Министерство образования Московской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Авиационный техникум имени »
УТВЕРЖДАЮ:
Зам. директора
по УМР ГБПОУ МО «Авиационный
техникум имени »
________________
«____» _______________ 2017 года
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
по дисциплине | Гидравлические и пневматические системы | |
для студентов | 3-4 | курса |
специальности | 24.02.01 «Производство летательных аппаратов» | |
СОСТАВИЛ: | |
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3
ПРОГРАММА КУРСА «ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ» (ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ) …………………………………………..5
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ...……………..6
ПрактическОЕ ЗАДАНИЕ №1……………………………………………….7
ПрактическОЕ ЗАДАНИЕ №2……………………………………………...13
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………..19
ВВЕДЕНИЕ
Теоретические основы гидравлического привода технологических машин базируются на основных положениях гидравлики, в частности, на уравнениях гидростатики и гидродинамики жидкости. Они широко используются при работе и исследованиях гидроприводов металлорежущих станков и автоматов; оборудования строительных материалов; кузнечно - прессового оборудования, дорожных, транспортных, подъемно - погрузочных, литейных и сельскохозяйственных машин, водного транспорта; в авиационной и ракетной технике и т. п.
Механизация и автоматизация работ при техническом обслуживании и ремонте автотранспортной техники способствует сокращению её простоев и повышению производительности.
Гидравлика – прикладная наука, изучающая законы равновесия (гидростатика) и движения (гидродинамика) капельных жидкостей.
Широкое применение в технических устройствах, приборах, приспособлениях, оборудовании, используемых при ТО и ремонтах автомобилей, получили гидравлические и пневматические приводы.
Целью методических указаний является закрепление теоретического материала и приобретение навыков по расчету и проектированию оборудования с гидро - пневмоприводом.
Методические указания по практическим заданиям составлены в соответствии с содержанием рабочей программы учебной дисциплины «Гидравлические и пневматические системы» (дисциплина входит в общепрофессиональный цикл учебного плана специальности 24.02.01 «Производство летательных аппаратов» по программе базовой подготовки).
Практические задания направлены на освоение следующих практических умений и знаний согласно требованиям ФГОС СПО специальности 24.02.01 «Производство летательных аппаратов», рабочей программы дисциплины «Гидравлические и пневматические системы».
Изучение программного материала должно способствовать формированию у студентов профессиональных (ПК1.1;ПК2.1-2.4; ПК3.2) и общих компетенций ( ОК1.1- ОК1.6; ОК1.8).
ПРОГРАММА КУРСА «ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ И ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»
(ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ)
1. Физические свойства жидкостей
Плотность. Сжимаемость. Вязкость.
2. Основы гидравлики.
Гидростатическое давление. Уравнение гидростатики. Закон Паскаля.
3 Гидростатические машины.
Гидравлический пресс. Гидроаккумулятор.
4. Измерение давления.
Полное и абсолютное давление. Пьезометр. Пружинные манометры. Вакуумметры. Жидкостные U - образные монометры. Микроманометры.
5. Основы гидродинамики.
Основные понятия и определения. Режимы движения реальных жидкостей. Уравнение Бернулли для жидкости при установившемся движении. Практическое применение уравнения Бернулли. Движение жидкости и гидравлическое сопротивление.
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ
Практическая работа включает два задания:
1) ответ на тест;
2) решение задач по теме.
При оформлении практического задания необходимо соблюдать следующие основные правила:
- при подготовке к практическому заданию используйте рекомендованную литературу, конспекты лекций; практические задания выполняются на листе формата А4 (210Ч297); работу оформлять рукописным способом; каждое задание (раздел работы) должно начинаться с нового абзаца; опечатки, описки и графические неточности, обнаруженные в процессе оформления работы, допускается исправлять подчисткой или закрашиванием белой краской и нанесением исправленного текста (графики) на том же месте; произвольные сокращения слов совершенно недопустимы.
ПрактическОЕ ЗАДАНИЕ №1
Цель работы: Закрепление теоретических знаний.
Основные понятия: плотность, сжимаемость, вязкость, уравнение гидростатики, закон Паскаля, гидравлический пресс, гидроаккумулятор, уравнение Бернулли для жидкости при установившимся движении, движение жидкости, гидравлическое сопротивление.
Общие сведения:
Для измерения различных механических величин применяются несколько систем единиц. В настоящее время в гидравлике наиболее употребительны международная система СИ (от начальных букв слов «Система Интернациональная»). Ее введение позволило заменить многообразие единиц измерения различных систем единой универсальной системой, охватывающей все области науки и техники, увеличить удобство практического применения размеров основных и производных единиц, упростить расчеты и записи уравнений и формул.
В качестве основных в системе СИ установлено семь независимых друг от друга единиц: длины – метр (м), массы – килограмм (кг), времени – секунда (с), силы электрического тока – ампер (А), термодинамической температуры – кельвин (К), силы света – кандела (кд), количества вещества – моль, из которых выводятся единицы всех остальных производных физических величин.
В механике и гидравлике, изучающей законы механики жидкостей, используют часть основных единиц СИ: метр, килограмм, секунда, с дополнительной единицей измерения плоского угла – радиан (рад).
Рассмотрим производные единицы силы, давления, работы и мощности: ньютон (Н) – сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы; паскаль (Па) – давление, вызываемое силой 1 Н, равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м2; джоуль (Дж) – работа силы 1 Н при перемещении тела на расстояние 1 м в направлении действия силы; ватт (Вт) – мощность, при которой работа в 1 Дж совершается за время 1 с.
В системе СИ принято так же, как и для других систем единиц, сокращенное обозначения единиц измерения в виде одной, двух или трех букв.
Единицы измерения, наименования которых образованы по именам ученых, пишут с прописной (заглавной) буквы, например, ньютон – Н, паскаль – Па, остальные обозначения единиц пишут строчными (малыми) буквами.
В системе СИ для выражения больших или малых значений физических величин приняты десятичные кратные или дольные единицы от исходных единиц. В гидравлических расчетах употребительны следующие значения множителей и приставок (табл. 1.1)
Исходные данные (задание):
Задание 1. Ответить на вопросы теста
1. Что такое жидкость?
Ј а) физическое вещество, способное заполнять пустоты;
Ј б) физическое вещество, способное изменять форму под действием сил;
Ј в) физическое вещество, способное изменять свой объем;
Ј г) физическое вещество, способное течь.
2. Основное уравнение гидростатики позволяет?
Ј а) определить давление, действующее на свободную поверхность;
Ј б) определить давление на дне резервуара;
Ј в) определить давление в любой точке рассматриваемого объема;
Ј г) определить давление, действующее на погруженное в жидкость тело.
3. Основное уравнение гидростатики определяется
Ј а) произведением давления газа над свободной поверхностью к площади свободной поверхности;
Ј б) разностью давления на внешней поверхности и на дне сосуда;
Ј в) суммой давления на внешней поверхности жидкости и давления, обусловленного весом вышележащих слоев;
Ј г) отношением рассматриваемого объема жидкости к плотности и глубине погружения точки.
4. Вязкость жидкости это?
Ј а) способность сопротивляться скольжению или сдвигу слоев жидкости;
Ј б) способность преодолевать внутреннее терние жидкости;
Ј в) способность преодолевать силу трения жидкости между твердыми стенками;
Ј г) способность перетекать по поверхности за минимальное время.
5. «Давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково»
Ј а) это – закон Ньютона; Ј б) это – закон Паскаля;
Ј в) это – закон Бернулли; Ј г) это – закон Жуковского.
6. Жидкость находится под давлением. Что это означает?
Ј а) жидкость находится в состоянии покоя; Ј б) жидкость течет;
Ј в) на жидкость действует сила; Ј г) жидкость изменяет форму.
7. Вес жидкости в единице объема называют
Ј а) плотностью; Ј б) удельным весом;
Ј в) удельной плотностью; Ј г) весом.
8. Массу жидкости заключенную в единице объема называют
Ј а) весом; Ј б) удельным весом;
Ј в) удельной плотностью; Ј г) плотностью.
9. Какое давление обычно показывает манометр?
Ј а) абсолютное; Ј б) избыточное;
Ј в) атмосферное; Ј г) давление вакуума.
10. Сжимаемость это свойство жидкости
Ј а) изменять свою форму под действием давления;
Ј б) изменять свой объем под действием давления;
Ј в) сопротивляться воздействию давления, не изменяя свою форму;
Ј г) изменять свой объем без воздействия давления.
11. Сжимаемость жидкости характеризуется
Ј а) коэффициентом Генри;
Ј б) коэффициентом температурного сжатия;
Ј в) коэффициентом поджатия;
Ј г) коэффициентом объемного сжатия.
12. Вязкость жидкости при увеличении температуры
Ј а) увеличивается;
Ј б) уменьшается;
Ј в) остается неизменной;
Ј г) сначала уменьшается, а затем остается постоянной.
13. Гидростатическое давление – это давление присутствующее
Ј а) в движущейся жидкости;
Ј б) в покоящейся жидкости;
Ј в) в жидкости, находящейся под избыточным давлением;
Ј г) в жидкости, помещенной в резервуар.
14. Раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости называется
Ј а) гидростатика; Ј б) гидродинамика;
Ј в) гидромеханика; Ј г) гидравлическая теория равновесия.
15. Назовите основные свойства жидкости
Ј а) плотность, удельный вес, вязкость;
Ј б) плотность, вязкость, сжимаемость;
Ј в) плотность, удельный вес, сжимаемость, вязкость;
Ј г) жесткость, текучесть.
16. Вязкость жидкости характеризуется
Ј а) кинематическим коэффициентом вязкости;
Ј б) динамическим коэффициентом вязкости;
Ј в) статическим коэффициентом вязкости;
Ј г) градусами Энглера.
17. Реальной жидкостью называется жидкость
Ј а) не существующая в природе;
Ј б) находящаяся при реальных условиях;
Ј в) в которой присутствует внутреннее трение;
Ј г) способная быстро испаряться.
Задание 2. Решить следующие задачи
а)
б)
ПрактическОЕ ЗАДАНИЕ №2
Цель работы: Закрепление теоретических знаний.
Основные понятия: плотность, сжимаемость, вязкость, уравнение гидростатики, закон Паскаля, гидравлический пресс, гидроаккумулятор, уравнение Бернулли для жидкости при установившимся движении, движение жидкости, гидравлическое сопротивление.
Общие сведения:
Для измерения различных механических величин применяются несколько систем единиц. В настоящее время в гидравлике наиболее употребительны международная система СИ (от начальных букв слов «Система Интернациональная»). Ее введение позволило заменить многообразие единиц измерения различных систем единой универсальной системой, охватывающей все области науки и техники, увеличить удобство практического применения размеров основных и производных единиц, упростить расчеты и записи уравнений и формул.
В качестве основных в системе СИ установлено семь независимых друг от друга единиц: длины – метр (м), массы – килограмм (кг), времени – секунда (с), силы электрического тока – ампер (А), термодинамической температуры – кельвин (К), силы света – кандела (кд), количества вещества – моль, из которых выводятся единицы всех остальных производных физических величин.
В механике и гидравлике, изучающей законы механики жидкостей, используют часть основных единиц СИ: метр, килограмм, секунда, с дополнительной единицей измерения плоского угла – радиан (рад).
Рассмотрим производные единицы силы, давления, работы и мощности: ньютон (Н) – сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы; паскаль (Па) – давление, вызываемое силой 1 Н, равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м2; джоуль (Дж) – работа силы 1 Н при перемещении тела на расстояние 1 м в направлении действия силы; ватт (Вт) – мощность, при которой работа в 1 Дж совершается за время 1 с.
В системе СИ принято так же, как и для других систем единиц, сокращенное обозначения единиц измерения в виде одной, двух или трех букв.
Единицы измерения, наименования которых образованы по именам ученых, пишут с прописной (заглавной) буквы, например, ньютон – Н, паскаль – Па, остальные обозначения единиц пишут строчными (малыми) буквами.
В системе СИ для выражения больших или малых значений физических величин приняты десятичные кратные или дольные единицы от исходных единиц. В гидравлических расчетах употребительны следующие значения множителей и приставок (табл. 1.1)
Исходные данные (задание):
Задание 1. Ответить на вопросы теста
1. Идеальной жидкостью называется
Ј а) жидкость, в которой отсутствует внутреннее трение;
Ј б) жидкость, подходящая для применения;
Ј в) жидкость, способная сжиматься;
Ј г) жидкость, существующая только в определенных условиях.
2. Приведите пример гидравлической установки, действие которой основано на законе Паскаля
Ј а) расходомер Вентури; Ј б) гидравлический пресс;
Ј в) гидромуфта ; Ј г) гидротрансформатор.
3. Чему равно атмосферное давление при нормальных условиях?
Ј а) ≈ 100 МПа; Ј б) ≈ 100 кПа ; Ј в) ≈ 10 ГПа ; Ј г) ≈ 1000 Па.
4. Что такое поток жидкости?
Ј а) множество линий тока жидкости;
Ј б) совокупность элементарных струек жидкости;
Ј в) совокупность трубок тока жидкости;
Ј г) поперечное сечение.
5. В чем заключается геометрический смысл уравнения Бернулли?
Ј а) для потока реальной жидкости сумма трёх высот (геометрической, пьезометрической и высоты скоростного напора) есть величина постоянная;
Ј б) для элементарной струйки реальной жидкости сумма трёх высот (геометрической, пьезометрической и высоты скоростного напора) есть величина постоянная;
Ј в) при установившемся движении элементарной струйки идеальной жидкости сумма трёх высот (геометрической, пьезометрической и высоты скоростного напора) есть величина постоянная.
6. При увеличении температуры удельный вес жидкости
Ј а) уменьшается;
Ј б) увеличивается;
Ј в) сначала увеличивается, а потом уменьшается;
Ј г) не изменяется.
7. Уравнение, позволяющее найти гидростатическое давление в любой точке рассматриваемого объекта, называется
Ј а) основным уравнением гидродинамики;
Ј б) основным уравнением гидростатики ;
Ј в) основным уравнением гидромеханики;
Ј г) основным уравнением гидродинамической теории.
8. В каких единицах измеряется кинематический коэффициент вязкости (СИ)?
Ј а) Па; Ј б) м2/с; Ј в) Н; Ј г) Дж.
9. Какие частицы жидкости испытывают наибольшее напряжение сжатия от действия гидростатического давления?
Ј а) находящиеся на дне резервуара;
Ј б) находящиеся на свободной поверхности;
Ј в) находящиеся у боковых стенок резервуара;
Ј г) находящиеся в центре тяжести рассматриваемого объема жидкости.
10. Что такое удельный вес жидкости?
Ј а) отношение массы жидкости к ее объему;
Ј б) отношение веса жидкости к ее объему;
Ј в) отношение веса жидкости к ее массе;
Ј г) отношение силы к площади.
11. Что понимается под избыточным (манометрическим) давлением?
Ј а) разность между абсолютным давлением и атмосферным давлением;
Ј б) разность между атмосферным давлением и вакуумметрическим давлением;
Ј в) разность между абсолютным давлением и вакуумметрическим давлением;
Ј г) отношение силы давления к площади.
12. Как определить режим движения жидкости?
Ј а) по уравнению Бернулли; Ј б) по числу Рейнольдса;
Ј в) по коэффициенту Дарси; Ј г) по числу Кориолиса.
13. Что такое модуль объемной упругости жидкости?
Ј а) величина, обратная плотности жидкости;
Ј б) величина, обратная удельному весу жидкости;
Ј в) величина, обратная коэффициенту объемного сжатия;
Ј г) величина, обратная коэффициенту объемного расширения.
14. Что понимается под вакуумметрическим давлением?
Ј а) разность между атмосферным давлением и абсолютным давлением;
Ј б) разность между абсолютным давлением и атмосферным давлением;
Ј в) отношение силы давления к площади;
Ј г) разность между манометрическим давлением и атмосферным давлением.
15. Способность жидкости изменять свой объем под действием давления – это:
Ј а) сжимаемость; Ј б) вязкость;
Ј в) плотность; Ј г) поверхностное натяжение.
16. Влияет ли режим движения жидкости на гидравлическое сопротивление?
Ј а) влияет;
Ј б) не влияет;
Ј в) влияет только при определенных условиях;
Ј г) при наличии местных гидравлических сопротивлений.
17. Начертить схему гидравлического пресса и дать (кратко) принцип работы гидравлического пресса.
Задание 2.
а)
б)
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основные источники:
1. , Гидравлические и пневматические системы: Учебник. для студ. учреждений ср. проф. образования, М.: ИЦ Академия, 2013 г.
2. Гидравлика, пневматика и термодинамика: курс лекций М.: ИЦ «Форум», ИНФРА-М, 2013г
Дополнительные источники:
1. , , Гидравлические и пневматические системы: Учеб. для сред. проф. образования, М.: Высш. шк., 2006 г
2. , , Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу:Учеб. пособие для машино-строит. спец. Вузов, М: Высш. шк., 1989
3. , Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники: Учеб. пособ. для техникумов, М: Энергия, 1979
