3 Силы давления жидкости на плоские стенки
3.271 Из резервуара, заполненного маслом, выведен треугольный патрубок высотой h и шириной b, который перекрывается крышкой, укрепленной вертикально с помощью шарнира А (рис. 2.41).
Плотность масла ρ = 900 кг/м³.
Определить горизонтальную силу F, необходимую для удержания треугольной крышки в закрытом положении, если показание манометра на уровне нижней кромки крышки рман.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | h, мм | b, мм | рман, ат |
| а | 600 | 400 | 0,18 |
Ответ: F = 0,67 кН.
ВУЗ: УГГУ
3.272 В закрытом резервуаре с водой круглое донное отверстие закрывается крышкой D, шарнирно укрепленной в точке А (рис. 2.19)..
Определить силу натяжения троса Т для открытия крышки. Трос укреплен под углом α = 60º. Принять показание манометра на поверхности воды рман; глубину заполнения резервуара Н; массу крышки М.
Трением в шарнире и направляющих троса пренебречь.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | Н, м | рман, ат | М, кг |
| а | 300 | 1,5 | 0,12 | 2,0 |
Ответ: Т = 1,1 кН.
ВУЗ: УГГУ
3.273 Определить силу F на штоке золотника, если известно показание вакуумметра, избыточное давление p1, диаметры поршней D и d. Исходные данные к задаче приведены в табл. 36.
Таблица 36
| Исходные
данные |
Единицы
измерения |
Значения для вариантов |
| 1 | ||
| рвак | кПа | 60 |
| р1 | МПа | 1 |
| Н | м | 3 |
| D | мм | 20 |
| d | мм | 15 |
| ρж | кг/м³ | 950 |
ВУЗ: ПГАТУ
Все задачи из: Кошман В.С. Машкарева И.П. Гидравлика Пермская ГСХА 2012
3.274 Определить величину и положение равнодействующей сил давления воды на плоскую ломаную стенку АВС, удерживающую слева напор воды Н = 5,0 м, справа h = 2,0 м. Длина стенки в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, L = 6,0 м. Верхняя часть стенки наклонена под углом α = 60º к горизонту. Расчет выполнить графо-аналитическим методом (рис. 2.20).
Ответ: R = 636 кН.
Учебник: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006.pdf
ВУЗ: УГГУ
Все задачи из: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006
3.275 Определить величину и положение равнодействующей сил давления воды на плоскую ломаную стенку АВС, удерживающую слева напор воды Н, справа — h (рис. 2.37). Длина стенки в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, равна L. Верхняя часть стенки наклонена под углом α = 60º к горизонту.
Расчет выполнить графо-аналитическим методом.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | h, м | L, м |
| а | 5,0 | 2,0 | 6,0 |
Ответ: R = 636 кН.
ВУЗ: УГГУ
3.276 В плотине сделано водопропускное отверстие в виде трубы диаметром d. Труба перекрывается круглым затвором, имеющим неподвижную горизонтальную ось вращения, проходящую через точку А (рис. 2.2).
Определить начальную силу натяжения троса (Т) для открытия затвора. Трос прикреплен к нижней кромке крышки под углом α к горизонту. Глубина воды над нижней кромкой затвора Н. Массу затвора не учитывать.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, м | Н, м | α |
| а | 1,0 | 2,5 | 60º |
Ответ: Т = 16,3 кН.
ВУЗ: УГГУ
3.277 Закрытый резервуар, заполненный маслом плотностью ρмасл = 900 кг/м³, имеет выпускную трубу диаметром D, перекрытую дисковым затвором с осью поворота, проходящей горизонтально через точку О (рис. 2.3). На поверхности масла действует манометрическое давление рман. Уровень масла над нижней кромкой трубы Н. Определить равнодействующую давления на дисковый затвор и момент этой силы относительно оси поворота затвора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | Н, м | рман, кПа |
| а | 600 | 0,9 | 8,0 |
Ответ: Rравн = 3,748 кН, М = 56,1 Н·м.
ВУЗ: УГГУ
3.278 Определить подъемное усилие Т для прямоугольного плоского щита, перекрывающего водопропускное отверстие рудничной плотины. Пролет затвора в свету b = 2 м, глубина воды до щита – h1, после щита – h2, коэффициент трения между щитом и поверхностью пазов f = 0,15. Масса щита М = 450 кг.
Решить аналитически и графически.
| Вариант | h1, м | h2, м |
| а | 2,0 | 1,0 |
3.279 Вход в туннель перекрыт прямоугольным деревянным щитом, который удерживается в вертикальном положении двумя тросами (рис. 2.7). Ширина щита В, толщина досок δ. Глубина воды над верхней кромкой щита h. Щит удерживает напор воды слева h1, глубина воды в туннеле h2. Рассчитать аналитическим и графо-аналитическим методами силы давления воды на щит слева и справа, глубины центров давления для этих сил, показать действия этих сил.
Определить равнодействующую давления, а также подъемное усилие (Т) двух тросов. Коэффициент трения в направляющих пазах f = 0,5. Принять плотность дерева ρдер. = 1,2·10³ кг/м³; воды ρ = 10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | h, м | h1, м | h2, м | В, м | δ, мм |
| а | 0,8 | 3,2 | 1,6 | 2,0 | 60 |
Ответ: Т = 18,95 кН.
ВУЗ: УГГУ
3.280 Для создания подпора в реке применяется плотина Шануана, представляющая собой плоский прямоугольный щит, который может вращаться вокруг горизонтальной оси О. Угол наклона щита α = 60º, глубина воды перед щитом h1 = 3 м, а за щитом — h2 = 1 м. Определить положение оси вращения щита х0, при котором в случае увеличения верхнего уровня воды выше плотины, щит опрокидывался бы под ее давлением.
ВУЗ: РГАЗУ
