Geum.ru

Рабочая программа по дисциплине опд ф. 02. 05 «Гидравлика» для специальности

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Рабочая программа утверждена на заседании УМКС / УМКН
Цели и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине
Распределение трудоёмкости (час.) дисциплины по темам и видам занятий
Содержание лекционного курса
Тема лекции
Жидкости и газы как рабочие тела
Основы гидродинамики.
Гидравлические сопротивления.
Движение жидкости в напорных трубопроводах
Уплотнения трубопроводов.
Истечение жидкости из отверстий и насадков.
Гидравлические машины
Аппаратура управления и регулирования.
Гидравлические приводы
Лабораторные работы
Задания для самостоятельной работы студентов
Подобный материал:

Энгельсский технологический институт (филиал) СГТУ

Кафедра технологии электрофизических и электрохимических
методов обработки материалов (ТЭМ)



Рабочая программа



по дисциплине ОПД Ф.02.05

«Гидравлика»


для специальности 120100 «Технология машиностроения» (151001 – ОКСО)

направления 657800 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (151000 – ОКСО)



Курс 3     
Лекции       34     час.

Семестр 6        
Лабораторные работы     17        час.

Часов в неделю       3     

СРС       8    час.

Экзамен 6    семестр
Самостоятельная работа   51    час.




Всего 102 час.




























Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

«____» ____________ 2009 года, протокол № ____

Зав. кафедрой, профессор ______________ Т.Г. Насад

Рабочая программа утверждена на заседании УМКС / УМКН



«____» ____________ 2009 года, протокол № ____


Председатель УМКС / УМКН _____________ Т.Г. Насад


Саратов 2009

Цели и задачи дисциплины, её место в учебном процессе
    1. Цель преподавания дисциплины:

получение студентами необходимых основ знаний по гидравлике, на базе которых он в дальнейшем мог бы самостоятельно решать вопросы механизации и автоматизации станочного оборудования, умел бы произвести необходимые расчёты гидравлических и пневматических приводов.
    1. Задачи изучения дисциплины:

в результате изучения дисциплины студент должен знать свойства жидкостей, применяемых в гидроприводе, законы гидростатики и гидродинамики, принцип действия гидродвигателей и насосов, основы расчёта гидравлических сетей.
    1. Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для усвоения данной дисциплины:

Изучение данной дисциплины базируется на сведениях, полученных студентами при изучении следующих дисциплин: «Высшая математика», «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов».

  1. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине

Студент должен знать:

основные законы гидравлики, основы расчёта гидравлических сопротивлений при течении жидкостей в трубах, типы и принципы действия гидро- и пневмоприводов, основные параметры гидроприводов и методику их расчёта.

Студент должен уметь:

составлять простые схемы гидроприводов, выполнять расчеты основных параметров гидропривода, выбирать стандартные гидравлические двигатели, насосы и аппаратуру управления, рассчитывать трубопроводы.

Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины, используются при курсовом и дипломном проектировании.

  1. Распределение трудоёмкости (час.) дисциплины по темам и видам занятий

№ модуля
№ недели
№ т
е
мы

Наименование темы

Часы

Всего
Лекций
Лабор. занятий
СРС

1
1



Введение
1
1
-
-

1-6
1
Гидростатика, основы гидродинамики
15
11
-
-

2
7-12
2
Движение жидкости по трубопроводам
28
12
12
10

3
13-17
3
Гидравлические машины
57
9
5
41




17



Заключение
1
1
-
-










Итого:

102
34
17
51



  1. Содержание лекционного курса

    № темы
    Все­го часов
    № лекции
    Тема лекции.

    Вопросы, отрабатываемые на лекции

    1
    2
    3
    4













    1
    4
    1,2
    Введение.

    Роль гидропривода в станкостроении. Задачи, стоящие перед студентами при изучении дисциплины.

    Жидкости и газы как рабочие тела.

    Основные свойства рабочих жидкостей. Вязкость жидкости, её зависимость от температуры, методы измерения вязкости.

    4
    3,4
    Гидростатика. Гидростатическое давление. Поверхности равного давления. Приборы для измерения давления. Давление жидкости на плоские поверхности, центр давления. Давление жидкости на криволинейные поверхности. Закон Архимеда. Простейшие гидравлические машины.

    4
    5,6
    Основы гидродинамики.

    Основные определения. Задачи гидродинамики. Гидравлические элементы потока, средняя скорость, расход. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости и потока реальной жидкости. Энергетический смысл уравнения Бернулли. Измерение расхода и скорости жидкости, мощность потока.

    2
    5
    7-9
    Гидравлические сопротивления.

    Режимы движения жидкости. Опыты Рейнольдса. Число Рейнольдса. Ламинарный режим течения в трубах. Потери напора при ламинарном течении. Турбулентный режим течения. Шероховатость стенок. Гидравлическое сопротивление, коэффициент гидравлического сопротивления , формулы для его определения. Гидравлические потери при турбулентном режиме. Местные сопротивления, коэффициент местных сопротивлений. Потери напора при течении жидкости в трубах. Сопротивление при обтекании тел.

    1
    2
    3
    4

    2
    3
    10
    Движение жидкости в напорных трубопроводах.

    Основные формулы для расчёта трубопровода. Расчёт простого трубопровода. Неустановившееся движение несжимаемой жидкости в трубопроводах. Движение газа по трубам.

    2
    11
    Уплотнения трубопроводов.

    Уплотнения пригонкой, металлическими кольцами, манжетное уплотнение. Соединения труб. Резьбовое соединение.

    2
    12
    Истечение жидкости из отверстий и насадков.

    Истечение через отверстия в тонкой стенке. Сжатие струи. Истечение при переменном напоре. Истечение из насадков. Влияние числа Рейнольдса на истечение жидкости, коэффициент расхода.

    3
    4
    13, 14
    Гидравлические машины.

    Объёмный гидропривод, его основные параметры. Источники питания гидропривода. Центробежные насосы: принцип действия, конструкция. Работа насоса на трубопроводную систему. Объёмные насосы: коловратные, роторно-пластинчатые, роторно-поршневые. Параметры насосов. Гидроаккумуляторы и их работа в гидравлической системе.

    Силовые цилиндры и гидромоторы. Методика выбора гидродвигателя. Способы регулирования скоростей движения гидравлических и пневматических исполнительных органов. Объёмное и дроссельное регулирование.

    2
    15
    Аппаратура управления и регулирования.

    Регулирующая, направляющая и контрольно-измерительная аппаратура. Редукционные и предохранительные клапаны. Дроссели. Золотниковые распределители. Приборы для измерения расхода.

    3
    16, 17
    Гидравлические приводы автоматического регулирования. Следящие приводы. Приводы синхронного движения.

    Расчёт гидросистем станков. Схемы принципиальные гидравлические. Циклограммы работы исполнительных органов. Порядок расчёта гидропривода.




    1
    17
    Заключение
  2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены
  3. Лабораторные работы.

    № те-

    мы
    Все­го часов
    № за­нятия
    Тема лабораторных занятий.

    Вопросы, отрабатываемые на занятии.

    1
    2
    3
    4

    2
    4
    1,2
    Определение коэффициентов гидравлического трения для круглоцилиндрических труб

    2
    4
    3,4
    Определение коэффициентов местных сопротивлений

    2
    4
    5,6
    Истечение жидкости через отверстия и насадки при постоянном напоре

    3
    5
    7,8
    Моделирование гидропривода станка.
  4. Задания для самостоятельной работы студентов

    № те­мы
    Всего часов
    Вопросы для самостоятельного изучения (задания).
    Литература

    2
    10
    Методика расчёта сложных трубопроводов.
    2,8

    3
    15
    Изучение электрогидравлического следящего привода станков с ЧПУ.
    3,4,9

    20
    Изучение расходных характеристик регулирующей аппаратуры объёмных гидроприводов.
    8,9

    6
    Гидроприводы зажимных патронов.
    1,8,9
  5. Курсовой проект учебным планом не предусмотрен



  1. Курсовая работа учебным планом не предусмотрена
  2. Расчётно-графическая работа учебным планом не предусмотрена
  3. Контрольная работа учебным планом не предусмотрена
  4. Экзаменационные вопросы
  1. Что такое линия тока и траектория частицы жидкости? Когда они совпадают? Что такое элементарная струйка, какими свойствами она обладает при установившемся движении жидкости?
  2. Что называется потоком жидкости и живым сечением потока? Какими гидравлическими элементами характеризуется живое сечение потока?
  3. Что называется расходом жидкости и средней скоростью потока?
  4. Чем отличается движение установившееся от неустановившегося, равномерное от неравномерного, напорное от безнапорного? Приведите практические примеры.
  5. Каково аналитическое выражение, геометрический и энергетический смысл уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной и реальной жидкости?
  6. В чем отличие уравнения Бернулли для потока реальной жидкости от уравнения Бернулли для элементарной струйки? Что такое коэффициент кинетической энергии , от чего он зависит и что учитывает?
  7. На чем основан принцип действия роторных насосов?
  8. Какие существуют типы роторных насосов?
  9. Какие преимущества имеют роторные насосы по сравнению с поршневыми?
  10. Как определяется производительность шестеренчатого насоса?
  11. Какие существуют способы регулирования производительности пластинчатых, поршеньковых и шестерёнчатых насосов?
  12. Что называется гидростатическим давлением в точке, какими двумя свойствами оно обладает?
  13. Какой вид имеет основное уравнение гидростатики? Каков его энергетический и геометрический смысл?
  14. Что называется полным (абсолютным) и избыточным гидростатическим давлением?
  15. Какие Вы знаете единицы измерения гидростатического давления?
  16. Какие приборы называют манометрами и вакуумметрами, что они измеряют? Каким прибором измеряют разность давлений и двух различных точках жидкости?
  17. Как формулируется закон Паскаля? Какое применение находит этот закон в технике?
  18. Как определяется сила гидростатического давления жидкости на плоскую фигуру? Что такое центр давления и как находится глубина его погружения?
  19. Какие гидравлические машины называются насосами и гидравлическими двигателями?
  20. Что называется напором насоса? Какие существуют способы определения напора? Когда какой способ применяется?
  21. Что называется производительностью насоса? В чем она измеряется?
  22. Что называется полезной, индикаторной и потребляемой мощностью насоса? Напишите выражение для этих мощностей.
  23. Начертите схему центробежного насоса. Перечислите основные части. Укажите их назначение. В чем состоит принцип действия насоса?
  24. По каким признакам классифицируются центробежные насосы?
  25. Какие существуют способы регулирования производительности центробежного насоса?
  26. Какой центробежный насос называется многоступенчатым? Чему равен общий напор, создаваемый этим насосом?
  27. Постройте треугольники скоростей на входе и на выходе из рабочего колеса центробежного насоса.
  28. Как влияет угол наклона лопаток на потенциальную и кинетическую части напора? Каково значение угла?
  29. Что называется теоретической и действительной характеристикой центробежного насоса?
  30. Напишите формулу для определения высоты всасывания центробежного насоса?
  31. Начертить схему поршневых насосов различной кратности действия. Перечислите основные части насосов. Расскажите принцип действия.
  32. Какие существуют способы регулирования производительности поршневых насосов? Почему подача этих насосов неравномерная?
  33. Запишите выражение для теоретической производительности поршневых насосов. Почему действительная производительность ниже теоретической?
  34. На чём основан принцип действия роторных насосов?
  35. Типы роторных насосов.
  36. Преимущества роторных насосов по сравнению с поршневыми.
  37. Запишите выражение для производительности пластинчатого насоса.
  38. Как определяется производительность шестерённого насоса?
  39. Какие существуют способы регулирования производительности роторных насосов?
  40. Какие существуют зоны гидравлического сопротивления? От чего зависит коэффициент гидравлического трения в каждой из этих зон?
  41. Приведите примеры местных гидравлических сопротивлений.
  42. Какова формула для определения местных потерь напора при турбулентном режиме течения?
  43. По какой формуле определяется коэффициент местного сопротивления при внезапном расширении потока?
  44. В чем заключается гидравлический расчет отверстий?
  45. Что такое малое отверстие и тонкая стенка?
  46. Какие коэффициенты характеризуют истечение жидкости через малые отверстия в тонкой стенке? Каковы их численные значения? Какие аналитические зависимости существуют между этими коэффициентами? Объясните физический смысл этих коэффициентов.
  47. Что такое сжатое сечение струи? Где это сечение расположено? Как физически можно объяснить сжатие струи, вытекающей из отверстия?
  48. Какое сжатие называется полным и неполным, совершенным и несовершенным? Как влияет тип сжатия струи на величину расхода жидкости, вытекающей ив отверстия?
  49. Выведите формулы скорости и расхода для малого отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре для случая незатопленной струи.
  50. Что такое насадки? Какие типы насадков существуют и где они применяются?
  51. Давление потока на преграду.
  52. Сопротивление тел в жидкости.
  53. Сопротивление трения при обтекании тела.
  54. Сопротивление давления при обтекании тела.
  55. Вспомогательная аппаратура. Фильтры.
  56. Редукционный клапан давления.
  57. Предохранительный клапан прямого действия.
  58. Предохранительный клапан непрямого действия.
  59. Контрольно-измерительная аппаратура. Манометры. Расходомеры.
  60. Дроссельное регулирование скорости движения двигателей.
  61. Объёмное регулирование скорости движения двигателей.
  62. Дроссельное регулирование скорости движения штока цилиндра. Редукционный клапан.
  63. Понятие жидкости. Сила, действующая на жидкость. Физические свойства жидкости.
  64. Силовые гидроцилиндры. Основные параметры.
  65. Уплотнения в гидроцилиндрах.
  66. Режимы движения жидкости в трубах.
  67. Конструкция и расчет мембранной пневмокамеры.
  68. Порядок расчета маслопровода.
  69. Вязкость жидкости. Приборы для определения вязкости.
  70. Растворимость газов в жидкости. Кавитация.
  71. Рабочие жидкости для гидросистем.
  72. Гидравлические аккумуляторы. Принцип действия. Выбор параметров.
  73. Гидравлический следящий привод.
  74. Гидроусилители типа сопло-заслонка.
  75. Шаговый электрогидропривод.



  1. Список основной и дополнительной литературы по дисциплине

Основная
  1. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: справочник. М.: Машиностроение, 2008. 640 с.
  2. Кудинов А.А. Техническая гидромеханика: учебное пособие М.: Машиностроение, 2007. 368 с.
  3. Орлов Ю.М. Объемные гидравлические машины: конструкция, проектирование, расчет. М.: Машиностроение, 2006. 224 с.
  4. Михайлин А. А., Лепешкин А. В., Шейпак А. А., Шейпак К. К., Лепешкин А.В. и др. Гидравлика и гидропневмопривод: Ч. 2: Гидравлические машины и гидропневмопривод. В 2-х ч. Ч:2 Учебник. М.: изд. МГИУ, 2006. 350 с.
  5. Вычисление коэффициента динамической вязкости жидкости / Методические указания к выполнению лабораторной работы // Печенегов Ю.Я., Серов Ю.И., Серов Д.Ю. Саратов: изд-во СГТУ, 2005.
  6. Определение вязкости водомасляных эмульсий методом падающего груза
    / Методические указания к выполнению лабораторной работы // Печенегов Ю.Я., Серов Ю.И., Серов Д.Ю. Саратов: изд-во СГТУ, 2005.
  7. Моделирование гидропривода станка / Метод. указ. к вып. лабор. работы // Серов Ю.И., Серов Д.Ю. Саратов: изд-во СГТУ, 2006.

Дополнительная
  1. Рабинович Е.З., Евгеньев А.Е. Гидравлика. М.: Недра, 1987. 224с.
  2. Металлорежущие станки и автоматы. Под ред. Проникова А.С. – М.: Машиностроение,1981.-479с.



  1. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники

На лекциях, на практических занятиях используются следующие наглядные пособия: плакаты общих видов устройств гидроприводов, гидравлические схемы станков, компьютерная программа моделирования работы гидропривода станка, разработанная на кафедре.


Составил к.т.н., доц. Серов Ю.И. _______________

  1. Дополнения и изменения в рабочей программе



Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры ТЭМ


«___» _____________ 200 года, протокол № ____


Зав. кафедрой, профессор ______________ Т.Г. Насад


Внесенные изменения утверждены на заседании УМКС/УМКП

«___» _____________ 200 года, протокол № ____


Председатель УМКС _____________ Т.Г. Насад