Министерство образования Оренбургской области Государственное автономное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Бугурусланский нефтяной колледж» г. Бугуруслана Оренбургской области РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО МДК 01.01 «ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» «ГИДРАВЛИКА» студента (ки) ________________________________________ группы ________________ специальность_____________________________________________ Автор: Кныш И.Г. – преподаватель общетехнических дисциплин ГАОУ СПО «Бугурусланский нефтяной колледж» г. Бугуруслана Оренбургской области, высшей квалификационной категории. Рабочая тетрадь для самостоятельной работы по МДК 01.01 «Технология бурения нефтяных и газовых скважин» «Гидравлика». - Бугуруслан: ГАОУ СПО «Бугурусланский нефтяной колледж» 2014. – 34 с. г. Бугуруслана Оренбургской области. Введение Педагогический коллектив ГАОУ СПО «БНК» г. Бугуруслана Оренбургской области, в соответствии с требованиями Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» и ФГОС нового поколения, ставит перед собой одной из основных задач образовательной деятельности формирование творческой личности студента, будущего специалиста, способного к самообразованию, саморазвитию, инновационной деятельности. Решение этой задачи видим в разнообразных формах индивидуализации деятельности каждого студента, в совершенствовании его творческой индивидуальности. Цель данной рабочей преподавателям учреждений специальностей технического тетради - среднего профиля оказание помощи профессионального в организации студентам и образования внеаудиторной самостоятельный работы по ПМ.02 «Обслуживание и эксплуатация бурового оборудования» «Гидравлика» для специальности 131003 «Бурение нефтяных и газовых скважин» (углубленной подготовки). Пояснительная записка к рабочей тетради Структура и уровень материала рабочей тетради соответствует содержанию программы ПМ.02 «Обслуживание и эксплуатация бурового оборудования» и требованиям федерального государственного образовательным стандарта среднего профессионального образования по специальности 131003 «Бурение нефтяных и газовых скважин». Рабочая тетрадь предназначена для самостоятельной внеаудиторной (домашней) работы студентов и включает в себя задания по I разделу «Гидростатика». Технология применения рабочей тетради: после аудиторного занятия студентам выдается номер задания в рабочей тетради; в рабочей тетради имеются задания повышенной сложности и творческие задания, которые выполняются студентами по желанию (выполнение заданий повышенной сложности оценивается дополнительным баллом, творческие задания оцениваются дополнительными 2 баллами); в указанные преподавателем сроки рабочие тетради с выполненными заданиями, сдаются на проверку. Рабочая тетрадь по ПМ.02 «Обслуживание и эксплуатация бурового оборудования» «Гидравлика» является инструментом текущей аттестации и позволяет осуществить контроль в двух формах: самоконтроль и педагогический. Результаты этого контроля отражаются в оценочном листе, расположенном в конце каждого задания. Критериями оценки результатов внеаудиторной самостоятельной работы студента являются: уровень освоения студентом учебного материала; умение студента использовать теоретические знания при выполнении практических и творческих задач; сформированность общих (ОК) и профессиональных компетенций (ПК), соответствующих основным видам профессиональной деятельности; обоснованность и четкость изложения ответа; оформление материала в соответствии с требованиями. В оценочном листе за каждое задание студент выставляет себе баллы от 0 до 5, оценивая свои знания и умения, прибавляя 1 балл к каждой из этих оценок за задание повышенного уровня и 2 балла за выполнение творческого задания. Подсчитав баллы и пользуясь таблицей перевода баллов в оценку, студент выставляет себе оценку за тему. При выполнении заданий всех тем раздела и итогового теста студент подводит общий итог своей работы в итоговом оценочном листе. Преподаватель, оценивая выполнение самостоятельной работы, знакомится с самооценкой студента, делая записи в графе «Комментарий преподавателя о достоверности самооценки». При выставлении дескриптивной оценки преподаватель может устанавливать поощрительные баллы за достоверность самооценки студента и штрафные баллы за явное их завышение (в пределах: «+» - не более 5 баллов; «-» - не более 4 баллов). Таблица перевода баллов в оценку Оценочные листы №№1 - 3 Количество набранных баллов Оценка 26 отлично 22-25 хорошо 18-21 удовлетворительно 17 и менее неудовлетворительно Оценочный лист №4 Количество набранных баллов Оценка 7 отлично 6 хорошо 5 удовлетворительно 4 неудовлетворительно Итоговый оценочный лист Количество набранных баллов Оценка 31 - 33 отлично 27 - 30 хорошо 22 - 26 удовлетворительно 21 и менее неудовлетворительно Система условных обозначений Вопросы и задания для контроля знаний. Задание повышенного уровня сложности. Студенты в соответствии с возможностями и желанием выполняют их, выполнение оценивается дополнительно (+ 1 балл). Творческое задание. Выполняется по желанию студента, в виде сообщения, оформленного по образцу в приложении 1. Выполнение задания оценивается дополнительно (+ 2 балла). I РАЗДЕЛ «ГИДРОСТАТИКА» Тема: Физические свойства жидкостей (основные понятия) Задание №1 Дайте определение: 1) Гидравлика - __________________________________________ _________________________________________________________ 2) Гидростатика - ________________________________________ _________________________________________________________ 3) Жидкость - ___________________________________________ _________________________________________________________ 1) Значение гидравлики в для нефтяной и газовой промышленности- _______________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ Задание №2 Переведите единицы измерения величин в СИ 1) 10 МПа = __________ 3) 2 мкПа = _____________ 2) 5 кН = ____________ Переведите единицы измерения величин в СИ 1) 2 ГПа = ___________ 3) 8 сПа = _______________ 2) 6сН = ____________ Задание №3 Контрольные вопросы 1. Какое физическое тело называют жидкостью?_______________ _________________________________________________________ 2. Какой способностью обладают жидкости?___________________ _________________________________________________________ 3. Перечислите силы, действующие на ограниченный объем жидкости._________________________________________________ __________________________________________________________ 4. В каких случаях используется понятие «идеальная жидкость»? __________________________________________________________ __________________________________________________________ 5. Что называется плотностью жидкости, и какова единица ее измерения?________________________________________________ __________________________________________________________ Запишите формулы 1) Плотность - ____________________________________________ 2) Формула Менделеева - __________________________________ 3) Удельный объем - ______________________________________ 4) Модуль объемной упругости - ____________________________ 5) Коэффициент температурного расширения - ________________ _________________________________________________________ Задание №4 Решите задачу 1) Плотность нефти равна =760кг/м3. Определить её удельный вес и подсчитать, какой объём занимает нефть весом G=90 кН. Дано: Решение: Объясните явление. Почему не смешиваются воды Атлантического океана и Средиземного моря? ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ _____________________________ ________________________ _____________________________ ________________________ ____________________________ В Синьцзян - Уйгурском автономном районе на северо-западе Китая существует аномальный холм, по склону которого вода течет не вниз, а вверх. Правда ли это? ОЦЕНОЧНЫЙ ЛИСТ № 1 Дескриптивная оценка 0-5 Количественная оценка преподавателя 1 Самооценка студента Оценка Конкретные функции и/или умения, лежащие в основе оценивания № задания Вывод о степени сформированности компетенции Комментарий преподавателя о достоверности самооценки * 2 Студент должен знать: основные физические свойства жидкости; общие законы и уравнения гидростатики. 0-5 * 3 0-5 * 4 0-5 * ** Итого баллов Оценка * Дополнительный балл за выполнение задания повышенного уровня сложности. ** Дополнительные 2 балла за выполнение творческого задания. Тема: Физические свойства жидкостей (вязкость жидкости, виды вязкости, измерение). Задание №1 Дайте определение: 1) Вязкость жидкости - ___________________________________ _________________________________________________________ 2) Динамическая вязкость - _______________________________ _________________________________________________________ 3) Неньютоновская жидкость - ___________________________ _________________________________________________________ 1) Назовите назначение автоклавов- _______________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ Задание №2 Объясните рис.1 Рис.1 1. С какой целью при транспортировке высоковязкие жидкости подогревают? _____________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Задание №3 Контрольные вопросы 1. Что такое поверхностное натяжение?______________________ ________________________________________________________ 2. Как называются трубки малого диаметра?__________________ 3. Каковы единицы измерения динамической и кинематической вязкости?_______________________________________________ _______________________________________________________ 4. Как называют приборы для измерения вязкости жидкости? _______________________________________________________ Запишите формулы. 1) Закон вязкости трения Ньютона- __________________________ 2) Формула Лапласа - _____________________________________ 3) Градиент скорости - ____________________________________ 4) Кинематическая вязкость - ______________________________ Задание №4 Решите задачу. 1) Необходимо определить динамическую вязкость пресной воды при t=150С по заданной кинематической вязкости. При 15°С для воды ν=1,14 мм²/с, ρ=1000 кг/м³. Дано: Решение: Какую роль играют капиллярные явления, вызванные поверхностным натяжением на границе вода – нефть?____________ _________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ Полимерная индустрия не стоит на месте, c каждым годом она приносит все новые и новые открытия. И, как следствие, увеличивается объем выпускаемой продукции данной отрасли. Потому прессы для полимерных отходов просто необходимость. Опишите принцип работы данного пресса. Дескриптивная оценка 0-5 Количественная оценка преподавателя 1 Самооценка студента Оценка Вывод о степени сформированности компетенции № задания Конкретные функции и/или умения, лежащие в основе компетенций ОЦЕНОЧНЫЙ ЛИСТ № 2 Что необходимо сделать для формирования компетенции * 2 Студент должен знать: основные физические свойства жидкости; общие законы и уравнения гидростатики. 0-5 * 3 0-5 * 4 0-5 * ** Итого баллов Оценка * Дополнительный балл за выполнение задания повышенного уровня сложности. ** Дополнительные 2 балла за выполнение творческого задания. Тема: Давление и законы гидростатики Задание №1 Дайте определение: 1) Среднее гидростатическое давление - ____________________ _________________________________________________________ 2) Поверхность равного давления - ________________________ _________________________________________________________ 3) Относительный покой - ________________________________ _________________________________________________________ 1) Выведите формулу гидростатического давления на произвольной глубине - ________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ Задание №2 Опишите работу прибора. _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ _____________________________ 1. Сравните достоинства и недостатки жидкостных и дифференциальных манометров - ________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Задание №3 Контрольные вопросы 1. Что называется избыточным давлением и вакуумом?_________ ________________________________________________________ 2. Как формулируется закон Паскаля?_______________________ ________________________________________________________ 3. Как записывается основной закон гидростатики?____________ ________________________________________________________ 4. Что называется пьезометрической поверхностью?___________ ________________________________________________________ Запишите формулы 1) Избыточное давление- __________________________________ 2) Вакуум - ______________________________________________ 3) Гидростатическое давление без учета атмосферного - ________ ________________________________________________________ 4) Пьезометрическая высота - ______________________________ Задание №4 Решите задачу 1) Определить избыточное давление на дне Мариинской впадины, если её глубина h=11000м, а средняя плотность воды ρ=1000 кг/м3. Дано: Решение: Интерес к гидравлическим лифтам возродился после окончания второй мировой войны благодаря опыту успешного применения гидропривода в военной технике, станкостроении и других отраслях промышленности. Опишите принцип его работы. Дескриптивная оценка 0-5 Количественная оценка преподавателя 1 Самооценка студента Оценка Вывод о степени сформированности компетенции № задания Конкретные функции и/или умения, лежащие в основе компетенций ОЦЕНОЧНЫЙ ЛИСТ № 3 Что необходимо сделать для формирования компетенции * 2 Студент должен знать: основные физические свойства жидкости; общие законы и уравнения гидростатики. 0-5 * 3 0-5 * 4 0-5 * ** Итого баллов Оценка * Дополнительный балл за выполнение задания повышенного уровня сложности. ** Дополнительные 2 балла за выполнение творческого задания. ИТОГОВЫЙ ТЕСТ I РАЗДЕЛУ «ГИДРОСТАТИКА» Для выполнения последнего задания рабочей тетради Вам необходимо обратиться к преподавателю и узнать номер варианта. При желании Вы можете выполнить все варианты – это поможет Вам в подготовке к экзамену. Вариант 1 Часть А № вопроса 1 Вопрос Ответы Каковы условия в сообщающихся сосудах, если высоты жидкостей в них относительно плоскости сравнения равны? 2 Основное уравнение гидростатики имеет вид z 3 4 p const. g Какова размерность каждого слагаемого? На каком из рисунков приведены условия равновесия в сообщающихся сосудах для разнородных жидкостей? Определите физический кинематической вязкости. 1 – сосуды открыты и жидкости в них имеют одинаковую плотность 2 – сосуды открыты, а жидкости в них имеют различную плотность 3 – давления в сосудах различны и жидкости в них различной плотности 4 – давления в сосудах различны и жидкости в них одинаковой плотности 1 – Па 2–м 3–H 4 – Паc 5 – м/c 1–а 2–б смысл 1 – работа, которую необходимо совершить при относительном движении слоев для единицы массового расхода 2 – работа, которую необходимо совершить при относительном движении Ключ 5 слоев для единицы объемного расхода 3 – работа, которую необходимо совершить для создания единицы новой поверхности Как изменяется вязкость капельных 1 – увеличивается жидкостей с увеличением 2 – уменьшается давления? 3 – не изменяется Часть Б Объясните опыт. Вариант 2 Часть А № вопроса 1 2 3 4 Вопрос Ответы Каковы условия в сообщающихся сосудах, если 1 – сосуды открыты и жидкости в них имеют z 2 1 одинаковую плотность z1 2 2 – сосуды открыты, а где z1,z2 – высоты жидкостей в них жидкости в них имеют различную плотность относительно плоскости сравнения; 3 – давления в сосудах – плотность; g – ускорение свободного падения; p1,p2 – давления? различны и жидкости в них различной плотности 4 – давления в сосудах различны и жидкости в них одинаковой плотности Основное уравнение гидростатики 1 – Па имеет вид 2–м p p 3–H z1 1 z 2 2 . g g 4 – Паc Какова размерность каждого слагаемого? Укажите размерность динамической 1 – кгс/см2 вязкости. 2 – Нс/м2 3 – м2/с 4 – см2/с Укажите формулу кинематической 1 – вязкости. 2 – T F 5 dv dy 3 – Как изменяется вязкость 1 – увеличивается капельных жидкостей с увеличением 2 – уменьшается давления? 3 – не изменяется Часть Б Ключ Запишите основной закон гидростатики для данного рисунка. Вариант 3 Часть Б № вопроса 1 2 3 4 Вопрос Ответы 1 – сосуды открыты и Каковы условия в сообщающихся жидкости в них имеют сосудах, если одинаковую плотность; z 2 1 2 – сосуды открыты, а , z1 2 жидкости в них имеют где z1,z2 – высоты жидкостей в них различную плотность; относительно плоскости сравнения; 3 – давления в сосудах различны и жидкости в них 1,2 – плотности жидкостей? различной плотности; 4 – давления в сосудах различны и жидкости в них одинаковой плотности. Основное уравнение гидростатики 1 – Па; имеет вид 2 – м; p1 p2 3 – H; z1 z2 . g g 4 – Паc; Какова размерность каждого слагаемого? Как изменяется динамическая 1 – увеличивается; вязкость газа с увеличением 2 – уменьшается; температуры? 3 – не изменяется. Укажите формулу кинематической вязкости. 1 – 2 – T F 5 dv dy 3 – Как изменяется вязкость капельных 1 – увеличивается; жидкостей с увеличением давления? 2 – уменьшается; 3 – не изменяется. Ключ Часть Б Объясните построение распределения давления по сосуда. эпюры стенке Вариант 4 № Вопрос вопроса 1 Укажите уравнение для определения абсолютного давления? Ответы p 0 x 2– p 0 y 1– Ключ 3 – g p 0 z p p0 gh. 2 3 4 4– Основное уравнение гидростатики 1 – Па; имеет вид 2 – м; p p 3 – H; z1 1 z 2 2 . g g 4 – Паc; Какова размерность каждого слагаемого ? Как изменяется динамическая 1 – увеличивается; вязкость газа с увеличением 2 – уменьшается; температуры? 3 – не изменяется. Укажите формулу кинематической вязкости. 1 – 2 – T F 5 dv dy 3 – Как изменяется вязкость капельных 1 – увеличивается; жидкостей с увеличением давления? 2 – уменьшается; 3 – не изменяется. Часть Б С помощью закона Архимеда опишите плавание айсберга. ОЦЕНОЧНЫЙ ЛИСТ № 4 ВНИМАНИЕ! Данный оценочный лист заполняется только преподавателем. За каждый правильный ответ части А – 1 балл, части Б – 2 балла. № теста № задания Количество баллов 1 2 3 Часть А 4 5 Часть Б Итого баллов: Оценка: ИТОГОВЫЙ ОЦЕНОЧНЫЙ ЛИСТ Сумма оценок № оценочного листа 1 2 3 4 Самооценка студента Количественная Дескриптивная оценка оценка преподавателя Список рекомендуемой литературы 1. Лапшев Н.Н. Гидравлика: учебник для студ. высш. учеб. заведений. – М.:Издательский центр «Академия», 2010. – 272с. 2. Лепешкин А.В., Михайлин А.А. Гидравлические и пневматические системы.- М.: Издательский центр «Академия», 2013.-327с. 3. Рабинович Е.З., Евгеньев А.Е. Гидравлика.- М: «НЕДРА», 1987.-225 с. 4. Чугаев, Р.Р. Гидравлика: Учебник для вузов / Р.Р. Чугаев.- Л.: Энергоиздат, 1982.- 672 с. 5. www.pump.uz 6. www.rimos.ru 7. www.sis.sibpressa.ru