Билет 1 Физические свойства жидкости (удельный вес, плотность, сжимаемость, вязкость, испаряемость, растворимость газов в жидкостях). Жидкостью

• Название: Билет 1 Физические свойства жидкости (удельный вес, плотность, сжимаемость, вязкость, испаряемость, растворимость газов в жидкостях). Жидкостью
• Дата: 13.12.2022
• Размер: 2.32 Mb.
• Имя файла: Gotovy_ekzamen.doc
• Тип: Документы; #843044
• страница: 20 из 22

Гидрозамки подразделяют:

‒ по числу запорных элементов ― на односторонние и двухсторонние;

‒ по виду управляющего воздействия ― на гидрозамки с гидравлическим, пневматиче- ским, электромагнитным и механическим управлением.







Односторонний гидрозамок состоит из корпуса 4 с крышками 1 и 7; поршня 2 и жестко со- единенного с ним толкателя 3; конического клапана 5 с поджимающей его пружиной 6и уплотне- ний. Поршень с толкателем находятся в крайнем левом положении. Корпус 4 имеет следующие полости: P―T ― для соединения гидрозамка с напорной или сливной линией; A ― для соедине- ния с потребителем; K ― подклапанная полость, соединенная с полостью A; У — полость управ- ления.

Принцип работы одностороннего гидрозамка.

При подводе рабочей жидкости к одностороннему гидрозамку в полость Р поток рабочей жидкости открывает клапан и поступает в полость А к потребителю. В обратном направлении ра- бочая жидкость не движется. Гидрозамок работает как обратный гидроклапан. При подаче управ- ляющего гидравлического сигнала в полость У поршень 2 с толкателем 3 под действием силы дав- ления, преодолевая силу предварительного поджатия пружины и давление в полости А, перемеща- ется вправо. При этом толкатель поршня открывает клапан, обеспечивая пропускание рабочей жидкости из полости А в полости Р—Т на слив.

К основным параметрам гидрозамков относятся: диаметр условного прохода, номиналь- ное давление, давление открытия, номинальный и максимальный расход жидкости, максимальные внутренние утечки жидкости; масса.
БИЛЕТ №27

1. 
   Закон Архимеда.
   

Имеется тело произвольной формы, полностью погруженное в жидкость; надо определить силу, с которой жидкость выталкивает это тело. Тело проектируется на свободную поверхность жидкости, затем проводится проектирующая цилиндрическая поверхность, которая касается поверхности тела по замкнутой кривой 𝐿. Эта кривая разделяет поверхность тела на две части: верхнюю — АСВ, на которую действует сила 𝑃_в1 сверху вниз, и нижнюю, на которую действует сила

𝑃_в2 снизу вверх.

Сила 𝑃_в1 равна весу жидкости в объеме тела давления ACBEF, т.е.

^𝑃в₁ ^{= 𝛾𝑉}𝐴𝐶𝐵𝐸𝐹 ^,



а сила 𝑃_в2 равна весу жидкости в объеме тела давления ADBEF, хотя часть этого объема и не занята жидкостью, т.е.

^𝑃в₂ ^{= 𝛾𝑉}𝐴𝐷𝐵𝐸𝐹 ^.



Тогда вертикальная равнодействующая этих сил

^𝑃А ^{= 𝑃}в₂ ^{− 𝑃}в₁ ^{= 𝛾 𝑉}𝐴𝐷𝐵𝐸𝐹 ^{− 𝑉}𝐴𝐶𝐵𝐸𝐹 ^{= 𝛾𝑉}𝐴𝐶𝐵𝐷



и направлена вертикально вверх.

Таким образом, на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме этого тела. Закон справедлив и для тел, частично погруженных в жидкость.
Сила 𝑃_А называется архимедовойили подъемнойсилой, а точка ее приложения — центром водоизмещения, который совпадает с центром тяжести вытесненного объема жидкости.

Следовательно, на тело, погруженное в жидкость, действуют две силы: сила тяжести тела

𝐺 , направленная сверху вниз и приложенная в центре тяжести тела; архимедова сила 𝑃_А , направленная снизу вверх и приложенная в центре водоизмещения.

В зависимости от соотношения этих сил возможны три случая:

𝐺 > 𝑃_А —тело тонет;

𝐺 < 𝑃_А — тело всплывает до тех пор, пока сила тяжести вытесненной жидкости, т.е. 𝑃_А, не станет равна силе тяжести тела 𝐺;

𝐺 = 𝑃_А — тело плавает в погруженном состоянии на любой глубине.

2. 
   Кондиционеры рабочей жидкости: назначение, конструктивные исполнения и принцип действия гидравлического фильтра.
   

Кондиционерами называют устройства, обеспечивающие качественные показатели состояния рабочей жидкости в процессе эксплуатации. К числу кондиционеров, применяемых в гидравлической технике, относят отделители твердых частиц — фильтры и сепараторы, а также теплообменники — нагреватели и охладители.
Гидравлическим фильтром (Ф) называют гидроустройство, предназначенное для очистки рабочей жидкости от твердых загрязняющих частиц методом фильтрования. В основе метода фильтрования лежит процесс, при котором жидкость преднамеренно пропускают через фильтрующую перегородку (сетку, пакет с щелями, пористую среду), которая задерживает взвешенные частицы загрязнений.

По способу удаления механических примесей фильтры подразделяют на два класса — механического и силового действия. Для очистки рабочей жидкости от механических примесей в гидроприводе машин применяют различные фильтры.

По характеру задержания твердых частиц загрязнения фильтры механического действия подразделяют на поверхностные и глубинные (объемные). К поверхностным фильтрам относятся сетчатые, проволочные, бумажные и тканевые, т. е. такие фильтры, у которых задержание примесей происходит на поверхности фильтрующего элемента (или фильтроэлемента). К глубин- ным фильтрам относятся металлокерамические, многослойные сетчатые и тканевые, войлочные и пластинчатые, т. е. фильтры, в которых механические примеси задерживаются в объеме фильтроэлемента.
Основными параметрами фильтров являются: номинальные тонкость фильтрации 𝛿 (мкм), давление 𝑝_ном и расход 𝑄_ном жидкости; диаметр условного прохода 𝐷_у; допустимый перепад давления ∆𝑝 на фильтроэлементе; ресурс работы фильтроэлемента.
Основными составными частями фильтра являются корпус и фильтроэлемент. Для предохранения фильтроэлементов от разрушения в некоторых конструкциях фильтров применяют встроенные перепускные клапаны, которые при превышении допустимого перепада давлений пропускают нефильтрованную жидкость в гидросистему в обход фильтроэлемента, или в корпус фильтра могут быть встроены индикаторы загрязненности, иногда с электрическим сигналом.
В зависимости от конструкции фильтрующих перегородок фильтры подразделяют на щелевые, сетчатые и пористые.

Щелевые фильтры — фильтры, в которых очистка происходит при прохождении жидкости через щели в фильтрующем пакете. В зависимости от конструкции фильтрующего элемента или пакета различают пластинчатые и проволочные фильтры.

В сетчатых фильтрах фильтрование происходит при прохождении рабочей жидкости через ячейки сетки (металлической, никелевой) фильтрующего элемента.

В пористых фильтрах очистка рабочей жидкости осуществляется при прохождении рабочей жидкости через поры фильтроэлемента. Пористые фильтроэлементы подразделяют на поверх- ностные (частицы загрязнений задерживаются на поверхности фильтроэлемента) и глубинные (частицы задерживаются в капиллярах материала). В первом случае это бумага, картон, ткань, во втором — керамика, металлокерамика, пористые пластмассы. Прокаткой металлокерамики можно получить фильтрующий материал с меньшими размерами фильтрующих пор.
Процесс очистки рабочей жидкости в фильтрах силового действия основан на удалении механических примесей, имеющих большую плотность, чем фильтруемая жидкость, воздействием одного из силовых полей.
БИЛЕТ №28

1. 
   Закон Паскаля.
   

Основное уравнение гидростатики 𝑝 = 𝑝₀ + 𝛾h показывает, что давление на поверхности жидкости 𝑝₀ передается в любую точку внутри жидкости без изменения. Действительно, для точки

𝐴, расположенной на глубине h₁, под свободной поверхностью жидкости, гидростатическое давление 𝑝_𝐴 = 𝑝₀ + 𝛾h₁ а для точки 𝐵, расположенной на глубине h₂, — 𝑝_𝐵 = 𝑝₀ + 𝛾h₂. Как видно, давление 𝑝₀ одинаково для этих двух точек, также как и для всех точек объема жидкости. В связи с этим, учитывая второе свойство гидростатического давления, можно сформулировать закон Паскаля: давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости и по всем направлениям одинаково.







На рисунке показана принципиальная схема гидравлического пресса, который состоит из малого и большого цилиндров с поршнями площадью соответственно 𝜔₁ и 𝜔₂. Цилиндры соединены между собой трубопроводом. Если на поверхность жидкости в малом цилиндре нажать через поршень с силой 𝑃₁ то эта сила создает под поршнем давление 𝑃₁ = 𝑝₁/𝜔₁. По закону Паскаля это давление передается во все точки жидкости. Следовательно, на поршень с площадью 𝜔₂ передается то же давление 𝑝₁ и действует сила давления 𝑃₂ = 𝑝₁/𝜔₂. Подставив в это выражение значение

𝑝₁ получают

𝑃2 = (𝑃1𝜔2)/𝜔1 .

Таким образом, на поршень с площадью 𝜔₂ через жидкость передается сила 𝑃₂, во столько раз больше силы давления 𝑃₁, во сколько раз площадь 𝜔₂ больше площади 𝜔₁.

2. 
   Гидромотор: назначение, принцип действия, устройство и основные параметры
   

Объемный гидравлический двигатель — гидромашина, преобразующая механическую энергию потока рабочей жидкости в механическую энергию ведомого звена (вала, штока), которое непосредственно или через механическую передачу соединено с рабочим органом приводимой машины или механизма (внешняя нагрузка).

В зависимости от вида движения ведомого звена гидравлические двигатели подразделяют на гидромоторы (вращательное движение), гидроцилиндры (поступательное движение) и поворотные гидродвигатели (угол поворота φ < 360°).
Гидромотором называют объемный гидравлический двигатель с неограниченным вращательным движением выходного звена. Гидравлические двигатели вращательного движения — обратимые роторные гидромашины, которые могут работать в режиме гидравлического двигателя.