Uploaded by Пудовкин Никита

3 лабораторная работа Мымрин

advertisement
Лабораторная работа № 3
Гидравлический пресс
Закон Паскаля
Цель работы: изучение закона Паскаля.
Необходимые оборудование, инструменты и материалы:
1.
Компьютер.
2.
Версия ДО на базе пакета платформ Flash MX.
3.1
Общие сведения
Закон Паскаля гласит, что изменение давления на поверхности жидкости,
ведет к изменению абсолютного давления в каждой точке объема жидкости на
величину, равную изменению давления на поверхности, если при этом жидкость
будет находиться в состоянии покоя. То есть, если изменение давления на
поверхности жидкости равно p , то и в каждой точке жидкости получим
увеличение давления на p независимо от ее положения, что видно из уравнения:
p  p0  p    g  h ,
где
(3.1)
p0 – внешнее давление на жидкость, Па;
p – гидростатическое давление в заданной точке жидкости, Па;
  g  h – весовое давление этого столба жидкости, Па
3.2
Описание лабораторной установки
Пресс (рисунок 3.1) состоит из двух сообщающихся между собой цилиндров
с поршнями: малым 1 (площадью S1) и большим 2 (площадью S2).
При изучении работы пресса необходимо приложить рукой усилие T к
рычагу 4 и по показанию манометра 5 определить давление р в гидравлической
системе пресса. Учитывая, что размеры пресса малы, изменение давления,
связанное с изменением гидростатической высоты, можно не учитывать. Требуется
рассчитать приложенную к рычагу силу T и прессующую силу Q.
Изм Лис
.
т
№ докум. Подпи Да
сь
та
1
Лис
т
Рисунок 3.1 Гидравлический пресс
Находим сумму моментов сил относительно точки а:
a  0
 qlab  Tl ac 0
где Ма – момент сил относительно точки а;
Q – сила, действующая на большой поршень, м;
q – сила, действующая на малый поршень, м;
T – сила, приложенная к рычагу, м;
ℓас – плечо момента силы Т, м;
ℓаb – плечо момента силы q, м
Рисунок 3.1
Изм Лис
.
т
№ докум. Подпи Да
сь
та
2
Лис
т
Малый поршень имеет шток 3, к которому через рычаг 4 передается усилие
T. При этом на шток, а следовательно, и на весь малый поршень будет действовать
сила q:
Сила Т приложена к поверхности, действует на каждую точку жидкости,
соприкасающейся с поверхностью малого поршня и создающей давление p:
p Q
S2
(3.3)
Следовательно, давление под большим поршнем равно давлению под малым
поршнем p , a сила Q, возникающая при этом, определяется по выражению:
В действительности сила Q будет несколько меньше, чем рассчитанная по
уравнению (3.5), вследствие трения поршня о стенки цилиндра. Это уменьшение
учитывается введением коэффициента полезного действия
T q
ab
ac

Q s1 lab
 
,
 s2 lac
= 0,8 и тогда:
(3.8)
3.2 Порядок выполнения виртуальной работы
Для воспроизведения работы гидравлического пресса, необходимо подвести
курсор к ручке привода и нажимая левую кнопку мыши, медленно перемещать
Изм Лис
.
т
№ докум. Подпи Да
сь
та
3
Лис
т
рукоятку вниз до упора, при этом оба поршня придут в движение. ( см.
рисунок 1)
Рисунок 1 Состояние измерения плеч рычага
3.3
Обработка результатов
1.
Проведем опыт
Исходные данные:
l ac  4,8  2  0.096 , м
l ab  1.1  2  0.022 , м
d  1.38  2  0.0276 , м
D  3.48  2  0.0696 , м
  0.8
2.
Вычисления производим по формулам (3.4, 3.5, 3.8), результаты
заносим в таблицу 3.1
Изм Лис
.
т
№ докум. Подпи Да
сь
та
4
Лис
т
Таблица 3.1
Изм Лис
.
т
№ опыта
p, Па
q, Н
1
2
490330
980670
0,67
1,34
№ докум. Подпи Да
сь
та
Q, Н
3,69
7,38
T, Н
2,93
5,86
5
Лис
т
Download