Применение гидравлики.

Особенно велика роль гидравлики в машиностроении. Так, например на современном машиностроительном заводе мы встречаемся с широким использованием гидравлического привода в металлорежущих станках, с кузнечно-прессовым гидрооборудованием, с использованием гидравлики при литье металлов и пластмасса.

Одной из характерных особенностей современного самолетостроения является все возрастающая роль различного рода оборудования на самолете, в том числе гидравлического оборудования-гидропередач (гидросистем), топливных систем, масляных систем, гидропневмоамортизации и пр.

Системы самолетных гидропередач значительно усложнились за последние годы и сделались более мощными.

Топливные системы современных реактивных самолетов в связи с огромным расходом горючего превратились в сложные устройства, состоящие из нескольких баков, целой системы трубопроводов, ряда основных и вспомогательных насосов и различных агрегатов.

• одна для подачи горючего (керосина),

• другая для подачи окислителя (азотной кислоты или жидкого кислорода). Обе системы связаны между собой автоматикой, обеспечивающей подачу компонентов топлива в нужном соотношении на различных режимах работы двигателя.

Масляные системы самолетов с ТРД и ТВД представляют собой ответственные гидравлические системы, содержащие по несколько насосов и специальных гидравлических агрегатов, обеспечивающих охлаждения и фильтрацию масла, воздухоотделение и пр.

Стационарные и подвижные заправочные средства на аэродромах также представляют собой гидравлические системы с насосными установками большой производительности.

Что же касается заправки самолета в воздухе, то успешное решение этой задачи в значительной степени определяется применением мощного и компактного гидравлического оборудования.

Поурочный план урока №2

Дисциплина:« Гидравлика».

Группы: 311, 312, 313, 314, 315, 316, 413 У.

Тема урока:

«Понятия о жидкости, силы действующие на жидкость, физические свойства жидкости».

Цель занятия:

• Развивающая: организовать деятельность студентов по восприятию,

осмыслению и первичному запоминанию новых знаний и способов действий.

• Дидактическая: обеспечить устойчивые знания о понятиях жидкости, силах и физических свойствах.

Тип урока: урок изучения и закрепления новых знаний.

Вид урока: лекция.

Оснащение урока: плакаты, наглядные пособия, каталоги оборудования,

Ход урока:

• Организация начала урока –2-3 мин.

• Проверка выполнения домашнего задания, повторение, учёт знаний студентов –20-25 мин.

• Актуализация знаний – 3-5 мин.

• Объяснение нового материала –45-50 мин.

• Закрепление нового материала –10-12 мин.

• Задание на дом:.

Жидкими телами, или жидкостями, называют физические тела, легко изменяющие свою форму под действием сил самой незначительной величины. В отличие от твердых тел, жидкости характеризуются весьма большой подвижностью своих частиц и поэтому обладают способностью принимать форму сосуда, в который они налиты.

Различают два вида жидкостей: жидкости капельные и жидкости газообразные.

Капельные жидкости представляют собой жидкости, встречающиеся в природе и применяемые в технике: вода, нефть, бензин, керосин, масла и т.д. Все капельные жидкости оказывают большое сопротивление изменению объема и трудно поддаются сжатию. При изменении давления и температуры их объемов изменяется весьма незначительно.

Газообразные жидкости - газы, легко и в значительной степени изменяют свой объем при изменении температуры.

В гидравлике изучаются капельные жидкости, в дальнейшем для краткости называемые просто жидкости. Газообразные жидкости, их свойства и применение, рассматриваются в соответствующих специальных дисциплинах - термодинамике и аэромеханике.

На летательных аппаратах жидкости применяются в топливных, масляных, гидравлических системах и в жидкостно-газовых амортизаторах опор шасси.

В турбореактивных двигателях используются топлива - керосинТ-1, ТС-1, РТ для дозвуковых самолетов и Т-6, Т-8 - для сверхзвуковых самолетов.

На самолетах с поршневыми двигателями в качестве топлива используют бензины марок Б-91/115, Б-95/130, Б-100/130, Б-70 и СБ-78. в марках бензинов числитель дробим указывает нижний предел октанового числа, а знаменатель нижний предел сортности на богатой смеси. Во всех указанных бензинах, кроме Б-70, в качестве антидетонатора применяется тетраэтилсвинец РВ (С2Н5), представляющий собой ядовитую жидкость.

Для смазки поршневых двигателей применяются маловязкие масла марок МК-20 и МК-22, МС-20С. Буква М в обозначении масла указывает, что масло моторное, вторая буква означает вид очистки - С-селективная, К-кислотно-контактная, число указывает кинематическую вязкость масла в сантистоксах при температуре +100. (ТН-210; Кастрол-98).

Для смазки турбореактивных двигателей применяются маловязкие масла марок МК-8, МК-8П (с повышенной термоокислительной стабильностью за счет добавки 0,6% присадки ионол), МС-8П, ВНИИ НП-50-1-4Ф, ИПМ-10 (двигатель Д-36), Б-ЗВ.

В турбовинтовых двигателях применяется смесь маловязких и высокосвязных масел: СМ-4,5 (75% МК-8 +25% МС-20 или МК-20) и СМ-11,5 (75% МС-20 или МК-22 +25% МК-8).

На вертолетах для смазки двигателей и редуктора несущего винта используются раздельные маслосистемы: для двигателей - на маловязких маслах типа МК-8 и для редуктора - на высоковязких маслах типа МС-20 и МК-22.

В гидравлических системах самолетов и вертолетов и в жидкостно-газовых амортизаторах опор шасси в настоящее время применяются: минеральное масло (на нефтевой основе) РН-5! и синтетические гидрожидкости 7-50С-3 и НГЖ-5у.

7-50С-3 - прозрачная жидкость желтого цвета, применена в гидросистеме самолета Ту-144.

НГЖ-5У - прозрачная жидкость от фиолетового до синего цвета, применяется в гидросистеме самолетов Ил-86, -96 и Ту-204.

Вследствие текучести жидкости (подвижности ее частиц), в ней не могут действовать сосредоточенные силы, а возможно лишь действие сил, непрерывно разделенных по ее объему (массе) или поверхности. В связи с этим силы, действующие на рассматриваемые объемы жидкости и являющиеся по отношению к ним внешними силами, подразделяются на массовые (объемные) и поверхностные.

Массовые силы пропорциональны массе жидкого тела или для однородных жидкостей, пропорциональны его объему. Это, прежде всего сила тяжести, а затем силы инерции переносного движения, действующие на жидкость при относительном ее покое в ускоренно движущихся сосудах или при относительном движении жидкости в руслах, перемещающихся с ускорением.

Поверхностные силы непрерывно распределены по поверхности жидкости и пропорциональны величине этой поверхности (при равномерном их распределении). Эти силы обусловлены непосредственным воздействием соседних объемов жидкости на данный объем или же воздействием других тел (твердых или газообразных), соприкасающихся с данным жидким телом

Единичная поверхностная сила, называемая напряжением поверхностной силы, как и полная сила, раскладывается на нормальное и касательное напряжения.

Нормальное напряжение, т.е. напряжение силы давления, называется гидромеханическим (или, в случае покоя, гидростатическим) давлением или просто давлением и обозначается буквой Р.

.

. Характеристики и физические свойства жидкости.

Основной механической характеристикой жидкости является её плотность.

Плотностью ρ называется масса жидкости, заключённая в единице объёма ( для однородной жидкости) т.е.

Рассмотрим следующие физические свойства жидкостей:

1. сжимаемость;

2. температурное расширение;

3. поверхностное натяжение;

4. вязкость;

5. испаряемость

Сжимаемость или свойство жидкости изменять свой объём под действием давления характеризуется коэффициентом объёмного сжатия β_ρ.

β_ρ представляет собой относительное изменение объёма, приходящееся на единицу давления.

Температурное расширение характеризуется коэффициентом объёмного расширения β_t ,который представляет собой относительное изменение объёма при изменении температуры t на 1°С.

Термическое расширение жидкостей следует обязательно учитывать при заполнении ёмкостей. Так, например, объём 5000 л керосина ТС-1, заправленного в топливный бак самолёта, при увеличении температуры на 20°С увеличивается на 100 л. При полной заправке бака это может привести к выбросу топлива через трубопроводы дренажа в атмосферу, либо – к разрушению бака. Поэтому предусмотрены нормы недолива горючего в резервуары. Самолётные топливные баки обычно недоливают на 2-3% от полной ёмкости.

Вязкость - это способность жидкости оказывать сопротивление

относительному перемещению ее слоев или при движении жидкости вдоль

стенки.

Поэтому при измерениях пользуются её дробной частью, именуемой сантистоксом 1мм²/сек;

Вязкость капельных жидкостей зависит от температуры, уменьшаясь при её увеличении.

Вязкость газов, при увеличении температуры, наоборот возрастает.

Объясняется это различием самой природы вязкости в жидкостях и газах.

В жидкостях молекулы расположены гораздо ближе друг к другу, чем в газах, и вязкость вызывается силами молекулярного сцепления. Эти силы с увеличением температуры уменьшаются, поэтому вязкость падает.

В газах вязкость обусловлена главным образом беспорядочным тепловым движением молекул, интенсивность которого увеличивается с ростом температуры. Поэтому вязкость газов с увеличением температуры возрастает.

Вязкость жидкостей зависит и от давления, однако, эта зависимость существенно проявляется лишь при относительно больших изменениях давления. С увеличением давления вязкость жидкостей возрастает.

Напряжение фения г возникает только между слоями, движущимися друг относительно друга, т.е. вязкость проявляется только при движении жидкости.