1489
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
Гидропривод и гидравлические системы
Методические указания для выполнения самостоятельной работы
бакалавров заочной формы обучения по направлению подготовки
15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств»
Воронеж 2018
2
УДК 532 Кондратенко, И.Ю. [Электронный ресурс] Гидропривод и гидравлические
системы. Методические указания для выполнения самостоятельной работы бакалавров заочной формы обучения по направлению подготовки 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств» / И.Ю. Кондратенко, ВГЛТУ. – Воронеж, 2018. – 11 с.
3
1.ВВЕДЕНИЕ
1.1. Самостоятельная работа как важнейшая форма учебного процесса.
Самостоятельная работа студентов (СРС) в ВУЗе является важным видом учебной и научной деятельности студента. Формы самостоятельной работы студентов разнообразны. Они включают в себя:
–изучение и систематизацию нормативно-инструкционных и справочных материалов с использованием информационно-поисковых систем "Кон- сультант-плюс", "Гарант", глобальной сети "Интернет";
–изучение учебной, научной и методической литературы, материалов периодических изданий с привлечением электронных средств статистической, периодической и научной информации;
– подготовку докладов и рефератов;
– участие в работе студенческих конференций, комплексных научных исследованиях.
Самостоятельная работа приобщает студентов к научному творчеству, поиску и решению актуальных современных проблем.
Ведущая цель организации и осуществления СРС должна совпадать с целью обучения студента – подготовкой бакалавра с высшим образованием. При организации СРС важным и необходимым условием становятся формирование умения самостоятельной работы для приобретения знаний, навыков и возможности организации учебной и научной деятельности.
Целью самостоятельной работы студентов является овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по профилю, опытом творческой, исследовательской деятельности. Самостоятельная работа студентов способствует развитию самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.
Задачами СРС являются:
–систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;
–углубление и расширение теоретических знаний;
–формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;
–развитие познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;
–формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;
–развитие исследовательских умений;
4
использование материала, собранного и полученного в ходе самостоятельных занятий на семинарах, на практических и лабораторных занятиях, при написании курсовых и выпускной квалификационной работ, для эффективной подготовки к итоговым зачётам и экзаменам.
1.2. Общие рекомендации по организации самостоятельной работы
Основной формой самостоятельной работы студента является изучение конспекта лекций, рекомендованной литературы, активное участие на практических и семинарских занятиях. Но для успешной учебной деятельности, её интенсификации, необходимо учитывать следующие субъективные факторы:
1.Знание школьного программного материала, наличие прочной системы знаний, необходимой для усвоения основных вузовских курсов.
2.Наличие умений, навыков умственного труда:
а) умение конспектировать на лекции и при работе с книгой; б) владение логическими операциями: сравнение, анализ, синтез, обоб-
щение, определение понятий, правила систематизации и классификации.
3.Специфика познавательных психических процессов: внимание, память, речь, наблюдательность, интеллект и мышление. Слабое развитие каждого из них становится серьезным препятствием в учебе.
4.Хорошая работоспособность, которая обеспечивается нормальным физическим состоянием. Результат обучения оценивается не количеством сообщаемой информации, а качеством её усвоения, умением её использовать и развитием у себя способности к дальнейшему самостоятельному образованию.
5.Соответствие избранной деятельности, профессии индивидуальным способностям. Необходимо выработать у себя умение саморегулировать своё эмоциональное состояние и устранять обстоятельства, нарушающие деловой настрой, мешающие намеченной работе.
6.Овладение оптимальным стилем работы, обеспечивающим успех в деятельности. Чередование труда и пауз в работе, периоды отдыха, индивиду-
ально обоснованная норма продолжительности сна, предпочтение вечерних или утренних занятий, стрессоустойчивость на экзаменах и особенности подготовки к ним.
7. Уровень требований к себе, определяемый сложившейся самооценкой. Адекватная оценка знаний, достоинств, недостатков - важная составляющая самоорганизации человека, без нее невозможна успешная работа по управлению своим поведением, деятельностью.
Перед началом работы по курсу «Гидропривод и гидравлические системы» студент должен ознакомиться с графиком самостоятельной работы студента и понять логическую схему освоения курса.
5
Конспект лекции должен включать тему лекции, перечень вопросов, рекомендованные преподавателем информационные источники (первоисточники и исследовательскую, учебную и справочную литературу), основные понятия, объяснявшиеся в лекции. Студент должен проработать конспект дома, выделить основной материал, по необходимости дополнить пропущенное при конспектировании за счет материалов учебника и иной литературы, выделить непонятное или недостаточно понятное и сформулировать вопросы, которые можно будет задать преподавателю во время индивидуальных консультаций.
При самостоятельной работе студент должен начинать с освоения соответствующего раздела в рекомендованном учебнике, потом дополнять информацию за счет дополнительных информационных источников.
2. Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины Гидропривод и гидравлические системы» является приобретение и формирование знаний по гидравлике, гидравлическим машинам, гидроприводам и гидравлическим системам; представлений об основных законах гидростатики, законах кинематики и динамики жидкости; усвоение общих принципов построения схем объемных гидроприводов и гидравлических систем, а также умение анализировать, использовать, выполнять и оценивать актуальность применения в настоящее время гидроприводов в технике. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
–ознакомиться с научными и методологическими основами гидравлики;
–изучить основные законы равновесия и движения жидкостей;
–уяснить основные физические свойства жидкостей и газов, назначение, конструкцию и принцип действия основной гидроаппаратуры и уметь осуществлять её выбор;
–иметь представление о типовых схемах объемных гидроприводов, способах регулирования их кинематических и силовых параметров.
3.Требования к результатам освоения дисциплины
Врезультате освоения дисциплины студент должен:
-знать: физические свойства жидкости и газов, основные законы равновесия и движения жидкости и газа в трубопроводах; методы реализации этих законов в инженерной практике с помощью ЭВМ; основные элементы гидроприводов, принципы работы гидромашин и гидрооборудования; типовые схемы объемных гидроприводов, способы регулирования их кинематических и силовых параметров.
-уметь: производить оптимальный выбор гидродвигателей и гидрооборудования для гидравлических систем, использовать основные приемы построения, управления и регулирования схем гидроприводов машин лесного комплек-
6
са; использовать полученные навыки при решении конкретных практических задач, предотвращать возможные нарушения в технологических процессах, пользоваться справочным материалом;
- владеть методами определения оптимальных и рациональных технологических режимов работы оборудования; навыками осуществления технического контроля.
4.Содержание дисциплины
-по разделам:
Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ Введение. Предмет и задачи курса. Основные физические свойства жидко-
стей и газов.
Раздел 2. ГИДРОСТАТИКА Статика. Два основных свойства гидростатического давления. Общие
дифференциальные уравнения гидростатики (Эйлера). Основное уравнение гидростатики. Классификация давлений. Абсолютный и относительный покой жидких сред. Приборы для измерения давления. Гидростатический и пьезометрический напоры. Закон Паскаля. Практическое применение закона Паскаля. Закон Архимеда.
Раздел 3. ГИДРОДИНАМИКА Кинематика и динамика. Основные понятия: поток, его характеристики:
линии тока, элементарная струйка, живое сечение, расход. Модель идеальной невязкой жидкости. Общая форма уравнений количества движения и момента количества движения. Уравнение неразрывности для элементарной струйки и для потока жидкости. Общее уравнение энергии в интегральной и дифференциальной форме. Закон сохранения энергии для движущейся жидкости.
Подобие гидродинамических процессов. Гидравлические сопротивления. Режимы движения вязкой жидкости. Истечение жидкости через отверстие и насадки. Гидравлический удар. Меры, применяемые для его предупреждения.
Раздел 4. ГИДРОПРИВОД И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ Гидропривод машин. Назначение, элементы схемы, принцип работы
объёмного гидропривода. Его достоинства и недостатки.
Направляющая и регулирующая гидроаппаратура. Гидравлические машины. Гидрораспределители. Гидроклапаны. Их устройство и применение.
Гидравлические системы: принципиальные схемы. Назначение различных гидравлических систем. Эксплуатация гидрооборудования. Вспомогательное оборудование гидропривода.
7
- по видам занятий:
Поскольку аудиторно лекции читаются не в полном объёме дисциплины, на самостоятельное изучение студентам выносятся разделы, которые сообщаются студентам преподавателем.
Также самостоятельно студенты дорабатывают лабораторные работы и готовят отчёты по каждой из них.
5. Содержание самостоятельной работы студентов
Таблица 1.
№ п/п |
№ раздела дис- |
Тема самостоятельной работы |
|
|
циплины |
|
|
|
|
|
|
1. |
Раздел 1 |
Краткие сведения об истории гидравлики и её основоположни- |
|
ках. |
|||
|
|
||
2. |
Раздел 2 |
Жидкостные вакуумметры. Датчики для измерения давления. |
|
|
|||
|
|
|
|
3. |
Раздел 2 |
Закон Паскаля и его применение. Гидравлические аккумуляторы. |
|
Относительный покой жидкости во вращающихся сосудах. |
|||
|
|
||
4. |
Раздел 2 |
Закон Архимеда. |
|
5. |
Раздел 3 |
Геометрическая и энергетическая сущность уравнения Бернулли. |
|
|
|||
|
|
|
|
6. |
Раздел 3 |
Ламинарный режим движения жидкости. Коэффициент гидрав- |
|
лического трения. Принцип наложения потерь. |
|||
|
|
||
7. |
Раздел 3 |
Малые отверстия. Устройство и применение на практике конои- |
|
дальных насадков. |
|||
|
|
||
|
|
|
|
8. |
Раздел 4 |
Классификация гидроприводов. Их применение. |
|
|
|||
|
|
|
|
9. |
Раздел 4 |
Лопастные гидравлические машины. Принцип действия. |
|
|
|||
|
|
|
|
10. |
Раздел 4 |
Дроссели. Дроссельное и объёмное регулирование. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Жидкости, применяемые в гидроприводах. Вспомогательные |
|
11. |
Раздел 4 |
устройства гидрооприводов. |
|
|
|
|
6. Критерии оценки контроля самостоятельной работы по дисциплине «Гидропривод и гидравлические системы»
«Зачтено» – при правильном ответе на 60% и более от поставленного вопроса КСР; «Не зачтено» – при правильном ответе менее 60% от поставленного вопроса КСР.
8
7. Вопросы для самоконтроля
1.Что является целью изучения дисциплины «Гидропривод и гидравлические системы»?
2.В чём заключаются особенности работы гидравлических систем транс-
портных и транспортно-технологических машин. Приведите примеры. 3. Какие Вы знаете лопастные гидромашины?
4. Устройство гидравлических систем, применяемых на сервисных предприятиях.
5. Процесс кавитации. Как он протекает? К каким последствиям может привести кавитация?
6. К каким последствиям может привести кавитация?
7. Как осуществляется подбор насосов, клапанов и другого гидравлического оборудования?
8.Назовите известные Вам виды гидроприводов.
9.Где можно применять коноидальные насадки?
10.Что такое дроссели? Какие виды Вы знаете?
8.Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»
Для освоения дисциплины необходимы следующие профессиональные базы данных и информационно справочные системы:
1.Портал Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования http://fgosvo.ru.
2.Портал «Информационно-коммуникационные технологии в образова-
нии» http://www.ict.edu.ru.
3. Международный научно-образовательный сайт EqWorld. – Режим дос-
тупа свободный: http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/mechanics/fluid.htm
4. Гидравлические системы: принципиальные схемы – Режим доступа свободный: http://www.enerprom.ru/qa/72.html
5.Принцип работы гидроцилиндра: Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=oZ3OZ9UetHc
6.Как работает гидравлическая система. – Режим доступа свободный: https://www.youtube.com/watch?v=0gQEtWcI3hI
7.Работа гидрораспределителя. Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=wlRbmVE0iqI
8.Гидрораспределители. Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=-9qd6HCKme8
9.Применение гидропривода в технологических машинах. Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=zjXqGO-VUjo
10.Гидравлические цилиндры. Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=1Oakbuu-i4g
9
6.2.9.Диагностика гидравлической системы экскаваторов и погрузчиков.
Режим доступа свободный: http://gruzo-service.ru/diagnostika-gidravlicheskoy- sistemy-ekskavatorov-i-pogruzchikov
6.2.10.Диагностика пневматических и гидравлических систем. Режим досту-
па свободный: http://gruzo-service.ru/diagnostika-pnevmaticheskih-gidrav
6.2.11.Выбор диагностического оборудования для грузового сервиса. Режим доступа свободный: http://www.s-tool.ru/blog/heavy-truck-scanner
9. Библиографический список
Основная литература
1. Шейпак А. А. Гидравлика и гидропневмопривод. Основы механики жидкости и газа [Электронный ресурс]: доп. УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве учебника для студентов / А. А. Шейпак. — 6-е изд., испр. и доп. — М. : ИНФРА-М, 2018. — 272 с. — ЭБС «Знаниум».
Дополнительная литература
1. Лепешкин А. В. Гидравлика и гидропневмопривод. Гидравлические машины и гидропневмопривод [Электронный ресурс]: доп. УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортнотехнологических комплексов в качестве учебника для студентов / А.В. Лепешкин, А.А. Михайлин, А.А. Шейпак. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 446 с. — ЭБС «Знаниум».
2. Кондратенко, И.Ю. Гидравлика и гидропневмопривод [Текст]: метод. указания к лаб. работам для студентов по направлениям подгот. 23.03.01, 23.03.03, 35.03.02, 15.03.02. Ч.2 / И.Ю. Кондратенко, А.П. Новиков,
ВГЛТУ. – Воронеж, 2015. – 24 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.
10
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение…………………………………………………………………..3
1.1.Самостоятельная работа как важнейшая форма учебного процесса……………………………………………………......................3
1.2.Общие рекомендации по организации самостоятельной работы …4 2. Цели и задачи дисциплины……………………………………………….5 3. Требования к результатам освоения дисциплины………………………5
4. Содержание дисциплины
– по разделам …………………………………………………………………6
– по видам занятий……………………………………………….…………..7
5. Содержание самостоятельной работы студентов………………………..7
6. Критерии оценки контроля самостоятельной работы по дисциплине «Гидропривод и гидравлические системы»……..………………………7
7. Вопросы для самоконтроля………………………………………...……...8
8. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети
«Интернет»………………………………………………………………..8
9. Библиографический список………………………………………….…....9
10.Содержание…………………………………………………………..……10