МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Череповецкий государственный университет» и нженерно-технический институт

Кафедра металлургии, машиностроения и технологического оборудования

Гидравлика

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

Учебно-методическое пособие

Направление: 151000.62 Технологичес­кие машины и оборудование

Профиль подготовки: Металлургичес­кие машины и оборудование

Череповец

2013

Рассмотрено на заседании кафедры металлургии, машиностроения и технологического оборудования, протокол № 1 от 29.09.11.

Одобрено редакционно-издательской комиссией Инженерно-технического института ФГБОУ ВПО ЧГУ, протокол № 2 от 25.10.11.

Составители:  С.А. Кузнецов – канд. техн. наук, доцент; А.В. Земсков – канд. техн. наук, ведущий инженер-программист

Рецензенты:  А.И. Виноградов – канд. техн. наук, доцент (ЧГУ);  Н.Н. Синицын – д-р техн. наук, профессор (ЧГУ)

© Кузнецов С.А., Земсков А.В., 2013

© ФГБОУ ВПО «Череповецкий госу-

дарственный университет», 2013

Введение

Настоящее учебно-методическое пособие содержит 6 лабораторных работ и 6 практических занятий по гидравлике, которые должны помочь студентам глубже понять физическую сущность основных законов гидромеханики, подготовить их к восприятию дисциплины «Системы гидропневмопривода», имеющей практическую направленность, а также к пониманию принципов работы гидромашин, методов их испытаний и расчета в соответствии с требованиями государственных стандартов РФ.

Предназначено для студентов направления 151000.62 – «Технологичес­кие машины и оборудование» (профиль подготовки «Металлургичес­кие машины и оборудование»).

Назначение и состав лабораторных работ по гидравлике

Эксперимент – неотъемлемая часть гидравлических исследований. Особенно большое значение эксперимент приобретает при рассмотрении задач, связанных с движением жидкости (например, для потоков в некоторых местных сопротивлениях и в каналах гидравлических машин), которое не поддается теоретической схематизации.

При изучении курсов «Гидравлика», «Гидромеханика», «Гидравлика и гидропривод», «Системы гидропневмопривода», «Механика жидкостей и газов», «Основы гидропривода строительных и мелиоративных машин» важно ознакомить студентов на практике (в лабораторных условиях) с методиками экспериментальных исследований гидроаппаратуры, напорных трубопроводов и методами их расчета. Для этого и предназначен предлагаемый вашему вниманию курс лабораторных работ и практических занятий.

Данное учебно-методическое пособие предназначено для выпол­нения лабораторных работ по дисциплине «Гидравлика» с целью выработки навыков измерения параметров гидравлических систем и отдельных устройств, обработки получаемых результатов и закре­пления основных теоретических положений.

Виртуальная лаборатория гидравлики включает в себя одну лабораторную установку по разделу гидростатики, предназначенную для демонстрации закона Паскаля, и пять установок по разделу гидродинамики: установку для изучения составляющих уравнения Д. Бернулли; установку для изучения режимов течения вязких жидкостей в трубах; установку-стенд для экспериментального изучения гидравлических потерь по длине и при местных сопротивлениях; установку для изучения истечения жидкости через малые отверстия и насадки; и установку для изучения гидравлического удара в трубопроводе.

Все вышеперечисленные установки имеются в составе виртуальной лаборатории в компьютерном классе. Они состоят из мульти­пликационного изображения действующей установки на экране дисплея и математической модели изучаемого физического процесса, управляющей содержанием экрана.

Программное обеспечение позволяет измерять параметры процес­сов с помощью виртуальных приборов: пьезометров, манометров, вакуумметров для измерения гидростатического напора, скоростных трубок и трубок Пито для измерения скоростного напора, мерных емкостей и секундомеров для определения объемной подачи жидкости. В процессе эксперимента программа воспроизводит случайные отклонения измеряемых величин, при этом можно оценить точность измерений методами статистики.

Методики выполнения лабораторных работ предусматривают изу­чение физической сущности рабочего процесса в испытуемом устройстве, ознакомление с устройством и принципом действия испытательного стенда, формулирование цели и порядка выполнения испытаний, измерение и вычисление параметров работы устройства и построение его рабочих характеристик в соответствии с нормами и правилами, определенными ГОСТ 6134‑71.

В главном меню программы выбирают работу для выполнения, получают информацию о программе и выходят из нее. После выбора лабораторной работы программа переходит в настроечный режим, где осуществляется выбор испытуемого гидравлического процесса. В настроечном меню предусмотрена информационная поддержка по каждой лабораторной работе и диалоговый режим выполнения испытаний, а также режимы перехода к выполнению новой, следующей лабораторной работы и выхода из программы.