Расчетно-графической работы
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.. 4
Методические рекомендации к решению задач расчетно-графической работы.. 4
Правила оформления РГР. 5
Принятые обозначения. 6
ТЕМА 1. ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ И ЕГО ИЗМЕРЕНИЕ.. 7
Указания к решению задач. 10
Рисунки 1.7…1.28 к задачам темы 1. 18
ТЕМА 2. СИЛЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПЛОСКИЕ И КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ 21
2.1. Сила давления жидкости на плоские поверхности. 21
Указания к решению задач. 23
2.2. Cила давления жидкости на криволинейные поверхности. 28
Рисунки 2.13…2.37 к задачам темы 2. 42
ТЕМА 3. УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛЛИ. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ.. 45
Указания к решению задач. 48
Рисунки 3.7…3.18 к задачам темы 3. 62
ТЕМА 4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАПОРНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.. 63
4.1. Расчет простого трубопровода. 64
4.2. Расчет сложных трубопроводов. 67
4.3. Трубопровод с непрерывной раздачей жидкости по пути. 68
Указания к решению задач. 70
Рисунки 4.8…4.22 к задачам темы 4. 80
ТЕМА 5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР В ТРУБОПРОВОДАХ.. 81
ТЕМА 6. НАСОСНАЯ УСТАНОВКА И ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТА НАСОСА НА СЕТЬ.. 88
Указания к решению задач. 90
Рисунки 6.5…6.13 к задачам темы 6. 98
ТЕМА 7. РАСЧЕТ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА.. 99
Указания к решению задач. 103
Рисунки 7.7….7.16 к задачам темы 7. 112
ТЕМА 8. ОСНОВЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ.. 114
Источники водоснабжения. 115
Водоприемные сооружения. 117
Водонапорное оборудование. 119
Напорно-регулирующие сооружения. 122
Основные методы и технологические процессы обработки воды.. 125
Системы подачи и распределения воды.. 128
Классификация систем водоснабжения. 129
Указания к решению задач. 130
ПРИЛОЖЕНИЯ.. 133
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.
Методические рекомендации к решению задач
расчетно-графической работы
Студентам, обучающимся на инженерных факультетах, важно понять, что язык «мира техники» - это формулы, схемы и чертежи. Именно технологические расчеты предшествуют прочностным, а затем следует исполнение чертежей. При этом важно знать не только формулы соответствующих разделов гидравлики, но и условия, когда их использование правомерно.
Целью расчетно-графической работы является изучение и усвоение на практике общих приемов гидравлических расчетов, а также приобретение навыков работы с технической и справочной литературой.
При решении задач следует придерживаться следующего алгоритма:
· Внимательно прочитать и уяснить смысл содержания задачи.
· Восстановить в памяти основные положения темы курса гидравлики, к которой относится содержание задачи.
· Наметить план решения задачи, обеспечивающий получение конечного результата кратчайшим путем. Выбор пути решения задачи часто вызывает наибольшее затруднение. В этом случае рекомендуем провести анализ хода решения, начиная с формулы, непосредственно дающей конечный результат. При таком анализе последовательно выявляется цепочка промежуточных неизвестных величин и формул для их вычисления. Путь, обратный ходу этого процесса, и будет решением задачи.