2.3 Взаимосвязь с другими дисциплинами

Изучение дисциплины “Гидравлика” основывается на соответствующих знаниях студентами дисциплин “Математика”, “Физика”, “Механика”, “Начертательная геометрия. Инженерная графика”.

Полученные знания используются студентами в процессе изучения следующих дисциплин: “Теплотехника”, “Тракторы и автомобили”, “Сельскохозяйственные машины”, “Механизация и технология животноводства”, “Эксплуатация машинно-тракторного парка”, “Надежность и ремонт машин”.

2.4 Содержание дисциплины

2.4.1 Разделы дисциплины и виды занятий

Раздел дисциплины	Лекции	ПЗ	ЛР
Гидравлика и гидравлические машины гидростатика гидродинамика	+ + +	+ + +	- - +
Гидравлические машины	+	+	+
Гидромеханизация сельскохозяйственных процессов Гидропередачи и гидропневмоприводы Основы сельскохозяйственного водоснабжения и гидромелиорация Гидро- и пневмотранспорт	+ + +	+ - -	- - -

2.4.2 Содержание разделов дисциплины

Гидравлика и гидравлические машины

Вводные сведения. Предмет гидравлики и его назначение для сельского хозяйства. Краткая история науки гидравлики и гидравлических машин, роль русских и советских ученых в её раз­витии.

Понятие “жидкость”. Основные физические свойства жидкостей и газов. Основы кинематики. Модель идеальной (невязкой) жидкости. Силы и напряжения, действующие в жидкостях.

• Гидростатика

Гидростатическое давление и его свойства.

Общие законы и уравнения статики жидкостей и газов. Абсолютный и относительный покой (равновесие) жидких сред. Поверхности равных давлений.

Абсолютное и избыточное давление, разрежение. Пьезометрическая высота. Закон сообщающихся сосудов. Приборы для измерения давления.

Определение силы и положения центра давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности. Эпюры давлений. Закон Архи­меда. Основы теории плавания тел. Простейшие машины гидростати­ческого действия.

• Гидродинамика.

Понятие движения жидкости. Установившееся и неустановившееся движение жидкости. Струйная модель движения жидкости.

Общие законы и уравнения динамики жидкостей и газов.

Общая интегральная форма уравнений количества движения и момента количества движения. Уравнение неразрывности.

Режимы движения: ламинарный и турбулентный. Турбулентность и её основные статистические характеристики.

Одномерные потоки жидкостей и газов.

Общее уравнение энергии в интегральной и дифференциальной формах. Уравнение Д. Бернулли и его геометрическая и энергетическая интерпретация.

Подобие гидромеханических процессов. Составные части гидромеханического подобия: геометрическое, кинематическое и динамическое. Критерии подобия. Конечно-разностные формы уравнений Навье-Стокса и Рейнольдса.

Природа гидравлических сопротивлений. Основной закон вязкого сопротивления. Формула Дарси - Вейсбаха. Гидравлический коэффициент трения, его зависимость от режима движения жидкости и шероховатости стенок. Местные потери напора, при турбулентном движении жидкости. формулы для определения местных потерь напора.

Гидравлический расчет коротких и длинных трубопроводов. Параллельное и последовательное соединение труб. Сложные трубопроводы.

Гидравлический удар.

Истечение жидкости через отверстия и насадки.

Движение жидкости в каналах и безнапорных водоводах.

Общая схема применения численных методов и их реализация на ЭВМ.

Гидравлические машины

Общие сведения. Назначение гидравлических машин и вентиляторов. Классификация гидравлических машин.

Классификация и область применения насосов. Параметры, характеризующие работу насосов. Подача, напор, мощность, к.п.д.

Динамические насосы. Центробежные насосы. Назначение, устройство, принцип действия, маркировка.

Основное уравнение центробежных насосов (уравнение Эйлера). Характе­ристики центробежного насоса. Основы теории подобия. Перерасчет характеристик насоса при изменении частоты вращения и диаметра ра­бочего колеса.

Работа насоса на сеть. Регулирование подачи, параллельное и последовательное соединение насосов. Кавитация.

Осевые насосы. Устройство и принцип действия. Характеристики, регулирование подачи и подбор насосов.

Вихревые насосы. Устройство, принцип действия. Характеристики, регулирование подачи, подбор насосов.

Назначение гидродвигателей, общая классификация.

Объемные гидромашины. Классификация и область применения.

Поршневые насосы. Рабочий объём. Мгновенная подача. Способы уменьшения неравномерности подачи.

Роторные гидромашины (радиально-, аксиально-поршневые, пластинчатые, шестеренные, винтовые, планетарные). Устройство, принцип действия, характеристики.

Гидродвигатели возратно - поступательного движения, поворотные гидромоторы). Основные параметры и характеристики.

Гидроцилиндры. Конструктивные схемы и принципы работы.

Специальные водоподъёмные средства (струйные, ленточные, эрлифты и т.д.)

Вентиляторы. Назначение, классификация, устройство, принцип действия, основные параметры и характеристики. Давление, создаваемое вентилятором.

Гидромеханизация сельскохозяйственных процессов

Гидропередачи и гидропневмоприводы.

Гидропневмоприводы.

Назначение и общая характеристика гидро- и пневмопривода. Классификация гидро- и пневмоприводов.

Обьемный гидропривод. Назначение и принцип действия. Достоинства и недостатки, классификация. Дроссельное и объемное регулирование гидропривода. Следящий гидропривод. Гидравлический расчет объемного гидропривода. Типовые схемы объемных гидроприводов, применяемых на сельскохозяйственных машинах.

Агрегаты гидроприводов. Основные типы насосов и гидродвигателей. Элементы гидропривода (контрольно-регулирующая и распреде­лительная аппаратура, кондиционеры рабочей жидкости и др.).

Эксплуатация и испытание объемного гидропривода.

Назначение, типы, достоинства и недостатки.

Гидродинамические передачи. Классификация, область применения гидродинамических передач.

Основы теории гидродинамических передач.

Гидродинамические муфты и гидротрансформаторы. Назначение, устройство и рабочие процессы. Уравнение моментов. Характеристики. Способы регулирования гидромуфты. Комплексные гидротрансформаторы.

• Основы сельскохозяйственного водоснабжения и гидромелиорации

Особенности с/х водоснабжения. Сельскохозяйственное водоснабжение современных животноводческих ферм и комплексов. Системы водоснабжения.

Схемы водоснабжения из поверхностных и подземных источников.

Групповые и локальные трубопроводы. Башенные и безбашенные схемы водоснабжения. Требования, предъявляемые к качеству питьевой воды.

Водозаборные сооружения. Водопроводные насосные станции: классификация, оборудование, графики водоподачи. Расчет расхода и напора насосной станции.

Напорно-регулирующие сооружения.

Водопроводные сети.

Основы гидромелиорации, виды и основные задачи.

Технологический процесс механизированного орошения. Оросительные системы, источники воды для орошения.

Орошение дождеванием. Агротехнические требования к качеству дождя. Виды дождевания. Выбор системы орошения и оборудования для механизации процесса полива.

• Гидро- и пневмотранспорт

Роль и назначение гидро- и пневмотранспорта в сельскохозяйственном .производстве.

Особенности гидравлики неоднородных жидкостей. Классификация и основные физико-механические свойства гидросмесей. Реологические параметры гидросмесей и способы их определения. Транспортирующая способность потока. Схемы гидротранспортных установок. Основы их расчета.

Классификация, общее устройство, основные схемы пневмотранспортных установок, принципы их расчета.