МІНІСТЕРСТВО ОСТВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни «Гідравліка, гідро- та пневмоприводи»

для студентів спеціальностей

7.090202 "Технологія машинобудування",

7.090203 "Металорізальні верстати та системи" ,

та 7.090208 "Обробка матеріалів за спецтехнологіями"

усіх форм навчання

Частина І

Затверджено

на засіданні кафедри КП МРВС,

протокол №4 від 01.11.2001 р.

та Методичною радою ЧДТУ,

протокол №2 від 18.01.2002 р.

Черкаси ЧДТУ 2002

Укладічі: Юзвенко Володимир Федорович

Циба Олександр Анатолійович

Рецензент Титаренко Л.В.,к.т.н., доц.

Відповідальний редактор Ткач В.І.

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни «Гідравліка, гідро- та пневмоприводи» для студентів спеціальностей 7.090202 "Технологія машинобудування", 7.090203 "Металорізальні верстати та системи", 7.090208 "Обробка матеріалів за спецтехнологіями" усіх форм навчання / Укл.: В.Ф. Юзвенко, O.A. Циба. - Черкаси: ЧДТУ, 2002. - 36 с.

Дані методичні вказівки містять в собі шість лабораторних робіт, призначених для студентів машинобудівних спеціальностей денної та заочної форми навчання.

Навчальне видання

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних робіт з дисципліни

«Гідравліка, гідро- та пневмоприводи»

для студентів спеціальностей

7.090202 "Технологія машинобудування",

7.090203 "Металорізальні верстати та системи" ,

та 7.090208 "Обробка матеріалів за спецтехнологіями"

усіх форм навчання

Лабораторна робота № 1

ВИМІРЮВАННЯ ТИСКУ В РІДИНІ, ЩО ЗНАХОДИТЬСЯ У спокої ПРИНЦИП ПАСКАЛЯ

Мета роботи: ознайомитися з видами тиску, методами і приладами для його вимірювання; навчитися вимірювати надмірний та вакуумметричний тиск; набути навичок обчислення величини тиску за рівняннями гідростатики.

Короткі теоретичні відомості

Види тисків

Найважливіша характеристика рідини, що знаходиться у стані спо­кою, - гідростатичний тиск. Оскільки частинки рідини мають велику рухливість, рідина не здатна чинити опір дії зосереджених сил. Тому діючі в ній сили мають бути розподіленими або на її поверхні, або в об'ємі (масі). Залежно від цього розрізняють поверхневі сили, що пропорційні площі поверхні рідини, та масові, що пропорційні її масі.

Поверхнева сила, що діє на поверхню площею S, може бути розкладена на дві - нормальну до поверхні і тангенціальну. Перша називається силою тиску, друга силою зсуву (тертя). У рідині, що перебуває у спокої, можуть діяти тільки сил тиску, оскільки при наявності сил зсуву неминуче виникає течія.

Напруження сили тиску називається гідростатичним тиском і визначається за формулою:

(1.1)

де S - нескінченно мала поверхня, на яку діє сила тиску Р.

Тиск являє собою кількісну характеристику напруженого стану рідини і є скалярною величиною. Сила ж тиску - векторна величина і, як вже відзначалося, направлена по нормалі до поверхні.

Гідростатичний тиск, що виникає всередині рідини, визначається з основного рівняння гідростатики:

(1.2)

де р₀ - тиск на вільну поверхню рідини;

р - густина рідини;

g - прискорення вільного падіння;

h - глибина занурення точки.

Тиск може бути виміряний і виражений за різними шкалами (рисунок 1.1).

Абсолютна шкала має початком відліку тиск, рівний абсолютному нулю. Виражений за цією шкалою тиск називається абсолютним. За шкалою надмірного тиску відлік починається від тиску, рівного атмосферному (p_am), і проводиться у бік збільшення тиску:

p_над= p_абс - p_аm (1.3)

Рисунок 1.1. – Шкали вимірювання тиску.

За шкалою вакууму відлік проводиться також від тиску, що дорівнює атмосферному, але у бік зменшення тиску. Ця шкала використовується тільки для значень абсолютного тиску. Зв'язок між вакуумом (р_вак) і абсолютним тиском виражається формулою:

p_вак= p_аm - p_абс (1.4)

Одиниці тиску в міжнародній, технічній і фізичній системах одиниць виражаються відповідно Н/м² (Па), кг/м² і дн/см². У техніці досить широке застосування знайшли такі одиниці, як мегапаскаль - 1 МПа -10⁶ Н/м², бар - 1 бар - 10³ Н/м², а також технічна атмосфера - 1 ат - 1 кгс/см². Іноді, як міру тиску, приймають висоту стовпа рідини, що врівноважує даний тиск (тобто тиск виражається у вигляді відповідного напору якої-небудь рідини). Перехід від тиску до напору відбувається за залежністю:

h=p_над /ρg (1.5)

що витікає з формул (1.2) і (1.3), за умови, що р₀ = р_ат .

Співвідношення між одиницями тиску в різних системах такі:

Фізична атмосфера (атм.)	101324 Па
Технічна атмосфера кгс/см2	98066,5 Па
Бар	100000 Па
П’єза	1000 Па
Міліметр ртутного стовпа (мм рт. ст.)	133,32 Па
Міліметр водного стовпа (мм вод. ст.)	9,80665 Па
Кілограмсила на квадратний метр (кгс/м2)	9,81 Па
Дина на квадратний сантиметр (дн/см2)	0,1 Па