Проведение работы

1.В резервуаре через кран 4 (рис. 1.2) создаем: а) избыточное; б) вакуумметрическое давление. При этом следует следить, чтобы вода не вылилась из пьезометра или жидкость из U – образного манометра.

2.Измеряем показания пьезометра и жидкостного манометра. Показание последнего определяем как разность уровней жидкости в коленах h. Эти приборы измеряют одно и то же давление воздуха в сосуде.

3.Определяем атмосферное давление по показаниям барометра.

4.Результаты измерений заносим в таблицу 1.1.

5.Вычисляем абсолютное давление воздуха в сосуде pабс и плотность жидкости ρж.

Методика расчета

1. При избыточном давлении (рабс > pа в таблице 1.1) его величина определяется по формуле

где ρв, ρж – плотности воды и жидкости в пьезометре и жидкостном U – образном манометре (рис. 1.2).

Абсолютное давление определяется по формуле (1.2). При этом ри берется по показаниям пьезометра

Из равенства (1.6) определяется неизвестная плотность жидкости в U – образном манометре

(1.8)

2. В случае если приборы измеряют вакуумметрическое давление воздуха в сосуде (рис. 1.2), то можно записать

где высота Н отсчитывается вниз от свободной поверхности.

При этом абсолютное давление находится из формулы (1.3)

10

Неизвестная плотность жидкости в U – образном манометре определяется по формуле

(1.11)

Относительная ошибка измерения («рейтинг инженера») вычисляется по формуле

(1.12)

где ρж0 – плотность неизвестной жидкости, определяемая ареометром.

11

РАБОТА № 2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС

Цель работы

Определение выигрыша в силе, получаемого на гидравлическом прессе.

Описание установки (стенда) для проведения работ

Принципиальная схема, представляющая гидравлический пресс, изображена на рис. 2.1.

Гидравлический пресс состоит из двух цилиндров: 1 – большого и 2 – малого, в которые установлены поршни 3 и 4. Оба цилиндра соединены между собой трубкой 5. К малому поршню для получения дополнительного выигрыша в силе подсоединен рычаг с неподвижной точкой О, точкой А соединения с малым поршнем и точкой В приложения силы. Рычаг приводится в действие вручную силой Q. При этом получаемая на большом поршне сила равна FБ.

При работе гидравлического пресса малый поршень движется вниз, большой – вверх. При перемещении большого поршня производится продавливание отверстия 6 в испытываемом образце 7.

Рис. 2.1. Принципиальная схема гидравлического пресса. 1 – большой цилиндр; 2 – малый цилиндр; 3, 4 – поршни; 5 – соединительная трубка; 6 – продавливаемое отверстие; 7 – образец; 8 – устройство для продавливания отверстий; D – диаметр большого поршня; d – диаметр малого поршня; Q – приложенная сила к рычагу ОАВ в точке В; FБ – приложенная сила к большому поршню; Fм – приложенная сила к малому поршню; рм – показание манометра.

Краткая теория

Абсолютная величина результирующей силы давления |F| на поршни, как на плоские стенки, может быть определена по формуле

где рит – избыточное давление в центре тяжести смоченной плоской стенки; S – площадь этой смоченной поверхности.

12