- •1. Гидропривод как фактор автоматизации станков и станочных комплексов
- •2. Рабочие жидкости гидросистем
- •2.1. Требования к рабочим жидкостям
- •2.2 Эксплуатационные характеристики жидкостей
- •2.3. Физические характеристики жидкостей
- •2.3.4. Кинематическая вязкость
- •2.3.7. Зависимость вязкости от температуры
- •2.3.8. Зависимость вязкости от давления
- •2.3.9. Вязкость смесей минеральных масел
- •2.3.10. Механическая и химическая стойкость (стабильность)
- •2.3.11. Теплостойкость жидкостей
- •2.3.12. Растворение в жидкостях газов
- •2.3.13. Механическая смесь воздуха с жидкостью
- •2.3.14. Образование пены
- •2.3.15. Влияние нерастворенного воздуха на работу
- •2.3.16. Сжимаемость жидкостей
- •2.3.19. Принципы выбора рабочих жидкостей гидросистем
- •3. Основы кинематики жидкостей
- •3.1. Силы, действующие в жидкостях
- •3.2. Одномерное движение жидкостей
- •3.3. Элементы тока жидкости
- • (Живое сечение) – поверхность в пределах потока жидкости, проведенная перпендикулярно направлению струек.
- •3.4. Методы описания движения жидкости
- •4. Законы и уравнения гидростатики
- •4.1. Основное уравнение гидростатики Жидкость находится в равновесии, т.Е. Действующие силы равны нулю.
- •4.2. Закон Паскаля. Гидравлический пресс
- •4.3. Уравнение неразрывности (сплошности) жидкости
- •4.4. Уравнение Бернулли
- •4.5. Уравнение Вентури
- •4.6. Число Рейнольдса
- •4.7. Уравнение энергии жидкости
- •4.8. Удельная энергия жидкости
- •5. Гидравлика трубопроводов
- •5.1. Расчет сечения трубопровода
- •5.2. Режимы течения жидкости
- •5.3. Расчет потерь напора при движении жидкости
- •5.3.1. Ламинарный режим течения
- •5.3.2. Турбулентный режим течения
- •5.4. Местные гидравлические потери
- •5.4.1. Потери в золотниковых распределителях
- •5.4.2. Вход в трубу
- •5.4.3. Внезапное сужение трубопровода
- •5.4.4. Внезапное расширение трубопровода
- •5.4.5. Сложение потерь
- •6. Кавитация жидкости
- •6.1. Способы борьбы с кавитацией
- •6.2. Практическое использование эффекта кавитации.
- •7. Гидравлический удар в гидроузлах
- •7.1. Скорость ударной волны
- •7.2. Гидравлический удар в отводах
- •7.4. Гидравлический удар в насосах
- •7.5. Гидравлический удар в сливных магистралях
- •7.7. Компенсаторы гидравлического удара
- •7.8. Клапанные гасители гидравлического удара
- •8. Гидродинамическое давление струи жидкости на стенку
- •8.1. Тепловой баланс гидросистемы
- •8.2. Охлаждающие устройства
- •9. Фильтрация рабочей жидкости
- •9.1. Методы фильтрации
- •9.2. Тонкость фильтрации
- •9.3. Типы щелевых фильтров и фильтрующие материалы
- •9.4. Схемы фильтрации
- •9.5. Место для установки фильтра полного расхода
- •9.6. Критерии для оценки качества фильтрации
- •9.6.1. Коэффициент пропускания
- •9.6.2. Коэффициент отфильтровывания
- •10. Понятие о подобии потоков жидкости
- •10.1. Критерии подобия
- •10.2. Закон подобия для теплопередачи
- •1. Терминология по гидравлике
- •1. Математические обозначения
- •3. Единицы физических величин
- •4. Единицы давления
- •1 Калтх – 4,1840 дж
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
4. Единицы давления
Единицы давления |
Па |
дин/см2 |
кгс/см2 |
аmа |
мм рт. ст. |
1 Па (Н/м2) |
1 |
10 |
1,02·10-5 |
9,87·10-6 |
7,5·10-3 |
1 дин/см2 |
0,1 |
1 |
1,02·10-6 |
9,87·10-7 |
7,50·10-4 |
1 кгс/см2 (аm) |
9,81·104 |
9,81·105 |
1 |
0,968 |
7,35·102 |
1 аmа |
1,01·105 |
1,01·106 |
1,03 |
1 |
7,6·102 |
1 мм рт. ст. |
133 |
1330 |
1,36·10-3 |
1,31·10-3 |
1 |
Зависимость λ от d/Δ в квадратичной области
|
λ |
|
λ |
|
λ |
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 |
0,0379 0,0304 0,0269 0,0249 0,0234 0,0223 0,0216 0,0207 0,0202 0,0197 |
1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 |
0,0192 0,0188 0,0184 0,0181 0,0178 0,0176 0,0173 0,0171 0,0169 0,0167 |
2500 3000 3500 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 |
0,0159 0,0153 0,0148 0,0144 0,0137 0,0132 0,0128 0,0125 0,0122 0,0120 |
Условные обозначения
Малые латинские – действительные переменные; большие латинские – действительные постоянные; малые греческие – безразмерные переменные; большие греческие - безразмерные постоянные. Возможны исключения.
А – термический эквивалент работы; амплитуда; а – ускорение; С – постоянная интегрирования; с – жесткость; D – диаметр поршня; Dш – диаметр штока; d – диаметр проходного сечения канала; Е – модуль упругости; механический эквивалент тепла; F – эффективная площадь рабочего органа (поршня, мембраны и т.д.) Fт - теплопередающая поверхность; Fш – площадь штока; f – площадь проходного сечения канала; fтр – коэффициент трения; G – весовой расход, вес; g – ускорение силы тяжести; J – момент инерции, теплосодержание; j – передаточное отношение; удельное теплосодержание; К – кинетическая энергия; k – коэффициент усиления; показатель адиабаты; L – внешняя работа термодинамического процесса; l – длина; М – момент; m – масса; N – мощность; n – число оборотов; показатель политропы; Р – сила; р – давление; ра – давление окружающей среды; рм – давление сжатого воздуха в магитсрали; Δр – перепад давлений; Q – объемный расход; количество тепла; R – газовая постоянная; r – радиус; s – рабочий ход детали; Т – постоянная времени; абсолютная температура; t0 – температура по шкале Цельсия; t – время; U – внутренняя энергия; u – удельная внутренняя энергия; V – объем; v – скорость; удельный объем газа; W – количество газа, жидкости в полости; w – передаточная функция; x – перемещение; сигнал входа системы управления от датчика или от системы управления; y – сигнал входа системы управления с пульта; z – сигнал выхода системы управления; α – коэффициент теплообмена; β – угол; γ – удельный вес; ε –угловое ускорение; θ – безразмерная температура; ζ – коэффициент потерь в местном сопротивлении; η – коэффициент полезного действия; λ – коэффициент потерь в трубе; μ – коэффициент расхода; ν – кинематический коэффициент вязкости; ξ – безразмерное перемещение; П – отношение площадей; ρ – плотность; σ – безразмерное давление; τ – безразмерное время; φ – угол поворота; χ – безразмерная нагрузка ; Ω – коэффициент пропускной способности ; ω – угловая скорость. |
Соотношения масштабов подобия при различных
законах моделирования
Масштаб |
Моделирование |
||
По числу |
Инерционных течений |
||
Fr |
Re |
||
Длины kL = L1/L2 |
kL |
kL |
kL |
Площади kF = F1/F2 |
kL2 |
kL2 |
kL2 |
Объема kV = V1/V2 |
kL3 |
kL3 |
kL3 |
Времени kT = T1/Т2 |
kL1/2 |
kL2/kv |
kL/kv |
Скорости kυ = υ1/υ2 |
kL1/2 |
kυ/kL |
kυ |
Угловой скорости kω = ω1/ω2 |
1/kL1/2 |
kυ/ kL2 |
kv/kL |
Ускорения ka = a1/a2 |
1 |
kv2/ kL3 |
kυ2/ kL |
Расхода kQ = Q1/Q2 |
kL5/2 |
kυkL |
kυkL2 |
Кинематическая вязкость kυ = υ1/ υ2 |
- |
kυ |
- |
Силы kP = P1/P2 |
kρ kL3 |
kρ kυ2 |
kρ kυ2 kL2 |
Плотность kρ = ρ1/ρ2 |
kρ |
kρ |
kρ |
Работы, энергии kΑ = Α1/Α2 |
kρ kL4 |
kρ kυ2 kL |
kρ kυ2 kL3 |
Перепада пьезометрических уровней, потери напора kН = Н1/Н2 |
kL |
kv2/ kL2 |
kυ2 |
Мощность КN = N1/N2 |
kρ k7/2 L |
kρ kυ3 kL |
kρ kυ3 kL2 |
Единицы вязкости
Вязкость |
Система СГС |
Система СИ |
Переводной множитель |
Динамическая μ Кинематическая |
1 дина · с/см2 = =1 пуаз (П) 1 см2/с = 1 стокс (Ст) |
1 Па · с 1м2/с |
1П = 0,1 Па · с 1 Ст = 10-4 м2/с |
Потери напора жидкости
1. Ламинарный режим (Re ≤ 2000). Коэффициент сопротивления трения λ = 64/Re и потеря напора на трение
2. Турбулентный режим (Re ≥ 3000).
Область гидравлически гладких труб. Коэффициент сопротивления трения можно определить по формуле Конакова:
,
и формуле Блазиуса (Re ≤ 105):
,
в соответствии с которой потеря напора на трение (величины – в международной системе единиц)
.
Зависимость λ от Rе для гидравлических гладких труб
Re |
λ |
Re |
λ |
Re |
λ |
4000 6000 8000 10000 15000 20000 |
0,0400 0,0360 0,0335 0,0315 0,0285 0,0270 |
40000 60000 80000 100000 150000 200000 |
0,0225 0,0200 0,0190 0,0180 0,0165 0,0155 |
400000 600000 800000 1000000 2000000 3000000 |
0,0140 0,0130 0,0120 0,0115 0,0105 0,0100 |
Приставки для обозначения производных единиц метрических систем, кратных в дольных главной единице
Наименование |
Отношение к главной единице |
Сокращенное обозначение |
|
русское |
международное |
||
Пико ………….. |
10-12 |
п |
р |
Нано ………….. |
10-9 |
н |
n |
Микро ………... |
10-6 |
мк |
μ |
Милли ……….. |
10-3 |
м |
m |
Санти ………… |
10-2 |
с |
с |
Деци …………. |
10-1 |
д |
d |
Дека ………….. |
10 |
да |
da |
Гекто …………. |
102 |
г |
h |
Кило …………. |
103 |
к |
К |
Мега ………….. |
106 |
М |
М |
Гига ………….. |
109 |
Г |
G |
Тера …………... |
1012 |
Т |
Т |
Единицы измерения тепловых величин
Для измерения тепловых величин в качестве предпочтительной установлена Международная система единиц СИ, основными единицами которой являются метр, килограмм, секунда и градус Кельвина.
Допускается также применение внесистемных единиц, основанных на калории.
В качестве основных принятых абсолютная термодинамическая шкала температуры (Т0 К) и стоградусная международная температурная шкала (t0 С).
Основной реперной точкой первой шкалы, используемой в системе СИ, является температура тройной точки воды, равная 273,160 К.
Основные реперные точки второй шкалы – температуры плавления льда (00 С) и кипения воды (1000 С) при нормальном давлении (010325 н/м2).
Калория (калория международная) устанавливается на основе следующего соотношения:
1 кал = 4,1868 дж
Термохимическая калория