1713

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.Ф. МОРОЗОВА»

Гидравлика и элементы гидропривода

Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению

15.03.02 – Технологические машины и оборудование

Воронеж 2016

2

УДК 532 Кондратенко, И.Ю. [Электронный ресурс] Гидравлика и элементы гидропри-

вода. Методические указания для выполнения самостоятельной работы студентов по направлению 15.03.02 – Технологические машины и оборудование / И.Ю. Кондратенко, ВГЛТУ. – Воронеж, 2016. – 16 с.

3

1.ВВЕДЕНИЕ

1.1. Самостоятельная работа как важнейшая форма учебного процесса.

Самостоятельная работа студентов (СРС) в ВУЗе является важным видом учебной и научной деятельности студента. Формы самостоятельной работы студентов разнообразны. Они включают в себя:

–изучение и систематизацию нормативно-инструкционных и справочных материалов с использованием информационно-поисковых систем "Кон- сультант-плюс", "Гарант", глобальной сети "Интернет";

–изучение учебной, научной и методической литературы, материалов периодических изданий с привлечением электронных средств статистической, периодической и научной информации;

– подготовку докладов и рефератов;

– участие в работе студенческих конференций, комплексных научных исследованиях.

Самостоятельная работа приобщает студентов к научному творчеству, поиску и решению актуальных современных проблем.

Ведущая цель организации и осуществления СРС должна совпадать с целью обучения студента – подготовкой бакалавра с высшим образованием. При организации СРС важным и необходимым условием становятся формирование умения самостоятельной работы для приобретения знаний, навыков и возможности организации учебной и научной деятельности.

Целью самостоятельной работы студентов является овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по профилю, опытом творческой, исследовательской деятельности. Самостоятельная работа студентов способствует развитию самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.

Задачами СРС являются:

–систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

–углубление и расширение теоретических знаний;

–формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;

–развитие познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;

–формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;

–развитие исследовательских умений;

4

использование материала, собранного и полученного в ходе самостоятельных занятий на семинарах, на практических и лабораторных занятиях, при написании курсовых и выпускной квалификационной работ, для эффективной подготовки к итоговым зачѐтам и экзаменам.

1.2. Общие рекомендации по организации самостоятельной работы

Основной формой самостоятельной работы студента является изучение конспекта лекций, рекомендованной литературы, активное участие на практических и семинарских занятиях. Но для успешной учебной деятельности, еѐ интенсификации, необходимо учитывать следующие субъективные факторы:

1.Знание школьного программного материала, наличие прочной системы знаний, необходимой для усвоения основных вузовских курсов.

2.Наличие умений, навыков умственного труда:

а) умение конспектировать на лекции и при работе с книгой; б) владение логическими операциями: сравнение, анализ, синтез, обоб-

щение, определение понятий, правила систематизации и классификации.

3.Специфика познавательных психических процессов: внимание, память, речь, наблюдательность, интеллект и мышление. Слабое развитие каждого из них становится серьезным препятствием в учебе.

4.Хорошая работоспособность, которая обеспечивается нормальным физическим состоянием. Результат обучения оценивается не количеством сообщаемой информации, а качеством еѐ усвоения, умением еѐ использовать и развитием у себя способности к дальнейшему самостоятельному образованию.

5.Соответствие избранной деятельности, профессии индивидуальным способностям. Необходимо выработать у себя умение саморегулировать своѐ эмоциональное состояние и устранять обстоятельства, нарушающие деловой настрой, мешающие намеченной работе.

6.Овладение оптимальным стилем работы, обеспечивающим успех в деятельности. Чередование труда и пауз в работе, периоды отдыха, индивиду-

ально обоснованная норма продолжительности сна, предпочтение вечерних или утренних занятий, стрессоустойчивость на экзаменах и особенности подготовки к ним.

7. Уровень требований к себе, определяемый сложившейся самооценкой. Адекватная оценка знаний, достоинств, недостатков - важная составляющая самоорганизации человека, без нее невозможна успешная работа по управлению своим поведением, деятельностью.

Перед началом работы студент должен ознакомиться с графиком самостоятельной работы студента и понять логическую схему освоения курса.

5

Конспект лекции должен включать тему лекции, перечень вопросов, рекомендованные преподавателем информационные источники (первоисточники и исследовательскую, учебную и справочную литературу), основные понятия, объяснявшиеся в лекции. Студент должен проработать конспект дома, выделить основной материал, по необходимости дополнить пропущенное при конспектировании за счет материалов учебника и иной литературы, выделить непонятное или недостаточно понятное и сформулировать вопросы, которые можно будет задать преподавателю во время индивидуальных консультаций.

При самостоятельной работе студент должен начинать с освоения соответствующего раздела в рекомендованном учебнике, потом дополнять информацию за счет дополнительных информационных источников.

2.Гидравлика и элементы гидропривода

2.1.Цели и задачи дисциплины «Гидравлика и элементы гидропривода»

Целью изучения данной дисциплины является познание физических законов равновесия и движения жидкости, практическое приложение этих законов при передаче энергии при помощи жидкости в системах гидропривода машин и оборудования лесного комплекса.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

– ознакомиться с научными и методологическими основами гидравли-

ки;

–изучить основные законы равновесия и движения жидкостей;

–уяснить основные физические свойства жидкостей и газов;

–усвоить принцип действия и устройство гидропривода в машинах от-

расли;

–уметь реализовывать численные методы на ЭВМ;

–ознакомиться с принципами и методами расчѐтов затрат энергии на перемещение жидкостей в магистралях.

3.Требования к результатам освоения дисциплины

Студент по результатам освоения дисциплины «Гидравлика и элементы гидропривода» должен обладать следующими компетенциями:

а) общекультурными (ОК)

–способностью к самоорганизации и самообразованию (ОК-7); б) общепрофессиональными (ОПК)

–способностью к приобретению с большой степенью самостоятельности новых знаний с использованием современных образовательных и информационных технологий (ОПК-1).

в) профессиональными компетенциями:

–способностью использовать технические средства для измерения параметров технологического процесса, свойств сырья и изделий из древесины и

6

древесных материалов (ПК-1);

– способностью принимать участие в работах по расчету и проектированию деталей и узлов машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования (ПК-5);

Врезультате освоения дисциплины студент должен:

-знать: физические свойства жидкости и газов, основные законы равновесия и движения жидкости и газа в трубопроводах; методы реализации этих законов в инженерной практике с помощью ЭВМ; принципы и методы расчѐта напорных трубопроводов жидкостей и газа, основные принципы работы гидромашин и гидрооборудования;

-уметь использовать основные приемы построения, управления и регулирования схем гидроприводов машин лесного комплекса; использовать полученные навыки при решении конкретных практических задач, предотвращать возможные нарушения в технологических процессах, пользоваться справочным материалом;

-владеть методами определения оптимальных и рациональных технологических режимов работы оборудования; осуществления технического контроля.

4.Содержание дисциплины

- по разделам:

Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ Введение. Краткая история развития гидравлики. Предмет и задачи курса.

Основные физические свойства жидкостей и газов.

Раздел 2. ГИДРОСТАТИКА Статика. Два основных свойства гидростатического давления. Общие

дифференциальные уравнения гидростатики (Эйлера). Интегрирование уравнений Эйлера. Основное уравнение гидростатики. Классификация давлений. Абсолютный и относительный покой жидких сред. Приборы для измерения давления. Гидростатический и пьезометрический напоры. Закон Паскаля. Практическое применение закона Паскаля. Закон Архимеда.

Раздел 3. ГИДРОДИНАМИКА Кинематика и динамика. Основные понятия: поток, его характеристики:

линии тока, элементарная струйка, живое сечение, расход. Модель идеальной невязкой жидкости. Общая форма уравнений количества движения и момента количества движения. Уравнение неразрывности для элементарной струйки и для потока жидкости. Общее уравнение энергии в интегральной и дифференциальной форме. Закон сохранения энергии для движущейся жидкости.

7

Подобие гидродинамических процессов. Гидравлические сопротивления. Режимы движения вязкой жидкости. Турбулентность и еѐ основные статические характеристики. Истечение жидкости через отверстия и насадки. Общая схема применения численных методов и их реализация на ЭВМ. Гидравлический удар. Меры, применяемые для его предупреждения.

Раздел 4. ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОПРИВОДА Гидропривод машин. Назначение, элементы схемы, принцип работы

объѐмного гидропривода. Его достоинства и недостатки. Направляющая и регулирующая гидроаппаратура. Гидравлические машины. Эксплуатация гидрооборудования. Вспомогательное оборудование гидропривода.

- по видам занятий:

Поскольку аудиторно лекции читаются не в полном объѐме дисциплины, на самостоятельное изучение студентам выносятся разделы, которые сообщаются студентам преподавателем.

Также самостоятельно студенты дорабатывают лабораторные работы и готовят отчѐты по каждой из них

Таблица 1.

8

5. Вопросы для самоконтроля

Тема 1. Введение. Основные физические свойства жидкостей и газов.

1.Перечислите основные свойства капельных жидкостей. Расскажите о каждом из них.

2.Понятия реальной, идеальной и неньютоновской жидкости. Приведите примеры таких жидкостей.

3.Виды вязкости. Закон вязкого трения Ньютона.

4.Коэффициенты кинематической и динамической вязкости. Единицы измерения.

Тема 2. Гидростатика. Свойства гидростатического давления. Основное уравнение гидростатики. Классификация давлений.

1.Давление в жидкости. Свойства давления.

2.Какие виды давления Вы знаете? Единицы и шкалы измерения давления.

3.Уравнения Эйлера.

4.Как определить давление в любой точке внутри жидкости? Основное уравнение гидростатики. Какие величины входят в это уравнение?

5.Как Вы понимаете термины «абсолютное», « избыточное» и «вакуумметрическое» давления?

6.Что Вы знаете об атмосферном давлении?

10

5. Особенности турбулентного движения жидкости. Пульсация скоростей и давлений. Касательные напряжения в турбулентном потоке.

6. Потери энергии на трение по длине трубопровода потока в круглом трубопроводе.

7. Коэффициент гидравлического трения в турбулентном потоке. Понятие шероховатости и ее влияния на коэффициент гидравлического трения

Темы 12, 13. Истечение жидкости через отверстия и насадки. Гидравлический удар в трубах.

1.Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке.

2.Истечение жидкости через насадки. Виды насадков.

3.Где применяются насадки?

4.Коэффициенты сжатия струи, скорости и расхода жидкости. 5.Явление гидравлического удара. Формула Жуковского.

6.Прямой и непрямой гидроудары.

7.Последствия, к которым может привести гидроудар. Какими мерами можно его предотвратить?

Тема 14. Гидропривод машин.

1.Объѐмный гидропривод. Дать определение. Что входит в его состав?

2.Функциональное назначение элементов гидропривода.

2.Основные элементы объемной гидропередачи..

3.Область применения гидропривода.

4.Какие бывают гидролинии по назначению?

Тема 15. Направляющая и регулирующая гидроаппаратура.

1.Что такое гидроаппаратура? Какая она бывает?

2.Перечислите основные параметры насосов и гидромоторов, дайте им определение и приведите основные зависимости между ними.

3.Для чего предназначены направляющие и регулирующие гидроаппараты?

4.Для чего применяются гидрораспределители? Какие они бывают?

5.Гидроклапаны. Назначение. Классификация.

6.Дроссели. Их виды. Принцип работы.

Тема 16. Эксплуатация гидрооборудования.

1. Принцип действия дроссельного и объѐмного регулирования.

2. Как обозначаются элементы гидравлических схем приводов по ГОСТу?

3.В каком случае применяется объѐмно-дроссельное регулирование?

4.В каких местах гидросистемы целесообразнее устанавливать дроссели?

5.Основные требования безопасности при работе с гидрооборудованием.