Гидравлический пресс

Задачи:

образовательные:

• Познакомить с устройством и действием гидравлического пресса, его применением и использованием.
• Выяснить на каком явлении основана работа пресса.
• Познавательно-развивающие:
• Осуществление межпредметной связи
• Развитие навыков самостоятельной работы
• Умение выделить главное в изученном, составить план своего рассказа
• Познакомить с цифровыми данными, связанными с выпуском продукции на гидравлическом прессе.

Воспитательная:

• Привитие чувства гордости за развитие науки, техники в стране и области
• Воспитание любознательности, привитие навыков самостоятельной работы

Оборудование:

• Макет гидравлического пресса
• Его схема
• Таблица с данными, которые учащиеся получили при посещении завода “Карболит”.
• На доске записать: “Физика – это наука понимать природу”. (Э. Роджерс)

Вступительное слово учителя:

Физика старается объяснить процессы, происходящие в природе. Не смотря на то, что привычными стали атомные электростанции, синхрофазотроны, принимая как должное все свершения человечества, мы не устаем удивляться и восхищаться творениями живой природы, чего только нет в её “потенциальном бюро”. Точный барометр(?) – у лягушки, пиявки, вьюна. Пневматический отбойный молоток – у земляной осы. Гидравлический привод – у паука.

В течение всей своей истории человек учился у природы, копировал её изобретения, был самым прилежным её учеником. Древнегреческий философ Демокрит отмечал:

“От животных мы путем подражания научились важным делам, а именно, мы ученики паука в ткацком деле, ласточек – в построении жилища. Природа сама научает нас сельскому хозяйству”.

Известный американский математик Норберт Винер обратил внимание ученых всего мира на это, насколько общи законы управления и связи в сложнейших машинах и в живых организмах.

1960г.- рождение новой науки – бионики, которая объединяет усилия физиков, математиков, биологов, проникающих в тайны животных организмов, чтобы открыть новые технические принципы и на их основе создать новые интересные устройства. Одним из примеров такого устройства является гидравлический пресс. Мы познакомимся с его устройством, действием и применением.

Почему именно гидравлический?

Гидравликос - в переводе с греческого языка водяной. Следовательно, это машина, работающая на законах, присущих воде. Давайте поговорим немного о роли воды в жизни живых организмов. Роджерс сказал: “Физика – это наука понимать природу”.

Ученик рассказывает о роли воды (задание было дано заранее).

Вода. Кажется, так много знаем о ней. Мы узнаем её в виде жидкости и твердом теле, мы любуемся её парами, протекающими над нами в виде облаков. Вода является одним из самых сильных растворителей, т. е. разрушает горные пароды, граниты. Существует много загадок воды, вот одна из них:

“На первый взгляд тут все не в норме,
Но нам доказано давно,
Что независимо от формы
Давленье жидкости на дно”.

Учитель ведет фронтальный опрос:

1. Что это за явление? (Гидростатический парадокс.)
2. От чего зависит давление жидкости? (от высоты столба жидкости.)
3. По какой формуле рассчитывается давление жидкости на дно и стенки сосуда? (Р=gh)
4. Как передается давление, производимое на жидкость или газ? (По всем направлениям одинаково.)
5. Кто доказал это утверждение? (Паскаль.)

Ученик делает сообщение о Близе Паскале.

Учитель: закон Паскаля позволяет объяснить действие гидравлического пресса, работа которого основана на законах движения и равновесия жидкости. Основной частью служат два цилиндра разного диаметра, снабженными поршнями и соединенные трубкой.

1. Что представляет такое соединение? (Сообщающиеся сосуды.)
2. Как устанавливается свободная поверхность жидкости в них? (На одном уровне.)

Сл-но жидкость в цилиндрах будет на одном уровне.

F₁; F₂ – силы, действующие на поршни

S₁; S₂ – площади поршней

P₁ – давление первого поршня

P₂ – давление второго поршня

По закону Паскаля: P₁ = P₂

; =>

Сила, действующая на большой поршень во столько раз больше силы, действующей на малый поршень, во сколько раз площадь малого поршня меньше площади большого поршня.

Например:

S_б.п.= 400 см²

S_м.п.= 4 см²

F₁= 100 Н

_____________

F₂- ?

Решение:

На больший поршень действует сила в 100 раз больше, чем на меньший.

Отношение показывает выигрыш в силе.

Гидравлический пресс применяется там, где требуется больше силы.

Как вы думаете, где?

Ученики:

На металлургических заводах (для изготовления железнодорожных колес, рельс)

Ребятам было дано задание побывать на заводах города, выяснить где применяется гидравлический пресс.

1. Ученик:

Совхоз Мазуровский.

В сеноуборочных машинах установлены специальные устройства, которые работают по принципу гидравлического пресса и прессуют сено в тюки.

2. Электротехнический (ЗЭТА)

Прессом- подошвы утюгов- 1 деталь за 2,5 мин, за час – 24 детали.

3. Карболит – ТОКЭМ – тазы – 1 таз за 4 минуты, за час – 15 деталей.

4. КЭМЗ – пластины для печки “Тайга”- 1 пластина – десятилистные формы – за 1 минуту, за час – 600 пластин

Гидравлический пресс увеличивает производительность труда. Рассмотрим работу пресса на макете.

Закрепление:

Задача 1. В гидравлическом прессе площадь малого поршня 2 см², большого– 200 см². Сила малого поршня 400Н, большого 36кН. Каков выигрыш в силе?

Решение:

Ответ: выигрыш в силе равен 90.

Задача 2. Какова сила должна быть приложена к малому поршню площадью поперечного сечения 40 см² при прессовке детали, если большой поршень площадью 800 см² выдерживает силу 400Н?

Дано:

S₁=40см²

S₂=800см²

F₂=400Н

____________

F₁-?

Решение:

Ответ: 20Н.

Давайте повторим:

1. Что изучали на уроке?
2. На каком явлении основана работа гидравлического пресса?
3. Что является основной деталью в устройстве гидравлического пресса?
4. Где применяется гидравлический пресс?
5. Можно ли создать машину, подобную гидравлической, используя вместо жидкости газ?

Домашнее задание:

Параграф 47, вопросы к параграфу 47.