Гідропривод ІІ частина

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ
ДОДАТКИ	СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ	УКЛАДАЧІ

ВСТУП

Гідравліка – прикладна наука, яка вивчає закони рівноваги і механічного руху рідини і розробляє на основі теорії і експерименту способи використання цих законів для розв’язання різних задач інженерної практики.

Завданням дисципліни є вивчення принципу дії та конструктивних особливостей гідро- та пневмоприводу основних типів автотранспорту, дорожніх та підйомно- транспортних машин.

Слово «гідравліка» походить від сполучення двох грецьких слів – hydor (вода) і aulos (труба) – і означає течію води по трубах.

Зміст сучасної гідравліки незрівнянно ширший. Питання, що вивчаються в гідравліці, охоплюють рух води не тільки в трубах, але і у відкритих руслах (каналах, річках), в різних гідротехнічних спорудах і системах, а також рух інших рідин (нафти, оливи, розчинів) у трубопроводах і гідромашинах. На підставі цього сучасну гідравліку розглядають як одну з галузей механіки – механіку рідин.

Гідравліка тісно пов’язана з іншими науками, які є базовими для її вивчення: фізикою, математикою, теоретичною механікою. Знання цих наук дають можливість пояснити основні процеси гідравліки. Але гідравліка, в свою чергу, також є базовою для таких курсів, як гідроприводи, насосні, вентиляційні установки, гідромашини, водопостачання, каналізація тощо.

Сьогодні майже всі машини та обладнання можна приводити в робочий рух за допомогою гідро- чи пневмоприводу. Їх робота заснована на фундаментальних законах гідравліки. Гідромашини знаходять все більше застосування у всіх галузях народного господарства.

Гідравліку поділяють на дві частини: гідростатику і гідродинаміку, причому остання містить у собі і кінематику рідин.

Гідростатика – вивчає закони рівноваги рідин і їхню дію на обмежувані стінки. Гідродинаміка – вивчає закони руху рідин і їхню взаємодію з обмежуваними стінками.

Закони руху рідини і використання її енергії цікавили людство з найдавніших часів. Так, в ІІ ст. до н.е. грецький геометр і механік Архімед (287–212 р. до н.е.) вперше в історії техніки написав трактат «про тіла, що плавають», у якому викладалася теорія плавання тіл. Ця теорія і дотепер лежить в основі вивчення рівноваги тіл, що плавають. Приблизно з цього ж часу почалося використання енергії рідини, що рухається, у практичних цілях. Архімедові належить низка винаходів в області гідротехніки, зокрема механізм для підняття води на вищий рівень (Архімедів гвинт). На початку І ст. до н.е. Герон Олександрійський винайшов водяний годинник, пожежний насос та ін. Надалі теоретичні роботи з гідравліки велися аж до XV ст. розрізнено, без зв'язку між собою. В той же час гідротехніка бурхливо розвивалася. За період з I до XV ст. були побудовані великі гідротехнічні спорудження на територіях Єгипту, Греції, Рима і Середньої Азії.

Узагальнення окремих елементів знань з гідравліки і спроба пов'язати гідравлічні закономірності із загальнотехнічними принципами була розпочата в XV ст. Леонардо да Вінчі (1452–1519). До цього ж періоду (XV–XVII ст.) відносять праці Леонардо да Вінчі про опір рідини тілу, що рухається в ній, Галілео Галілея (1564–1642) про основні закони плавання тіл, Блеза Паскаля (1623–3662) про тиск рідини на тіло, поміщене всередині неї, Ісаака Ньютона (1642–1727) про квадратичний закон опору рідкого середовища тілу, що рухається в ній, і закони тертя рідких тіл.

Гідравліка як самостійна наука виникла лише в XVIII ст. Її основоположниками були академіки М. В. Ломоносов (1711–1765), Леонард Ейлер (1707–1783) і Данило Бернуллі (1700–1782). М. В. Ломоносов вперше сформулював загальний закон збереження матерії й енергії, автор низки робіт із прикладних питань механіки рідини. Л. Ейлер – основоположник «класичної гідромеханіки», а Д. Бернуллі – основоположник «інженерної гідравліки».

У XIX на початку XX ст. гідравліка як самостійна наука швидко просунулася вперед. В цей час М. П. Петров (1836–1920) опублікував свої праці по гідродинамічній теорії змащення; Д. І. Менделєєв (1834–1907) вперше пророкував існування двох режимів руху рідини, що пізніше було експериментально підтверджене англійським фізиком Р. Рейнольдом (1342–1912). У цей період теоретичні узагальнення окремих гідравлічних явищ стали проводитися в тісному зв'язку з даними досвіду і спостережень. Початок цьому було покладено М. Є. Жуковським (1847–1921) і його школою, талановитими учнями якої були С. А. Чаплигін (l869–1942), І. Г. Есьман (1868–1955), А. Я. Мілович (1874–1958). М. Є. Жуковським були виконані дослідження гідравлічного удару у водопровідних трубах, а також низка інших досліджень в галузі водопостачання і гідротехніки.

Великий внесок у розвиток сучасної гідравліки зробили також такі вчені, як І. С. Громеко (вихровий рух рідини), Н. Н. Павловський (теорія рівномірного і нерівномірного руху рідини), А. Н. Колмогоров (теорія турбулентності), С. О. Християнович (теорія неусталеного руху рідини). Теоретичні й експериментальні роботи з гідравліки вели також учені І. І. Агроскін, М. Д. Чертоусов, В. М, Маккавеєв, І. М. Коновалів, Н. Н. Кременецький, А. Н. Ахутін, Е. Д. Рисьцев, Р. Р. Чугаев, Г. П. Николадзе, А. П. Юфин, А. І. Прочан, Д.В. Штеренліхт і багато інших.

Широке застосування рідини в якості приводу для сучасних машин та обладнання було здійснено у зв'язку з розробкою і серійним виготовленням елементів об'ємного гідроприводу для високих тисків.

Для здобувачів освіти гідравліка дає знання про методи розрахунку і проєктування гідро- та пневмоприводів, їхніх систем автоматичного регулювання. Для правильної експлуатації, ремонту і налагодження гідроприводів потрібно мати відповідну підготовку в області гідравліки, теорії гідромашин і гідроприводу.

На початок

Наступна тема