Номер 1, страница 97 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Минькова, Иванова

а) Что называют гидравлическим прессом?

Гидравлическим прессом называют машину, действие которой основано на законах движения и равновесия жидкости, и которая служит для создания значительных сжимающих усилий. По своей сути это простейшая гидравлическая машина, предназначенная для многократного усиления приложенной силы. Название происходит от греческих слов hydor (вода) и press (давить).

Ответ: Гидравлический пресс – это машина, использующая жидкость для создания и передачи большого сжимающего усилия.

б) Для чего служит гидравлический пресс?

Гидравлический пресс служит для преобразования малой силы в значительно большую силу. Это свойство используется для выполнения работ, требующих огромных усилий, которые было бы трудно или невозможно совершить вручную или с помощью других механизмов. Основное назначение – прессование (сжатие) различных материалов и деталей.

Ответ: Гидравлический пресс служит для получения выигрыша в силе, что позволяет сжимать, деформировать, штамповать и обрабатывать различные материалы с помощью большого давления.

в) Каков принцип действия гидравлического пресса?

Принцип действия гидравлического пресса основан на законе Паскаля. Этот закон гласит, что давление, производимое на жидкость или газ в замкнутом объёме, передаётся в любую точку этой жидкости или газа без изменений во всех направлениях. В гидравлическом прессе, прикладывая небольшую силу к малому поршню, мы создаём в жидкости давление. Это давление передаётся по всему объёму жидкости и действует на большой поршень. Поскольку площадь большого поршня значительно больше площади малого, сила, действующая на него, во столько же раз больше приложенной силы.

Ответ: Принцип действия основан на законе Паскаля: давление, созданное в жидкости малым поршнем, передаётся без изменений на большой поршень, создавая на нём значительно большую силу.

г) Каково устройство гидравлического пресса?

Гидравлический пресс состоит из двух сообщающихся сосудов в виде цилиндров с разной площадью поперечного сечения. Внутри цилиндров перемещаются поршни, герметично прилегающие к стенкам. Пространство под поршнями и соединяющая их трубка заполнены рабочей жидкостью, чаще всего специальным гидравлическим маслом. Малый цилиндр, к поршню которого прикладывается усилие, называется насосным. Большой цилиндр, поршень которого создает основное рабочее усилие, называется рабочим или исполнительным. Часто для удобства применения силы к малому поршню используется рычаг.

Ответ: Устройство включает два соединённых цилиндра разного диаметра с поршнями, заполненных жидкостью (маслом).

д) Каковы правила пользования гидравлическим прессом?

При работе с гидравлическим прессом необходимо соблюдать следующие основные правила безопасности и эксплуатации:

1. Не превышать максимальное допустимое давление, указанное в паспорте устройства, чтобы избежать его разрушения.

2. Обрабатываемую деталь следует размещать строго по центру рабочего стола (под большим поршнем), чтобы избежать перекоса и неравномерной нагрузки.

3. Перед началом работы необходимо убедиться в отсутствии утечек рабочей жидкости.

4. При работе обязательно использовать средства индивидуальной защиты (защитные очки, перчатки).

5. Категорически запрещается помещать руки или другие части тела в рабочую зону между поршнем и обрабатываемой деталью во время работы пресса.

6. После завершения операции сброс давления в системе следует производить плавно.

7. Регулярно проводить техническое обслуживание пресса согласно инструкции производителя.

Ответ: Основные правила: не превышать нагрузку, центрировать деталь, проверять на утечки, использовать СИЗ, не помещать руки в рабочую зону.

е) Какой выигрыш в силе даёт гидравлический пресс?

Выигрыш в силе, который даёт гидравлический пресс, определяется отношением площадей его поршней. Согласно закону Паскаля, давление $\text{p}$ в жидкости, создаваемое силой $F_1$, приложенной к малому поршню площадью $S_1$, равно $p = F_1 / S_1$. Это же давление действует на большой поршень площадью $S_2$, создавая силу $F_2 = p \cdot S_2$.

Подставив выражение для давления, получаем:

$F_2 = (F_1 / S_1) \cdot S_2 = F_1 \cdot (S_2 / S_1)$

Выигрыш в силе – это отношение силы на большом поршне $F_2$ к силе, приложенной к малому поршню $F_1$:

$F_2 / F_1 = S_2 / S_1$

Таким образом, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого, во столько же раз гидравлический пресс увеличивает приложенную силу (без учёта трения).

Ответ: Выигрыш в силе равен отношению площади большого поршня к площади малого поршня ($S_2/S_1$).

ж) Где применяется гидравлический пресс?

Гидравлические прессы находят широкое применение в различных сферах благодаря своей способности создавать огромные усилия:

• Промышленность: для штамповки и ковки металлических деталей (например, кузовных панелей автомобилей), гибки листов, выдавливания профилей, изготовления пластмассовых изделий.

• Автосервисы и мастерские: для запрессовки и выпрессовки подшипников, втулок и других деталей.

• Управление отходами: для прессования макулатуры, пластика, металлического лома в компактные брикеты.

• Пищевая промышленность: для отжима масла из семян (подсолнечник, оливки) и сока из фруктов и овощей.

• Деревообработка: для склеивания под давлением бруса, фанеры и производства древесно-стружечных плит (ДСП).

• Ювелирное дело и искусство: для чеканки монет, медалей и создания рельефных изображений на металле.

Ответ: Прессы применяются в промышленности (штамповка, ковка), в автосервисах, для переработки отходов, в пищевой и деревообрабатывающей промышленности.