Часс С.И. Гидравлика. Гидромеханика: Сборник задач и контрольных заданий УГГУ 2009
3.288 Водопроводная труба диаметром d имеет поворот под углом α = 90º (рис. 2.25). Манометрическое давление в трубе рман.
Определить равнодействующую давления на упор.
Примечание: следует рассчитать силы давления в симметрично расположенных фланцевых соединениях А и В, затем равнодействующую этих сил.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | рман, ат |
| а | 200 | 5,0 |
Ответ: R = 21,76 кН.
ВУЗ: УГГУ
3.172 Открытый резервуар, заполненный мазутом, имеет перегородку с круглым отверстием диаметром d. Отверстие закрывается круглой крышкой, укрепленной с помощью шарнира А (рис. 2.26). Справа от перегородки закрытый воздушный резервуар. Давлением воздуха регулируется открытие крышки для выпуска мазута.
Определить величину манометрического давления в резервуаре с воздухом рман, чтобы крышка была в закрытом положении:
1) если уровень мазута доходит до центра крышки;
2) если уровень мазута над осью крышки равен Н.
Принять плотность мазута ρмаз=920 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | Н, м |
| а | 500 | 1,0 |
Ответ: 1) рман ≥ 0,76 кПа, 2) рман ≥ 9,58 кПа.
3.111 Определить давление р в правой части гидроцилиндра диаметром D, заполненного маслом “Индустриальное 20” (рис. 2.27).
Сила, действующая на шток диаметром d при равновесном состоянии поршня, равна F.
Принять избыточное давление на поверхности масла р0, напор масла на уровне оси поршня Н, плотность масла ρмасл=890 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | d, мм | Н, м | р0, ат | F, кН |
| а | 200 | 50 | 1,5 | 0,8 | 2,0 |
Ответ: р=29,7 кПа.
3.289 Определить силу F на штоке золотника (рис. 2.28), если действующий напор в подводящей системе Н, показание вакуумметра (В) равно рвак. Избыточное давление в полости поршней ризб, диаметры поршней соответственно D и d. Система заполнена водой плотностью ρ = 10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | D, мм | d, мм | рвак, ат | ризб, ат |
| а | 3,0 | 20 | 16 | 0,6 | 10,2 |
Ответ: F = 107 Н.
ВУЗ: УГГУ
3.50 Определить нагрузку на болты крышек AB и CD гидравлического цилиндра диаметром D, если к плунжеру диаметром d приложена сила F (рис. 2.29).
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | d, мм | F, кН |
| а | 160 | 120 | 20 |
Ответ: FAB = 35,6 кН, FCD = 15,6 кН.
3.219 Определить величину предварительного поджатия пружины (h в мм) дифференциального предохранительного клапана, обеспечивающую начало открытия клапана при давлении воды рнач. (рис. 2.30).
Диаметры клапана: D = 25 мм, d = 20 мм (см. рис. 2.30).
Принять жёсткость пружины с = 6 Н/мм.
Давление справа от большого и слева от малого поршней – атмосферное.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | d, мм | рнач, кПа |
| а | 25 | 20 | 850 |
Ответ: h = 25 мм.
3.290 Цилиндрический полый резервуар диаметром D в широкой части и d в узкой части через уплотнение входит в резервуар с водой, в котором выведен пьезометр (рис. 2.31).
Определить каким должно быть превышение уровня воды в пьезометре (h) для равновесного состояния цилиндрического резервуара, если высота широкой части цилиндра Н.
Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | d, мм | Н, м |
| а | 500 | 250 | 0,30 |
Ответ: h = 0,9 м.
ВУЗ: УГГУ
3.291 Определить величину вертикальной силы F, необходимой для удержания поршня диаметром D в равновесии (рис. 2.32).
Труба под поршнем заполнена водой, удерживаемый напор Н. В точке А шарнирная опора, длины рычагов механизма соответственно а и b (см. рис. 2.32).
Собственный вес поршня не учитывать.
Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | Н, м | а, м | b, м |
| а | 100 | 2,0 | 0,3 | 0,9 |
Ответ: F = 51,3 Н.
ВУЗ: УГГУ
3.292 Определить вертикальную силу F на рычажном механизме, необходимую для удержания поршня на высоте h1 над поверхностью воды в колодце, над поршнем поднимается столб воды высотой h2 (рис. 2.33).
Диаметр поршня равен D, штока – d. Рычажный механизм имеет шарнирную опору в точке А. Длины рычагов механизма соответственно равны а и b (см. рис. 2.33).
Вес поршня и штока не учитывать.
Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | d, мм | h1, м | h2, м | а, м | b, м |
| а | 100 | 28 | 1,5 | 2,5 | 0,3 | 0,9 |
Ответ: F = 97,6 Н.
ВУЗ: УГГУ
3.43 Наклонный поворотный щит в канале для пропуска воды укреплен шарнирно относительно оси О (рис. 2.34).
При каком уровне воды Н щит опрокинется, если угол наклона щита α, расстояние от его нижней кромки до оси шарнира а. Вес щита не учитывать.
Аналитический способ решения проверить графо-аналитическим.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | а, м | α, град |
| а | 1,2 | 60 |
Ответ: Н = 3,12 м.
