Экспериментальное определение силы трения в шприце

1 – Компрессор; 2 – редукционный пневмоклапан;

3 – Образцовый манометр; 4 – Исследуемый шприц;

5 – Секундомер

Рисунок 1 –– Схема экспериментальной установки

Условия эксперимента:

Дата: 19.03.2015

Р_атм = 755 мм.рт.ст.;

_атм = 11 ;

мм;

_{цилиндра} = 20 мм;

_поршня = 20 мм;

Результаты эксперимента:

Рстр. = 0,19 атм;

= 53с.

Вычисляем реальный объём шприца, по формуле

, (1)

где –– диаметр цилиндра, мм;

–– длина рабочей площади шприца, мм.

Вычисляем рабочую площадь поршня, по формуле

(2)

Вычисляем силу трения-движения по формуле

, (3)

где –– рабочая площадь поршня, см²;

Вычисляем силу трения-движения, по формуле

, (4)

где –– максимальная сила трения;

Вычисляем площадь поперечного сечения иглы

, (5)

где –– диаметр цилиндра, мм;

2 Разработка расчетной гидравлической схемы проточного тракта «шприц – игла»

Анализ эскизных размеров шприца позволяет разработать следующую расчетную схему, по которой будем проводить вычисление значений местных сопротивлений.

ζ₅

ζ₄

ζ₃

ζ₂

ζ₁

1 – корпус; 2 – поршень; 3 – носик; 4 – канюля; 5 – трубка иглы

Рисунок 2 – Расчетная схема проточного тракта медицинского шприца объемом 20 мл

ζ ₁ – переход из шприца в носик; ζ ₁= 0,9801

ζ ₂ – переход из носика в канюлю; ζ ₂ = 0,3750

ζ ₃ – переход из канюли в иглу; ζ ₃ = 0,9216

ζ ₄ – переход из иглы в ткани; ζ ₄ = 1

ζ ₅ – сопротивление иглы. ζ ₅ = 0,9216

Анализ работы шприца и его эскиза позволил установить, что расчетная схема включает следующие гидравлические сопротивления, подлежащие определению.

1 Переход от D_ц к d_нос –– внезапное сужение;

2 Переход от d_нос к d_кон –– внезапное расширение;

3 Переход от d_кон к d_и –– внезапное сужение;

4 Переход от d_и в пациента;

5 При течении жидкости в игле –– потери по длине иглы.

Анализ геометрии шприца позволяет установить следующие расчетные его параметры, которые сводим в таблицу 1.

Таблица 1 – Основные геометрические параметры шприца объемом 20 мл

Vш,	Размеры по эскизу	Эксперимент
Шприц	Игла	Время инъекции , c	Объемный расход Q, м^3/с
Vном	Vрасч	Dц мм	dкан мм	dнак мм	dи* мм	lи* мм
20,0	21,04		4,0	2,0	0,8

*задано преподавателем, все диаметры внутренние

Дата добавления: 2015-05-23