Закон Паскаля и его применение

Законом Паскаля может быть сформулирован следующим образом: внешнее давление, приложенное к покоящейся жидкости, передается во все ее точки без изменений. Это положение вытекает из основного уравнения гидростатики Закон Паскаля и его применение - student2.ru , из которого следует, что внешнее давление, приложенное к пограничной поверхности жидкости, передается всем ее точкам в одинаковой мере. При этом внешнее давление может быть приложено к жидкости посредством давления на нее газа, жидкости и твердого тела.

Так как все частицы покоящейся жидкости обладают одинаковым гидростатическим напором, то для двух любых ее точек в соответствии с зависимостью (2.59) можно записать

Закон Паскаля и его применение - student2.ru , (2.66)

где Закон Паскаля и его применение - student2.ru и Закон Паскаля и его применение - student2.ru – геометрические высоты рассматриваемых точек относительно какой-либо плоскости сравнения, Закон Паскаля и его применение - student2.ru и Закон Паскаля и его применение - student2.ru – гидростатические давления в этих точках.

На основании зависимости (2.66) закон Паскаля может быть представлен уравнением

Закон Паскаля и его применение - student2.ru , (2.67)

из которого следует, что какое-либо изменение давления Закон Паскаля и его применение - student2.ru в одной точке на величину Закон Паскаля и его применение - student2.ru вызовет точно такое же изменение давления Закон Паскаля и его применение - student2.ru в других точках на ту же самую величину Закон Паскаля и его применение - student2.ru , т.е.

Закон Паскаля и его применение - student2.ru . (2.68)

На применении закона Паскаля основано действие многих гидравлических машин, имеющих широкое применение в технике. К числу таких машин, в частности, относятся гидравлические прессы, подъемники и другие аналогичные гидравлические устройства, составляющие группу гидростатических гидравлических машин.

Схема устройства гидравлического пресса представлена на рис.2.13. Закон Паскаля и его применение - student2.ru

Сравнительно небольшая внешняя сила Закон Паскаля и его применение - student2.ru , приложенная к малому поршню с площадью поперечного сечения Закон Паскаля и его применение - student2.ru , создает на уровне Закон Паскаля и его применение - student2.ru гидростатическое давление, равное

Закон Паскаля и его применение - student2.ru , (2.69)

Закон Паскаля и его применение - student2.ru . (2.70)

Рис. 2.13

Гидростатическое давление Закон Паскаля и его применение - student2.ru на уровне Закон Паскаля и его применение - student2.ru под другим поршнем со значительно большей площадью Закон Паскаля и его применение - student2.ru определится по закону Паскаля уравнением

Закон Паскаля и его применение - student2.ru . (2.71)

Различие в давлении, равное

Закон Паскаля и его применение - student2.ru , (2.72)

вызванное разностью геометрических высот, по сравнению с высокими значениями самих давлений в гидравлических прессах и подобных гидравлических устройствах незначительно и в расчетах обычно не учитывается.

Закон Паскаля и его применение - student2.ru . (2.73)

Следовательно, сила Закон Паскаля и его применение - student2.ru во столько же раз больше силы Закон Паскаля и его применение - student2.ru , во сколько раз площадь Закон Паскаля и его применение - student2.ru больше площади Закон Паскаля и его применение - student2.ru .

В связи с некоторой затратой энергии в процессе прессования на преодоление трения в уплотнениях поршней и на преодоление гидравлических сопротивлений в соединительных трубопроводах действительная прессующая сила окажется несколько меньше силы, вычисленной по формуле (2.73). Ее величина определится из выражения

Закон Паскаля и его применение - student2.ru , (2.74)

где Закон Паскаля и его применение - student2.ru – коэффициент полезного действия гидравлического пресса.

Нагнетание жидкости в гидравлических прессах обычно производится с помощью специальных насосов высокого давления. В качестве рабочих жидкостей, как правило, применяются различные технические масла.

В большинстве случаев гидравлические прессы в производственных условиях используются в сочетании с гидравлическими аккумуляторами.

Гидравлический аккумулятор (рис. 2.14) представляет собой устройство, состоящее из цилиндра и массивного поршня, утяжеленного дополнительным грузом с общим весом Закон Паскаля и его применение - student2.ru . Жидкость, нагнетаемая насосом в период холостого хода пресса, поступает в аккумулятор, поднимает поршень вместе с грузом и накапливается в объеме Закон Паскаля и его применение - student2.ru . Во время рабочего хода жидкость Закон Паскаля и его применение - student2.ru будет нагнетаться в пресс одновременно и насосом и аккумулятором. Благодаря этому, возрастает производительность пресса и обеспечивается непрерывная работа насоса с постоян-

Рис. 2.14 ной производительностью и давлением,

равным Закон Паскаля и его применение - student2.ru .

В прессовом оснащении предприятий иногда применяется еще одна разновидность гидравлических машин, работающих на основе закона Паскаля – гидравлические мультипликаторы. Они применяются с целью повышения давления в случае, когда насос и гидравлический аккумулятор не могут обеспечить подачу рабочей жидкости в пресс с более высоким давлением.

Закон Паскаля и его применение - student2.ru Гидравлический мультипликатор состоит из неподвижного цилиндра Закон Паскаля и его применение - student2.ru , пустотелого подвижного плунжера Закон Паскаля и его применение - student2.ru и неподвижного плунжера Закон Паскаля и его применение - student2.ru (рис.2.15).

Рабочая жидкость с давлением Закон Паскаля и его применение - student2.ru поступая от насоса в цилиндр Закон Паскаля и его применение - student2.ru , оказывает давление на плунжер Закон Паскаля и его применение - student2.ru с силой, равной Закон Паскаля и его применение - student2.ru и поднимает его вверх. Плунжер Закон Паскаля и его применение - student2.ru , оставаясь неподвижным, с той же силой Закон Паскаля и его применение - student2.ru оказывает давление на жидкость в плунжере Закон Паскаля и его применение - student2.ru и создает гидростатическое

Рис. 2.15 давление Закон Паскаля и его применение - student2.ru , Закон Паскаля и его применение - student2.ru .

В результате жидкость поступает в пресс с более высоким давлением.

Наши рекомендации