Пример решения задачи
Определить давление на поверхности жидкости плотностью в одном из замкнутых сообщающихся сосудов, если уровень этой жидкости над плоскостью раздела м, и величины Па, м, .
Составляем уравнение равновесия жидкостей .
Отсюда значение давления 101478 Па.
Закон Паскаля
Гидростатическое давление в произвольной точке внутри жидкости равно сумме величин давления на поверхности жидкости и давления создаваемого самой жидкостью pi = p0 + ρ g hi.
Здесь давление создаваемое жидкостью зависит от лишь от высоты столба жидкости hi, и поэтому насколько изменится давление на поверхности (р0), настолько изменится давление в точке i (pi). Это положение носит название закона Паскаля.
Закон Паскаля: Изменение давления на поверхности жидкости, находящейся в равновесии передаётся в любую точку жидкости без изменений.
Закон Паскаля широко применяется в различных гидравлических машинах, из которых наибольшее распространение получили: гидравлический пресс, гидравлические аккумуляторы и мультипликаторы, гидравлические домкраты.
Гидравлический пресс – это машина, создающая большие усилия, необходимые при штамповании или прессовании изделий. Гидравлические прессы предназначены также для проведения испытаний материалов на прочность. Гидравлический пресс (рис.8) состоит из двух камер, соединенных трубопроводом.
В первой камере установлен поршень диаметром d, во второй – диаметром D. Так как камеры заполнены жидкостью, то прикладывая усилие F1 к маленькому поршню, площадь которого , получаем под ним среднее давление Это давление, как
Рис. 8. Схема гидравлического пресса
заметил Паскаль, передается во все точки жидкости, в тот числе и на поверхность большого поршня, поэтому на большой поршень действует давление рср, а усилие, которое создает этот поршень
. (45)
Таким образом, прессующее усилие F2 во столько раз больше силы F1, приложенной к первому поршню, во сколько раз площадь поршня S2 больше площади S1.
Гидравлический аккумулятор позволяет накопить энергию в жидкости, которую подает насос в период холостого хода других гидравлических машин и быстро отдать ее в период рабочего хода. Аккумулятор обеспечивает работу насоса с постоянной нагрузкой, а кроме того, он поддерживает статическое давление в сети.
Применяют два вида аккумуляторов: воздушные и грузовые. В рабочем цилиндре грузового аккумулятора массивный плунжер диаметром D, на котором одето коромысло с подвешенными грузами. Аккумулятор заряжается, когда насос подает рабочую жидкость в рабочий цилиндр с давлением, которое обеспечивает подъем плунжера с грузом на высоту h. Теоретическое давление насоса, необходимое для зарядки аккумулятора
, (46)
где G – сила веса груза (G = mg), H;
S - площадь торцевой поверхности плунжера, м2.
За счет поднятия груза G на высоту хода поршня h, накапливается потенциальная энергия
. (47)
Для увеличения давления жидкости при нагнетании используют гидравлические мультипликаторы. Схема гидравлического мультипликатора приведена на рис. 9.
В цилиндр мультипликатора подается жидкость с давлением p1, из-за чего на поршень D действует сила , которая создает давление рабочей жидкости в полости действия плунжера d что значительно
Рис. 9. Схема гидравлического
мультипликатора
выше давления р1.
Реальное давление после мультипликатора с учетом коэффициента полезного действия можно определить
, (48)
где р1 – давление рабочей жидкости на входе в мультипликатор.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 377;