кривенко
- •Гідростатика
- •1.1. Основні фізичні властивості рідин
- •1.1.1. Густина й питома вага
- •1.1.2. Здатність до стиску та температурне розширення
- •1.1.3. Тиск
- •1.2. Основний закон гідростатики
- •1.2.1. Диференціальні рівняння статики Ейлера
- •1.2.2. Основне рівняння гідростатики
- •1.2.5. Тиск рідини на стінку
- •1.2.5.1. Тиск рідини на плоску стінку
- •1.2.5.2. Тиск рідини на криволінійну циліндричну стінку
- •2. Гідродинаміка
- •2.1. Основні характеристики руху рідини
- •2.1.1. Швидкість і витрата
- •2.1.2. Сталий і несталий рух
- •2.1.3. Моделі руху рідини
- •2.1.4. Гідравлічний радіус і еквівалентний діаметр
- •2.1.5. Режими руху рідини
- •2.2. Рівняння нерозривності (суцільності) потоку
- •2.3. Диференціальне рівняння Нав’є – Стокса
- •2.4. Диференціальні рівняння руху Ейлера
- •2.5. Рівняння Бернуллі
- •2.5.1. Виведення рівняння
- •2.5.2. Деякі практичні використання рівняння Бернуллі. Принцип виміру швидкості і витрати рідини
- •2.6. Рівномірний рух рідини
- •2.7. Ламінарний рух рідини
- •2.7.1. Розподіл швидкості по горизонтальному перерізу труби
- •2.7.2. Середня швидкість при ламінарному русі
- •2.7.3. Втрати напору при русі рідини
- •2.8. Турбулентний рух
- •2.9. Втрати напору при русі рідини
- •2.10. Витікання рідини через отвори та насадки
- •2.11. Гідравлічний розрахунок сифонів
- •2.12. Гідравлічний удар
- •2.13. Гідравлічний розрахунок трубопроводів
- •2.13.1. Розрахунок простого трубопроводу
- •2.13.2. Розрахунок складного трубопроводу
- •2.13.3. Техніко-економічний розрахунок трубопроводів
- •3. Гідравлічні машини
- •3.1.2. Динамічні насоси
- •3.1.2.1.1. Відцентрові насоси
- •Основне рівняння відцентрових машин Ейлера
- •Продуктивність насосу
- •Закони пропорційності
- •Характеристики відцентрових насосів
- •Коефіцієнт швидкохідності
- •Осьовий тиск та його врівноважування
- •Робота насосів на мережу
- •Спільна робота насосів
- •3.1.2.1.2. Осьові (пропелерні) насоси
- •3.1.2.2.1. Вихрові насоси
- •3.1.2.2.2. Струминні насоси
- •3.1.3.1. Поршневі насоси
- •Нерівномірність подачі
- •3.1.3.2. Шестеренні насоси
- •3.1.3.3. Гвинтові насоси
- •Продуктивність
- •3.1.3.4. Пластинчасті насоси
- •3.1.3.5. Роторно – поршневі насоси
- •3.1.3.6. Насоси з обертовими поршнями
- •3.2. Інші види гідравлічних машин
- •4. Гідродинамічні передачі
- •4.1. Загальні поняття
- •4.2. Гідромуфти і гідротрансформатори
- •4.2.1. Гідромуфти
- •4.2.2. Гідротрансформатори
- •5. Об’ємний гідравлічний привод і його елементи
- •5.1. Гідродвигуни
- •5.2. Гідроапаратура та інші елементи гідроприводу
- •5.2.1. Гідророзподільні пристрої
- •5.2.2. Дросельні пристрої
- •5.2.3. Клапани
- •5.2.4. Гідроакумулятори
- •6. Пневматичні об'ємні машини
- •6.1. Загальні положення
- •6.2. Типи поршневих компресорів
- •6.3. Органи розподілу і регулювання компресора
- •6.4. Роторні пластинчасті компресори
- •6.5. Пневматичні двигуни
- •6.6. Пневмоциліндр з гідравлічним сповільнювачем
- •6.7. Пневмодвигуни обертального руху
- •Література
- •Контроль знань студентів Модуль 1 Гідростатика і гідродинаміка*
- •Варіанти завдань
- •Модуль 2 Гідравлічні машини
- •Варіанти завдань
Г.А.Чумаков, к.В.Луняка, с.В.Кривенко
ГІДРАВЛІКА І ГІДРО-, ПНЕВМОПРИВОД
КУРС ЛЕКЦІЙ
Навчальний посібник
Херсон - 2009
ББК 30.123 (4 Укр.) Я73 Ч-90 УДК 62. |
Рекомендовано міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів (Лист №1.4/18-Г-104 від 15.01.08) |
Рецензенти:
Бондарев В.Т. - |
к.т.н., доцент кафедри механізації Херсонського державного аграрного університету |
Самохвалов В.С. - |
к.т.н., доцент кафедри теплотехніки Миколаївського національного університету кораблебудування |
Шевряков М.В. - |
к.х.н., доцент кафедри хімії Херсонського державного університету |
Чумаков Г.А., Луняка К.В., Кривенко С.В. Курс лекцій з дисципліни “Гідравліка і гідро-, пневмопривод”: Навчальний посібник – Херсон, видавн. ХНТУ, 2009. – 121 с.
Розглянуті основи інженерної гідравліки, наводяться основні відомості про гідравлічні машини – насоси та гідропривод. Конспект лекцій призначений для аудиторної та самостійної роботи над дисципліною “Гідравліка і гідро-,пневмопривод” студентів напрямку підготовки “Інженерна механіка”.
Г.А.Чумаков, К.В.Луняка, С.В.Кривенко
ВСТУП
Навчальний предмет “Гідравліка і гідро-, пневмопровод” є дисципліною загальноінженерної підготовки, яка традиційно викладається майбутнім інженерам-механікам. Основна мета, яку переслідують при вивчення даного курсу – дати студентам відомості про закони рівноваги та руху рідин, навчити їх використовувати ці закони при рішенні практичних задач, ознайомити з гідравлічними машинами та передачами, які використовуються у виробництві, та методами розрахунку трубопроводів і гідравлічних машин.
Сучасна вища освіта характеризується прагненням більшої сумісності та порівнянності систем вищої освіти національних шкіл.
Приєднання України до Болонського процесу вимагає впровадження європейської системи обміну (трансферу) та накопичення залікових балів (кредитів) – European Credit Transfer and Accumulation System (ECTS).
Згідно з європейською системою, курс “Гідравліка і гідро-, пневмопровод” складається з 4 кредитів ECTS і включає 2 залікових модулі. Питання залікових модулів разом із сіткою завдань наведені у кінці конспекту лекцій. Успішна здача модулів (оцінки – “відмінно” та “добре”) звільняє студентів від здачі семестрового екзамену.
Гідравліка – наука про закони рівноваги і руху рідини. Закони гідравліки знаходять широке використання в інженерній практиці.
Курс “Гідравліка і гідро-, пневмопривод” складається з розділів:
Гідростатика
Гідродинаміка
Гідравлічні машини
Гідро- і пневмопривод.
Гідростатика
1.1. Основні фізичні властивості рідин
При виведенні основних закономірностей в гідравліці користуються такими поняттями:
Елементарний об’єм – це об’єм сукупних молекул, які знаходяться на малій відстані одна від одної.
Ідеальна рідина – це така рідина, яка на відміну від реальної рідини не змінює свого об’єму при зміні температури і тиску і не має в’язкості. Розрізняють крапельні й газоподібні рідини.
Крапельна рідина. У нормальному стані це речовина, що має усі властивості рідини: текучість, міжмолекулярні сили зчеплення, границю поділу фаз, не змінює свого об’єму при зміні температури й тиску, займає частину наданого їй об’єму посудини, спричиняє опір (малий) розриву.
Газоподібна рідина. На відміну від крапельної рідини не має границі поділу фаз, займає увесь наданий їй об’єм, змінює свій об’єм при зміні температури й тиску, має великі міжмолекулярні відстані та значну величину вільного пробігу.
В гідравліці мають справу з крапельною рідиною, але коли можна нехтувати здатністю до стиску, тоді закони гідравліки крапельної рідини придатні й для газів.