Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д.Н. Прянишникова»

Кафедра технологического

и энергетического оборудования

В.С. Кошман, И.П. Машкарева

ГИДРАВЛИКА

Учебное пособие по решению задач

и задания для расчетно-графической работы

Пермь

ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

2012

УДК 532.1 ÷532.5.032

М 383

Рецензент:

профессор кафедры технического сервиса, автомобилей и тракторов

кандидат технических наук, профессор А.Т. Манташов

Учебное пособие разработали доцент Кошман В.С. и старший преподаватель Машкарева И.П. в соответствии со стандартом подготовки по направлениям бакалавриата:

110800 «Агроинженерия»

280700 «Техносферная безопасность»

190600 «Эксплуатация транспортно-технологических

машин и комплексов»,

с учетом примерной программы дисциплины «Гидравлика», рекомендованной учебно-методическим объединением вузов по агроинженерному образованию.

Учебное пособие предназначено для студентов инженерного факультета и факультета заочного обучения, изучающих гидравлику. Может быть полезно студентам-выпускникам, выполняющим выпускные квалификационные работы.

Рассмотрено на заседании кафедры «Технологическое и энергетическое оборудование» (протокол № 2 от 23 октября 2012г) и рекомендовано к изданию методической комиссией инженерного факультета (протокол № 5 от 15 января 2012г.)

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ 5

Методические рекомендации к решению задач 5

расчетно-графической работы 5

Правила оформления РГР 6

Принятые обозначения 7

ТЕМА 1. ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ 8

И ЕГО ИЗМЕРЕНИЕ 8

Указания к решению задач 11

Рисунки 1.7…1.28 к задачам темы 1 19

ТЕМА 2. СИЛЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА 22

ПЛОСКИЕ И КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ 22

2.1. Сила давления жидкости на плоские поверхности 22

Указания к решению задач 24

2.2. Cила давления жидкости на криволинейные поверхности 29

Рисунки 2.13…2.37 к задачам темы 2 43

ТЕМА 3. УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛЛИ. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ 46

СОПРОТИВЛЕНИЯ 46

Указания к решению задач 49

Рисунки 3.7…3.18 к задачам темы 3 64

ТЕМА 4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАПОРНЫХ 65

ТРУБОПРОВОДОВ 65

4.1. Расчет простого трубопровода 66

4.2. Расчет сложных трубопроводов 69

4.3. Трубопровод с непрерывной раздачей жидкости по пути 70

Указания к решению задач 71

Рисунки 4.8…4.22 к задачам темы 4 82

ТЕМА 5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР В ТРУБОПРОВОДАХ 83

ТЕМА 6. НАСОСНАЯ УСТАНОВКА И ЕЕ 90

ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТА НАСОСА НА СЕТЬ 90

Указания к решению задач 92

Рисунки 6.5…6.13 к задачам темы 6 102

ТЕМА 7. РАСЧЕТ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА 104

Указания к решению задач 108

Рисунки 7.7….7.16 к задачам темы 7 119

ТЕМА 8. ОСНОВЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО 120

ВОДОСНАБЖЕНИЯ 120

Источники водоснабжения 121

Водоприемные сооружения 123

Водонапорное оборудование 125

Напорно-регулирующие сооружения 129

Основные методы и технологические процессы обработки воды 132

Системы подачи и распределения воды 134

Классификация систем водоснабжения 135

Указания к решению задач 136

ПРИЛОЖЕНИЯ 140

ЛИТЕРАТУРА 152

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов инженерных специальностей сельскохозяйственных ВУЗов, в учебных планах которых предусмотрен общий курс гидравлики, гидромашин, гидроприводов и сельскохозяйственного водоснабжения.

Основное назначение учебного пособия – помочь студентам выработать навыки применения теоретических знаний для решения учебных и технических задач.

Учебное пособие включает в себя тексты задач по восьми темам, которые охватывают практически все разделы учебного курса. В нем принят следующий порядок изложения: начало каждой темы предваряют краткие сведения из теории и методические рекомендации по решению задач данной темы. Затем приводятся примеры решения задач и в заключении – тексты задач для самостоятельного решения и выполнения расчетно-графической работы студентами очного обучения или контрольных работ студентами заочной формы обучения. В конце учебного пособия представлены справочные и нормативные данные, необходимые для решения предлагаемых задач.

В учебном пособии особое внимание уделено методике расчета напорных потоков, ограниченных твердыми стенками, расчету трубопроводов. Объясняется это двумя причинами. Во-первых, приобретенное умение расчета трубопроводов понадобится студентам в процессе работы над дипломным проектом. Во-вторых, вся будущая инженерная деятельность выпускников сельскохозяйственных ВУЗов связана с современной техникой, оборудованной гидравлическими системами, а также решением проблем по дальнейшему совершенствованию механизации трудоемких процессов в растениеводстве и животноводстве на основе гидравлических устройств.

В связи со сказанным в учебном пособии уделено внимание основам сельскохозяйственного водоснабжения и тем задачам, которое оно решает.