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
