Дәріс 1. Гидравлика пәні. Сұйық және газдың физикалық қасиеттері Дәріс жоспары: 1. Кіріспе;
2. Сұйық түрлері;
3. Тамшылы сұйық қасиеттері;
4. Газ тәріздес сұйықтардың қасиеттері;
5. Сұйыққа әсер ететін күштер туралы.
Дәрістің қысқаша мазмұны Гидравлика – бұл сұйықтың тепе-теңдігі мен қозғалысының заңдылықтарын және оларды әр түрлі практикалық есептерді шешуде қолдануды қарастыратын ғылым. Гидравлика пәнінің түсінігі гректің hydor (су) және aylos (түтік) сөздерінен шыққан, бұл бастапқыда судың құбыр бойымен қозғалысы туралы оқып үйрену деген мағынада болды. Гидравлика мына негізгі бөлімдерден тұрады: гидростатика, кинематика және гидродинамика.Гидростатика - сұйықтың тыныштықта тұрғандағы тепе-тендігімен, қатты дененің сұйыққа түгелімен немесе жартылай батқан кездегі жағдайын зерттейтін гидравликаның бөлімі. Кинематика - деп, сұйық қозғалысының (ағынның) геометриялық көрсеткіштері мен уақыт ішіндегі (жылдамдығы мен үдеуі) жағдайын зерттейді. Гидродинамика деп, сұйық қозғалысы кезіндегі заңдылығын және оған түсетін барлық күш әсерімен бірге зерттейтін ғылым саласы.
Гидравликаның негізі- физика, жоғары математика, теориялык механика, материалдар кедергісі ғылымына сүйенсе, өзі-турбинаны жобалауға, сорғыларды, басқа гидравликалық машиналардың, сумен қамтамасыздандырудың, жер суландырудың және жер құрғату ғылым саласының негізгі базасы болады. Барлық техника саласында гидравликалық қондырғыларды пайдаланады да, оларға осы гидравлика заңын қолданады.
Қазіргі кездегі гидравликаның мазмұны әлдеқайда кең, бүгінгі күні гидравликаның заңдылықтары қолданылмайтын техниканың саласын кездестіру қиын. Гидравликаны қолданудың маңызды салалары – бұл гидротехника және мелиорация, сумен қамсыздандыру және канализация, гидроэнергетика және су көлігі; машина жасау және авиация; жылу техникасы және атомдық энергетика және т.б.
Бұл ғылымның ролі химиялық технологияда, тамақ және жеңіл өнеркәсіпте, автомобиль жасауда, гидрология мен метрологияда, ауыл шаруашылығында және т.б. өте маңызды. Бірақ олардың барлығы сұйықтың тепе-теңдігі мен қозғалысы заңдылықтарына негізделген.
Қазіргі кезде «гидравлика» деп энергияны атқарушы органға берудегі жұмыстық дене ретінде қолданылатын кез-келген сұйықты (су, бензин, дизельдік отын, тежеу сұйықтары, мотор майлары, синтетикалық сұйық, су және май эмульсиясы, сынап және т.б.) оқып білуді айтады.
Cұйық дегеніміз аққыштық қасиетке ие болатын, өзі құйылған ыдыс пішінін толығымен алатын физикалық дене. Ол тамшылы және газ тәріздес болып бөлінеді. Тамшылы cұйық аз ғана сығылғыш болып келеді, ал газ тәріздес сұйық сығылғыш болып келеді және тұтқырлығы аз болады. Газ тәріздес сұйыққа барлық газдар жатады.
Сұйықтықтың негізгі механикалық сипаттамаларының бірі – сұйықтықтың тығыздығы.
Сұйық денесінің массасының m, көлеміне V қатынасын сұйықтықтың тығыздығы ρ (кг/м3)деп атайды. Біртекті сұйықтық үшін:
(1.1)
мұндағы m - V көлеміндегі сұйықтықтың массасы.
Сұйықтықтың тығыздығына температура мен қысым әсер етіп, гидравликалық жүйенің жұмысына күрделі кедергілер келтіруі мүмкін. Мысалы, температура өзгерісі кезінде сұйықтың көлемдік кеңеюі нәтижесінде ол өзі құйылған резервуарды толтырып, ал егер ыдыс жабық болса, онда оны бұзуы мүмкін.
Гидравликалық жүйелерді есептегенде сұйық тығыздығының маңызы өте зор, өйткені құбырлық магистральдардағы арын азаюы мен кедергі шамасына сұйықтың қозғалыс жылдамдығы үлке әсер етеді және де сұйық құбыр ұзындығы бойындағы жергілікті кедергілерден (золотниктер, дроссельдер, крандар, сұйық қозғалысы бағытын өзгерткенде) өткенде тығыздыққа байланысты энергия біршама шығындалады.
