Контрольная работа по «Физике»

25. Распределение  скоростей при турбулентном течении  более равномерное, а нарастание  скорости у стенки более крутое, чем при ламинарном течении,  для которого характерен параболический  закон распределения скоростей.  В связи с этим коэффициент Кориолиса а, учитывающий неравномерность распределения скоростей в уравнении Бернулли, при турбулентном течении значительно меньше, нежели при ламинарном. В отличие от ламинарного течения, где а не зависит от Rе и равен 2, здесь коэффициент а является функцией Rе и уменьшается с увеличением последнего от 1,13 при Rе ==Rекр до 1,025 при Rе = 3-106. В турбулентном течении благодаря интенсивному перемешиванию жидкости скорость по сечению распределяется более равномерно, средняя скорость по сечению канала составляет 80—85% максимальной скорости. Таким образом, турбулентное движение можно представить как беспорядочное движение отдельны^ молей жидкости. По размерам моли жидкости могут быть от самых больших, соизмеримых с поперечными размерами потока, до самых малых. Моли постоянно возникают и исчезают, существуя как индивидуальные образования ограниченное время. В результате непрерывного беспорядочного передвижения молей жидкости в каждой точке турбулентного потока скорость во времени изменяется по величине и по направлению нерегулярно, колеблясь око­ло некоторого среднего значения. Пульсирует и поле давлений.

32. Гидравлическая машина (гидромашина) - энергетическая машина, предназначенная для преобразования механической энергии твердого тела в механическую энергию жидкости (или наоборот).Виды гидромашин : наиболее распространенными разновидностями гидравлических машин является насосы и гидродвигатели. Насосом называют устройство, которое преобразует механическую энергию вращения в гидравлическую энергию течения рабочей жидкости (ГОСТ 3063-95, ГОСТ 17398-72). Насос служит для напорного перемещения (всасывания, нагнетания) жидкости в результате предоставления ей энергии. Основное назначение насосов - повышение полного давления среды, перемещается. Гидродвигатель  - гидромашина для преобразования механической энергии потока жидкости в механическую энергию выходного звена.

33. Насoсы, машины для напорного перемещения (всасывания, нагнетания) по трубопроводам жидкостей путем сообщения им мех. энергии. Жидкостные насосы: напорное перемещение жидкости осуществляется под действием разности давлений рк-pн на входе в систему и выходе из нее. Необходимая разность давлений определяется требуемой скоростью жидкостного потока и допускаемым гидравлич. сопротивлением, возникающим при движении жидкости по трубопроводу. Динамические насoсы : В них жидкость перемещается под силовым воздействием на нее в камере насoса, которая постоянно сообщается с его входом и выходом. Основные детали: подвод, рабочее колесо, ротор и отвод. Объемные насoсы В них разность давлений возникает при вытеснении жидкости из периодически изменяющей объем рабочей камеры насoса, которая попеременно сообщается с его входом и выходом. При этом жидкость приобретает главным образом потенциальную энергию, пропорциональную давлению нагнетания. Вакуум-насосы (ВН) служат для удаления газов или паров из замкнутого объема (системы) с целью получения в нем вакуума.

35. В объемных насосах взаимодействие рабочего органа с жидкостью происходит в замкнутых объемах (рабочих камерах), которые попеременно сообщаются с полостями всасывания и нагнетания. При работе насоса такая камера сначала заполняется жидкостью из полости всасывания, затем она отсоединяется от полости всасывания и соединяется с полостью нагнетания. Когда рабочая камера соединена с полостью нагнетания, происходит вытеснение жидкости. Далее она вновь соединяется с полостью всасывания. Этот процесс повторяется многократно. Рабочий орган, обеспечивающий заполнение камеры жидкостью, а потом ее вытеснение, называют вытеснителем. У объемного насоса может быть одна или несколько рабочих камер объемом Wk. Общее число рабочих камер ( Z ) определяет рабочий объем насоса ( Wo ). Под рабочим объемом Wo понимают максимальное количество жидкости, которое насос может подать за один цикл работы. Циклом работы для большинства объемных насосов является один оборот его вала. Следует иметь в виду, что у некоторых насосов каждая рабочая камера за один оборот вала может совершить две или более подачи жидкости. Число таких подач называется кратностью работы насоса ( k ). Таким образом, для большинства объемных насосов рабочий объем может быть определен по формуле Wo = k*Z*Wk

34. Один из  видов насосов – это динамические  насосы. Сейчас они используются  во многих сферах производства  и в быту. Если говорить об  их основных свойствах и преимуществах  можно назвать следующие качества. Во-первых, в них движущей силой  процесса становится инерция.  Так же в них происходит  двойное преобразование энергии,  в объёмных насосах только  одинарное. Динамические насосы  легко справляются с перекачкой  загрязнённых жидкостей. Подача  жидкости в них идёт беспрерывно,  так же во время работы они  не так сильно шумят и вибрируют, как объёмные насосы.Среди динамических насосов можно выделить в основную группу лопастные насосы, которые в свою очередь делятся на несколько видов. Основным признаком этой группы является лопастное колесо, используемое в качестве главной рабочей детали.Центробежные насосы – широкий класс лопастных насосов. Движение в этом виде насосов происходит за счёт действия центробежных сил. В основном такие насосы применят в водопроводных системах, а так же других смесей и жидкостей. В этой группе так же выделяются несколько отдельных устройств, которые различаются по конструкции. Центробежно-шнековые насосы, которые способны перекачивать даже такие жидкости, как клей. Осевые и полуосевые насосы, перемещение жидкости в таких насосах идёт вдоль оси. Консольные насосы, которые используют для перекачки различных жидкостей с твёрдыми примесями. Радиальные насосы, у которых главной деталью являются колёса.Отдельный вид лопастных насосов – это вихревые насосы. Обычно их используют для того, чтобы перекачивать разнообразных маловязких и чистых жидкостей, а так же других веществ, например сжиженных газов. Именно вихревые насосы сочетают в себе плюсы динамических и объёмных насосов.Среди динамических насосов можно выделить струйные насосы. Принцип их работы основан, на передаче энергии перекачиваемой жидкости от рабочей жидкости. В основном такие насосы применяются в глубоких скважинах для добычи нефти.Так же к динамическим насосам относится гидротаранный насос. Такое устройство особенно удобно, что не требует внешней энергии, например электричества, то есть работает автономно. Может без труда поднять жидкость с глубины несколько десятков метров

36. Гидроцилиндр (гидравлический цилиндр) — объёмный  гидродвигатель возвратно-поступательного движения. Принцип действия гидроцилиндров во многом схож с принципом действия пневмоцилиндров. Гидроцилиндр одностороннего действия  Выдвижение штока осуществляется за счёт создания давления рабочей жидкости в поршневой полости, а возврат в исходное положение от усилия пружины.Усилие, создаваемое гидроцилиндрами данного типа, при прочих равных условиях меньше усилия, создаваемого гидроцилиндрами двустороннего действия, за счёт того, что при прямом ходе штока необходимо преодолевать силу упругости пружины.Пружина выполняет здесь роль возвратного элемента. В тех случаях, когда возврат производится за счет действия приводимого механизма, другого гидроцилиндра или силы тяжести поднятого груза, гидроцилиндр может не иметь возвратной пружины ввиду отсутствия необходимости. Гидроцилиндр двустороннего действия Как при прямом, так и при обратном ходе поршня усилие на штоке гидроцилиндра создаётся за счёт создания давления рабочей жидкости соответственно в поршневой и штоковой полости.Следует иметь в виду, что при прямом ходе поршня усилие на штоке несколько больше, а скорость движения штока меньше, чем при обратном ходе, за счёт разницы в площадях, к которым приложена сила давления рабочей жидкости (эффективной площади поперечного сечения).Телескопический гидроцилиндр Называются так благодаря конструктивному сходству с телескопом или подзорной трубой. Такие гидроцилиндры применяются в том случае, если при небольших размерах самого гидроцилиндра в исходном, т. е. сложенном, состоянии, необходимо обеспечить большой ход штока. Конструктивно представляют собой несколько цилиндров, вставленных друг в друга таким образом, что корпус одного цилиндра является штоком другого. Такие гидроцилиндры имеют исполнение как для одностороннего, так и для двустороннего действия.Дифференциальные гидроцилиндры "Обычное" подключение поршневых гидроцилиндров двустороннего действия предусматривает поочередное подключение полостей гидроцилиндра к нагнетательной и сливной магистралям распределителем 4/2 или 4/3, что обеспечивает движение поршня за счет разности давлений. Соотношение скоростей движения, а также усилий при прямом и обратном ходе, различны, и пропорциональны соотношению площадей поршня. Между скоростью и усилием устанавливается зависимость: выше скорость - меньше усилие, и наоборот.

37. Поворотный гидродвигатель (неполноповоротный гидромотор, поворотный гидроцилиндр) — гидравлическая машина, предназначенная для преобразования гидравлической энергии в механическую и для сообщения рабочему органу возвратно-вращательного движения на угол, меньший 360°.  Двухпластинчатый поворотный гидродвигатель: фиолетовым цветом показана полость высокого давления, зеленовато-голубоватым — полость низкого давления. Чем больше количество пластин, тем больший момент на валу, но тем меньший угол поворота гидродвигателя, и тем меньшая угловая скорость вращения.Максимальный угол поворота гидродвигателя зависит от числа пластин следующим образом: для однопластинчатого он составляет порядка 270°, для двухпластинчатого — около 150°, для трёхпластинчатого — до 70°]. Гидродвигатели с числом пластин, большим четырёх, изготавливают редко . Поворотные гидродвигатели применяются, например, в механизмах поворота заслонок, во вращающихся упорах и др.Вследствие того, что трудно обеспечить надёжное уплотнение пластин, пластинчатые поворотные гидродвигатели применяются только при низких давлениях рабочей жидкости . Помимо пластинчатых поворотных гидродвигателей, применяются кривошипно-шатунные гидравлические поворотные механизмы, а также механизмы с зубчато-реечной передачей.

38. Гидромотор (гидравлический мотор) — гидравлический двигатель, предназначенный для сообщения выходному звену вращательного движения на неограниченный угол поворота. Конструкция и принцип работы: Конструкции гидромоторов аналогичны конструкциям соответствующих насосов. Некоторые конструктивные отличия связаны с обратным потоком мощности через гидромашину, работающую в режиме гидромотора. В отличие от насосов, в гидромоторе на вход подаётся рабочая жидкость под давлением, а на выходе снимается с вала крутящий момент.Наибольшее распространение получили шестерённые, пластинчатые, аксиально-плунжерные и радиально-плунжерные гидромоторы.Управление движением вала гидромотора осуществляется с помощью гидрораспределителя, либо с помощью средств регулирования гидропривода. Область применения: Аксиально-плунжерные гидромоторы используются в тех случаях, когда необходимо получить высокие скорости вращения вала, а радиально-плунжерные — когда необходимы небольшие скорости вращения при большом создаваемом моменте вращения. Например, поворот башни некоторых автомобильных кранов осуществляют радиально-плунжерные гидромоторы. В станочных гидроприводах широко распространены пластинчатые гидромоторы. Шестерённые гидромоторы используются в несложных гидросистемах с невысокими требованиями к неравномерности вращения вала гидромотора. Гидромоторы широко применялись в авиации разработки СССР, в виде двухканальных гидроприводов закрылков и перекладки крыла, а также ряде вспомогательных систем, ввиду их небольших габаритов и большой мощности.Преимущества. Гидромоторы применяются в технике значительно реже электромоторов, однако в ряде случаев они имеют существенные преимущества перед последними. Гидромоторы меньше в среднем в 3 раза по размерам и в 15 раз[1] по массе, чем электромоторы соответствующей мощности. Диапазон регулирования частоты вращения гидромотора существенно шире: например, он может составлять от 2500 об/мин до 30-40 об/мин, а в некоторых случаях, у гидромоторов специального исполнения, доходит до 1-4 об/мин и меньше. Время запуска и разгона гидромотора составляет доли секунды, что для электромоторов большой мощности (несколько киловатт) недостижимо. Для гидромотора не представляют опасности частые включения-выключения, остановки и реверс. Закон движения вала гидромотора может легко изменяться путём использования средств регулирования гидропривода.

39. Объёмный  гидропривод, гидростатический привод  — это гидравлический привод, в котором используются объёмные гидромашины. Термин происходит от того, что принцип действия объёмных гидромашин основан на попеременном заполнении рабочего объёма жидкостью и вытеснения жидкости из него. Объёмный гидропривод машин позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, осуществлять слежение — точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения, усиливая одновременно управляющее воздействие. Область применения: Наиболее широко объёмный гидропривод машин применяется в металлорежущих станках, прессах, в системах управления летательных аппаратов, судов, тяжёлых автомобилей, мобильной строительно-дорожной технике, в системах автоматического управления и регулирования тепловых двигателей, гидротурбин. Реже объёмный Гидропривод машин используется в качестве главных приводов транспортных установках на автомобилях, кранах. Отличительные особенности объёмного гидропривода перед гидродинамическим: Существует большое количество видов объёмных насосов. Некоторые из них: шестерённые насосы, аксиально-плунжерные, радиально-плунжерные, винтовые, пластинчатые и другие. Они отличаются от гидродинамических насосов тем, что способны работать при очень больших давлениях (до 300 МПа), в то время как гидродинамические (центробежные, осевые и др.) обычно работают при давлениях, не превышающих 1,5 МПа. С другой стороны, скорость и подача жидкости, нагнетаемой объёмными насосами обычно невелики в сравнении со скоростью нагнетаемой жидкости и подачей гидродинамических насосов.

40. Гидроаппарат — гидрооборудование, предназначенное для управления потоком рабочей жидкости в системах гидропривода. Под управлением потоком рабочей жидкости понимают изменение или поддержание заданных значений давления или расхода рабочей жидкости, или изменения направления, пуск и остановку потока рабочей жидкости. Гидравлический распределитель (гидрораспределитель) — устройство, предназначенное для управления гидравлическими потоками в гидросистеме с помощью внешнего воздействия (сигнала). Гидрораспределитель управляет движением выходного звена гидродвигателя путём перенаправления потоков рабочей жидкости. Гидроклапан (гидравлический клапан) — это гидроаппарат, предназначенный для регулирования параметров потока жидкости путём изменения проходного сечения гидроаппарата за счёт изменения положения запорно-регулирующего элемента под воздействием потока жидкости (непосредственно или опосредовано). Гидравлический дро́ссель — регулирующий гидроаппарат, предназначенный для создания гидравлического сопротивления потоку жидкости. Дополнительное гидравлическое сопротивление создаётся за счёт изменения проходного сечения потока жидкости. Изменением гидравлического сопротивления гидродросселя создаётся необходимый перепад давлений на тех или иных элементах гидросистем, а также изменяется величина потока жидкости, проходящего через гидродроссель.