Гидропривод. Гидронасос Устройство, предназначенное для передачи жидкости энергии сжатием Гидромотор Это устройство, предназначенное для преобразования. Поршневые насосы Презентация по физике на тему насосы

Тема урока: “ ”

Цель урока : Приобретение знаний о конкретных технических устройствах, созданных людьми для удовлетворения своих потребностей на основе открытых законов.

Задачи урока:

Принцип действия поршневого жидкостного насоса и гидравлического пресса. Физические основы работы гидравлического пресса. Решение качественных задач.

Закрепить знания на расчет числовых значений физических величин в конкретных ситуациях.

Характеристика учебных возможностей и предшествующих достижений учащихся класса, для которого проектируется урок: Учащиеся владеют:

регулятивными УУД:

–

познавательными УУД:

–

–

–

коммуникативными УУД:

–

личностными УУД:

– .

Оборудование: Компьютер, проектор, интерактивная доска или экран, мобильный компьютерный класс, наушники, электронные приложения «Дрофа» 7 класс

Демонстрации:

Презентация.

Ход урока

1. Организационный момент (1 мин).

2. Повторение изученного. Фронтальный опрос-беседа (10 минут).

коммуникативными УУД:

– участвовать в коллективном обсуждении проблем;

Учитель : Отгадайте загадки (учитель читает загадки, а на экране демонстрируются слайды из презентации):

1 слайд (мужчина на скале)

Поднимаемся мы в гору,
Стало трудно нам дышать.
А какие есть приборы,
Чтоб давленье измерять?
(отв. барометр)

смена слайда

2 слайд (изображение барометра)

На стене висит тарелка,
По тарелке ходит стрелка.
Эта стрелка наперед
Нам погоду узнает.
(отв. барометр)

Учитель: Что же такое барометр?

Ученик: Барометр-это прибор для измерения атмосферного давления.

смена слайда

3 слайд (водяной барометр Паскаля)

Учитель: Чему равно нормальное атмосферном давлении?

Ученик: р =760 мм.рт.ст. = 101,3кПа

Учитель: Какие барометры чаще всего применяют на практике для измерения атмосферного давления?

Ученик: На практике чаще всего используют барометр-анероид (от греческого слова “анерос” - безжидкостный), т.к. такие барометры портативны, надежны и в них отсутствует жидкость.

Учитель: Расскажите внутреннее устройство этого прибора.

смена слайда

4 слайд (внутреннее устройство барометра-анероида)

Ученик: (Показывая на слайде) Главная часть барометра - гофрированная металлическая коробочка, из которой откачен воздух, а чтобы атмосферное давление ее не раздавило, крышку пружиной оттягивают вверх. К пружине с помощью передаточного механизма прикреплена стрелка, которая передвигается вдоль шкалы при изменении давления.

Учитель: Для чего используют манометры и где их применяют?

Ученик: Манометры используют для измерения давлений жидкости или газов. (от греческого слова “манос” - редкий, не плотный). Их применяют в технике, медицине (изм. давл. человеку, давления воздуха в акваланге, определение давления в газовых баллонах и т.п.)

Учитель: Какие разновидности манометров вы знаете?

Ученик: Существуют различные конструкции манометров. Наиболее простые: металлический или трубчатый и жидкостные U-образный манометр.

смена слайда

5 слайд, 6 слайд

Учитель: Какие сосуды называют сообщающимися. Приведите примеры.

Ученик: Сообщающимися сосудами называют сосуды, соединенные между собой. Это самовар, чайник, сифон под раковиной, водомерное стекло, водопровод, артезианские колодцы.

Учитель : Сформулируйте закон сообщающихся сосудов

Ученик: В сообщающихся сосудах поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне

смена слайда

7 слайд (Судно в шлюзе)

Учитель: Внимательно рассмотрите схему шлюза и ответьте на вопрос: “Поднимается или опускается судно в шлюзе и почему?” Хорошо. Молодцы.

2. Новый материал (20 минут)

регулятивными УУД:

– преобразовывать практическую задачу в учебно-познавательную совместными усилиями;

познавательными УУД:

– определять способы решения проблем под руководством учителя;

– выдвигать гипотезы и выстраивать стратегию поиска под руководством учителя;

– формулировать новые знания совместными групповыми усилиями;

личностными УУД:

– проявляют ситуативный познавательный интерес к новому учебному материалу .

8- 12 слайд (использование воды)

Учитель: Развитие жизни неразрывно связано с гидросферой.

Вода явилась той основой, благодаря которой возникла жизнь. Без воды человек не может жить.

Воду человек использует (учитель демонстрирует слайды и дает к ним пояснения): в орошении, на транспорте, энергетике, бытовых целях и приготовлении воды питьевого качества

Ребята, как вы думаете, а каким же образом, вода из рек, озер, водохранилищ и из-под земли подается нам в квартиры, на заводы, т.е. потребителям?

Ученик: Вода, взятая из источника, подается потребителям по (водопроводу). Как поднимается?(насосами)

Учитель: Верно. В промышленных масштабах используют для забора воды электронасосы. 13 слайд

смена слайда

14 слайд

Рано или поздно каждый автомобилист сталкивается с проблемой замены пробитых колес. Масса легкового автомобиля приблизительно 1,5 т. Как поменять пробитое колесо?

Ученик: (гидравлический пресс)

Вид доски:

Учитель: Давайте теперь подведем итог и сформулируем тему нашего урока:

Ученик: “ Поршневой жидкостный насос. Гидравлический пресс ”

Учитель: Запишите число и тему урока в тетради. 15 слайд

Мы рассмотрим с вами наиболее простую конструкцию ручного насоса и гидравлического пресса, их принцип действия и области применения.

Перед вами находятся ноутбуки с наушниками, откройте на рабочих столах папку электронные приложения (физика 7 класс, давление, поршневые жидкостные насосы).

Вы сейчас просматриваете материал из приложения и мы с вами выясним как же работает насос?

Ученик: работают с ноутбуками . После просмотра анимации возвращаемся на схему (интерактивная доска проектируется рис. 142 учебника) обсуждаем принцип работы поршневого жидкостного насоса. (При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления входит в цилиндр поднимает нижний клапан и движется за поршнем

При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем давит на нижний клапан и он закрывается. При этом давление воды в пространстве под поршнем возрастает и открывается верхний клапан и вода переходит в пространство над поршнем.

При следующем движении поршня вверх клапан в поршне закрывается. Вода над поршнем поднимается вместе с ним при этом нижний клапан вновь открывается и вода под действием атмосферного давления заполняет нижнюю часть насоса под поршнем.

Количество воды над поршнем при каждом следующем его опускании увеличивается. При поднятии поршня вода, поднимаясь вместе с ним выливается через сливной патрубок наружу. Такой процесс повторяется циклически.)

Учитель: А где такой насос применяют? Примеры использования: Этот насос используется для откачивания воды из спасательных шлюпок судов, на колонке в деревнях, где воду берут из скважин.

Переходим к следующему приложению. Работа с ноутбуками. Гидравлический пресс.

Механизмы, работающие при помощи какой-нибудь жидкости, называются гидравлическими (греч. "гидор" - вода, жидкость).

Гидравлическая машина принцип действия. Записать соотношение сил и площадей по закону Паскаля. Стр. 141.

При работе гидравлического пресса создается выигрыш в силе, равный отношению площади большего поршня к площади меньшего

Для чего применяют? 16-18 слайд.

Вывод: Гидравлические механизмы необходимы в жизни человека. Они позволяют добиваться выигрыша в силе.

3. Закрепление и повторение (10 минут).

личностными УУД:

– проявляют ситуативный познавательный интерес к новому учебному материалу .

познавательными УУД:

– определять способы решения проблем под руководством учителя;

Учитель: А сейчас решим несколько практических задач.

Работаем с листочками.

Задание 48.3 листочки.

Задание 49.1- 49.2 листочки. ( рабочая тетрадь )

4. Итог урока.

Учитель: Ребята оцените сами себя, на сколько вы усвоили материал?

Мне было трудно.

Я узнал…

Мне понравилось…

Я все усвоил.

Спасибо за урок! Запишите домашние задания. Слайд 19.

Поршневой насос один из видов объемных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней(плунжеров), совершающих возвратно- поступательное движение. В отличие от многих других объемных насосов, поршневые насосы не являются обратимыми, то есть, они не могут работать в качестве гидродвигателей из- за наличия клапанной системы распределения.

В цилиндре под действием усилия тяги (штока) поршень перемещается вверх –вниз. Тяга поршня пропущена через верхнюю крышку через фланец с резиновым уплотнителем. В поршне установлен обратный клапан. Такой же клапан имеется и в во входной трубе, которая подсоединена к нижней крышке насоса. Когда поршень опускается вниз, вода через клапан в поршне перетекает в над поршневое пространство (нижний клапан закрыт давлением воды). Когда поршень начинается двигаться вверх, вода из надпоршневого пространства начинает вытесняться и выливается в выходную (выпускную) трубу. Одновременно с этим, в под поршневом пространстве образуется разряжение, нижний клапан открывается и вода начинает подсасываться вверх, вслед за поршнем. Далее цикл повторяется.

Такие насосы (ручные колонки), можно использовать тогда, когда грунтовые воды (колодец или скважина) имеют высокий уровень вод. Т.е. вода находится достаточно близко к поверхности земли. Максимальный предел глубины залегания воды для таких насосов – 8 метров. Поднимать воду с большей глубины таким насосом вам не позволит атмосферное давление. В настоящее время поршневые насосы используются в системах водоснабжения, в пищевой и химической промышленности, в быту. Диафрагменные насосы используются, например, в системах подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания.

Виды гидронасосов По характеру силового воздействия, а следовательно, и по виду рабочей камеры различают насосы динамические и объемные. В динамическом насосе силовое воздействие на жидкость осуществляется в проточной камере, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса. В объемном насосе силовое воздействие на жидкость происходит в рабочей камере, периодически изменяющей свой объем и попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса. К динамическим насосам относятся: 1) лопастные:а) центробежные; б) осевые; 2) электромагнитные; 3) насосы трения: а) вихревые; б) шнековые; в) дисковые; г) струйные и др К объемным насосам относятся: 1) возвратно-поступательные: а) поршневые и плунжерные; б) диафрагменные; 2) крыльчатые; 3) роторные: а) роторно-вращательные; б) роторно-поступательные. Агрегат, состоящий из насоса (или нескольких насосов) и приводящего двигателя, соединенных друг с другом, называется насосным агрегатом.

Шестеренные насосы с наружным зацеплением - очень широкий диапазон частот вращения приводного вала - широкий диапазон рабочих давлений до 30МПа, объем до 16,6 л/с - очень широкий диапазон вязкостей рабочей жидкости - высокий уровень шума - средний срок службы - низкая цена

Лопастные гидронасосы Рис Лопастный (шиберный) насос серии МГ-16: 1 лопасть; 2 отверстия; 3 статор; 4 вал; 5 манжета; 6 шарикоподшипники; 7 дренажное отверстие; 8 полости под лопастями; 9 резиновое кольцо} 10 сливное отверстие; 11 сливная полость; 12 кольцевой выступ; 13 крышка); 14 пружина; 15 золотник; 16 задний диск; 17 коробка; 18 полость; 19 отверстие для подвода жидкости с высоким давлением; 20 отверстие в заднем диске 21 ротор; 22 передний диск; 23 кольцевой канал; 24 подводящее отверстие; 25 корпус - средний диапазон частот вращения приводного вала - средний диапазон рабочих давлений до 10 Мпа, подача до 4 л/с - средний диапазон вязкостей рабочей жидкости - низкий уровень шума - очень большой срок службы - средняя цена

Радиально-поршневой гидронасос Схема радиально-поршневого насоса: 1 - ротор; 2 - поршень; 3 - барабан (статор); 4 - цапфа; 5 - полость всасывания; 6 - полость нагнетания - средний диапазон частот вращения приводного вала - широкий диапазон рабочих давлений до 50 МПа, подача до 15 л/с - средний диапазон вязкостей рабочей жидкости - низкий уровень шума -очень большой срок службы

Аксиально-поршневые гидронасосы наклонные 1 -в приводной вал; 2, 3 шарикоподшипники; 4 поворотная шайба; 5 шатунз 6 -э поршень; 7 ротор; 8 сферический распределитель; 9 крышка; 10 центральный шип; 11 корпус - широкий диапазон частот вращения приводного вала - очень широкий диапазон рабочих давлений до 40МПа, подача до 15 л/с - очень широкий диапазон вязкостей рабочей жидкости - высокий уровень шума - большой срок службы - высокая цена

Гидрораспределители При эксплуатации гидросистем возникает необходимость изменения направления потока рабочей жидкости на отдельных ее участках с целью изменения направления движения исполнительных механизмов машины, требуется обеспечивать нужную последовательность включения в работу этих механизмов, производить разгрузку насоса и гидросистемы от давления и т.п.

Цель урока: Сформировать знания о системе водоснабжения и работе гидравлических устройств; Сформировать знания о системе водоснабжения и работе гидравлических устройств; устройство и принцип действия гидравлического пресса; устройство и принцип действия гидравлического пресса; чем определяется выигрыш в силе; чем определяется выигрыш в силе; знать формулу гидропресса. знать формулу гидропресса.

Как изменяется давление атмосферы при увеличение высоты над Землёй? Как изменяется давление атмосферы при увеличение высоты над Землёй? Почему воздушный шарик, наполненный водородом, при подъеме над Землёй увеличивается в объеме? Почему воздушный шарик, наполненный водородом, при подъеме над Землёй увеличивается в объеме?

Водопровод Схема устройства водопровода С помощью насоса 2 вода поступает в большой бак с водой, находящийся в водонапорной башне 1. От этой башни вдоль городских улиц на глубине примерно 2,5 м проложены трубы, от которых в каждый отдельный дом идут специальные ответвления, оканчивающиеся кранами.

Поршневой жидкостный насос В бак водонапорной башни вода подается насосами. Это, как правило, центробежные насосы с электрическим приводом. Мы здесь рассмотрим принцип действия другого насоса, так называемого поршневого жидкостного насоса, изображенного на рисунке 126. В бак водонапорной башни вода подается насосами. Это, как правило, центробежные насосы с электрическим приводом. Мы здесь рассмотрим принцип действия другого насоса, так называемого поршневого жидкостного насоса, изображенного на рисунке 126.

Устройство Устройство гидравлического пресса гидравлического пресса основано на законе. основано на законе. Паскаля Паскаля Два сообщающихся Два сообщающихся сосуда наполнены однородной жидкостью и закрыты двумя поршнями, площади которых S 1 и S 2 (S 2 > S 1). По закону Паскаля имеем равенство давлений в обоих цилиндрах: p 1 =p 2 сосуда наполнены однородной жидкостью и закрыты двумя поршнями, площади которых S 1 и S 2 (S 2 > S 1). По закону Паскаля имеем равенство давлений в обоих цилиндрах: p 1 =p 2 S 1). По закону Паскаля имеем равенство давлений в обоих цилиндрах: p 1 =p 2 сосуда наполнены однородной жидкостью и закрыты двумя поршнями, площади которых S 1 и S 2 (S 2 > S 1). По закону Паскаля имеем равенство давлений в обоих цилиндрах: p 1 =p 2">

При работе гидравлического пресса создается выигрыш в силе, равный отношению площади большего поршня При работе гидравлического пресса создается выигрыш в силе, равный отношению площади большего поршня к площади меньшего. к площади меньшего. F2F2 F1F1 S2S2 S1S1

1. Какую силу нужно приложить к меньшему поршню площадью 0,1 м 2, чтобы поднять тело весом 500 Н, находящийся на поршне площадью 5м 2 ? 2. Какую силу нужно приложить к меньшему поршню площадью 2. Какую силу нужно приложить к меньшему поршню площадью 0,1 м 2, чтобы поднять тело массой 200 кг, находящееся на поршне площадью 10 м 2 ? 0,1 м 2, чтобы поднять тело массой 200 кг, находящееся на поршне площадью 10 м 2 ?

Какую силу нужно приложить к меньшему поршню площадью 0,1 м 2, чтобы поднять тело весом 500 Н, находящийся на поршне площадью 5м 2 ? Дано S 1 =0,1м 2 F 1 =500H S 2 =5м 2 F2=?F2=?F2=?F2=? Решение F2=F2= F 1 · S 2 S 1 F2=F2= 500 Н · 5 м 2 0,1м 2 = Н Ответ: Н F1F1 F2F2 S1S1 S2S2 =

Какую силу нужно приложить к меньшему поршню площадью 0,1 м 2, чтобы поднять тело массой 200 кг, находящееся на поршне площадью 10 м 2 ? Дано S 1 =0,1м 2 m 2 =20 кг S 2 =10м 2 F1=?F1=?F1=?F1=? Решение F1=F1= F 2 · S 1 S 2 F1=F1= 1960 Н · 0,1 м 2 10м 2 = 19,6 Н Ответ: 19,6 Н F = m · g F 2 =200 кг · 9,8 Н/кг=1960Н F1F1 F2F2 S1S1 S2S2 =

Домашнее задание: - ξ 44, 45, 4, с Изготовить действующий макет гидравлического пресса (два шприца разных объемов, соломинку для коктейля)

Поршневые насосыК поршневым насоса относят возвратнопоступательные насосы, у которых рабочие органы
выполнены в виде поршней. Весьма
распространенной разновидностью поршневых
насосов являются насосы плунжерного типа,
применяемые в двигателях внутреннего сгорания.
Поршневые насосы классифицируют:
- По числу поршней: 1-, 2-, 3-х и много поршневые;
- По организации процессов всасывания и
нагнетания – одно- или двухстороннего действия;
- По кинематике приводного механизма: приводные
насосы с кривошипно-шатунным механизмом,
прямодействующие, с ручным приводом.

Роторные насосы

Шестеренные насосы

Винтовые насосы