конспект лекций по дисциплине гидравлика

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Волгоградский Государственный Технический Университет Кафедра Теплотехники и гидравлики КОНСПЕКТ лекций по дисциплине «Гидравлика» Разработал С. Г. Телица Волгоград 2007 Волгоградский государственный технический университет Гидравлика Кафедра "ТиГ" Учебное пособие 1. Жидкость и ее свойства Жидкость –– непрерывная среда, обладающая свойством текучести, т.е. способностью неограниченно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил. Различают жидкости капельные и газообразные. Капельные –– это жидкости, встречающиеся в природе –– вода, нефть, ртуть и их производные. Все капельные жидкости оказывают большое сопротивление сжатию и мало изменяют при этом свой объем. Газообразные жидкости или просто газы изменяют свой объем при сжатии в значительной степени. Капельные жидкости, в дальнейшем просто жидкости, можно рассматривать как объект для перемещения и как рабочее тело гидропривода. Как объект перемещения жидкость определяет конструкцию, материалы машин и соответствующую инфраструктуру. Как рабочее тело гидропривода жидкость вторична по отношению к машине, где она используется ,т.е. машина определяет необходимые функции, свойства и виды рабочих жидкостей гидропривода. 1.1 Функции, свойства и виды рабочих жидкостей гидропривода Функции (жидкость должна осуществлять): • передачу энергии • охлаждение • смазку • защиту от коррозии • эвакуацию продуктов износа из зон трения Свойства (жидкость должна быть): • нетоксичной • пожаровзрывобезопасной • теплостойкой • химически стабильной • совместимой с материалами гидропривода • дешевой и доступной Виды рабочих жидкостей: • минеральные масла на нефтяной основе • синтетические жидкости • жидкости на водной основе с добавлением необходимых присадок 1.2 Силы действующие на жидкость. Давление На жидкость вследствие ее текучести действует не сосредоточенные, а непрерывно распределенные по массе и поверхности силы. Массовые силы –– силы тяжести, инерции, центробежные. Поверхностные силы –– силы давления, трения и поверхностного натяжения. Сжимающая сила, направленная по нормали к поверхности жидкости, называется силой давления. Гидравлика Учебное пособие Лист № 2 Волгоградский государственный технический университет Гидравлика Кафедра "ТиГ" Учебное пособие Касательная сила к поверхности жидкости называется силой трения. Сила давления действует как в покоящейся, так и в движущейся жидкости. Силы трения –– только в движущейся жидкости. Нормальные сжимающие напряжения, возникающие в жидкости под действием силы давления, называется давлением, которое при равномерном распределении силы F по поверхности S равно: p= F S (1.1) Единицей измерения давления в системе СИ является Н/м2 или Паскаль (Па). Кратными единицами измерения давления являются: 1 кПа = 103 Па 1 МПа = 106 Па В технике используются внесистемные единицы давления –– техническая атмосфера 1 ат = 1 кгс/см2 1 кгс/см2 = 9,8·104 Па В зависимости от принятого начала отсчета различают абсолютное и относительное давления (см. рис. 1.1). относительный «0» давления Pатм Pвак Pизб P абсолютный «0» давления Рис. 1.1 Абсолютное давление отсчитывается от абсолютного нуля давления, котор