4 Жидкость и газы, как рабочие тела.

Рабочая жидкость должна обеспечивать работоспособность и надёжность узлов гидропривода. Она выполняет функции смазывающего и охлаждающего агента, а также обеспечивает защиту деталей от коррозии.

Наиболее широкое распространение получили минеральные масла нефтяного происхождения (углеводородные полимеры) и синтетические масла (на основе сложных эфиров и фторуглеродных полимеров). Синтетические жидкости – это различные диэфиры, силиконы и фосфаты.

Водополимерные растворы (содержат до 35% воды) – водные растворы глицерина, этиленглитола. Водомасленные эмульсии (типа масло в воде) – смеси воды и нефтяных жидкостей (не более 20% масла) – для пожароопасных условий.

Масловодянные эмульсии (типа вода в масле) – не более 40% воды.

Выборы рабочей жидкости для того или иного гидропривода является основополагающим.

По условиям эксплуатации выделяют гидроприводы:

– промышленные (работающие в закрытых помещениях, температура окружающей среды +15…35 градусов).

– полевые гидроприводы – применяют в любых машинах, температура -35…+35

–гидроприводы северного исполнения – температура окружающей среда -55 град.

5 Гидростатика. Гидростатическое давление и его свойства.

Г идростатикой называется раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости и их практическое применение.

Рассмотрим некоторый объём покоящейся жидкости

Р азделим объём на 2 части и отбросим часть I. Для сохранения равновесия нижней части к плоскости BCDE необходимо приложить силу, заменяющую действие верхней части на нижнюю.

Силу F действующую на рассматриваемую площадь S называют силой гидрастатического давления.

В нутренняя сила F рассматривается как парная сила

– среднее гидростатическое давление

– гидростатическое давоение в точке

Гидростатическое давление представляет напряжение сжатия.

Свойства:

1. Гидростатическое давление в точке действует перпендикулярно к площадке действия и является сжимающим, т.е. оно направленно внутрь того объёма жидкости, давление на которое рассматривается.

Предположим, что в точке b давление р действует не по нормали, следовательно это давление можно разложить на 2-е составляющие: p_r и p_t. Однако в покоящейся жидкости касательное напряжение быть не может, следовательно, гидростатическое давление действует только по нормали к площадке действия.

2. Величина давления в точке не зависит от ориентировки площадки действия.

Выделим в неподвижной жидкости элементарный объём в форме тетраэдра с ребрами параллельными координатным осям dx, dy, dz. Пусть внутри выделенного объёма на жидкости действуют единичная массовая сила, составляющие которой равны X, Y, Z. идростатическое давление, действующее на наклонную грань обозначим через p_п а площадь этой грани через dS.

Составим уравнения равновесия выделенного объёма жидкости сначала относительно оси X: p_x(1/2)dydz-p_ndScos(n,x) Масса жидкости в тэтраэдре:

m=ρ(1/6)dxdydz Массовая сила действующая на тэтреэдр вдоль оси х:

m*x=(ρ(1/6)dxdydz)*x составляем уравнение равновесия: ∑F_x=0; p_x(1/2)dydz-p_ndScos(n,x)+ (ρ(1/6)dxdydz)*x=0 Разделим на площадь (1/2)dydz=dScos(n,x): p_x-p_n+ ρ(1/3)dx*x=0 При стремлении размеров тэтраэдра к 0, а давление p_x, p_n-величины конечные. Следовательно в пределе получим: p_x-p_n=0 p_x=p_n

аналогично составляя уравнения вдоль осей y и z, находим: p_y=p_n p_z=p_n p_x=p_y=p_z=p_n Т.к. размеры тэтраэдра взяты произвольно то и наклон площадки dS произволен. Следовательно в пределе при стягивании тэтраэдра в одну точку давление в этой точке одинаково по всем направлениям. Гидростатическое давление в точке зависит от координат этой точки в пространстве. Согласно закону Паскаля имеем: давление приложенное к поверхности жидкости произведенное внешними силами.