3 Силы давления жидкости на плоские стенки
3.331 Решите задачу 17 при условии, что слева жидкости нет и газ заполняет весь отсек.
Задача 17
Герметически закрытый сосуд разделен перегородкой на два отсека. В перегородке сделано треугольное отверстие, закрытое крышкой. Крышка крепится к перегородке болтами. Над жидкостью в отсеках находится газ под разным давлением, измеряемым с помощью мановакуумметров. Показания мановакуумметров равны рм1 и рм2, разность уровней жидкости в отсеках равна h0. Определить результирующую силу давления на крышку и точку её приложения.
Таблица исходных данных
| Вариант | Темп-ра, tºС | h0, м | k, м | s, м | рм1, кПа | рм2, кПа | Жидкость |
| 0 | 20 | 1,0 | 2,5 | 1,5 | 60 | -20 | нефть |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.332 Покоящийся на неподвижном поршне и открытый сверху и снизу сосуд массой m состоит из двух цилиндрических частей, внутренние диаметры которых d и D.
Определить, какой минимальный объём жидкости W должен содержаться в верхней части сосуда, чтобы он всплыл над поршнем. Температура жидкости t°C.
Таблица исходных данных
| Вариант | Темп-ра, tºС | D, м | d, м | m, кг | жидкость |
| 0 | 20 | 3,0 | 0,2 | 160 | вода |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.333 Определить силу прессования F, развиваемую гидравлическим прессом. Диаметр большого плунжера равен D, а малого d. Большой плунжер расположен выше меньшего на величину H, усилие, приложенное к рукоятке, равно R. Температура жидкости 20°С.
Таблица исходных данных
| Вариант | D, м | d, м | R, Н | b, мм | а, мм | Н, м | жидкость |
| 0 | 0,3 | 0,1 | 100 | 700 | 70 | 1 | вода |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.334 Решите задачу 24 при условии, что высота H равна нулю, то есть поршни расположены на одном уровне
Задача 24
Определить силу прессования F, развиваемую гидравлическим прессом. Диаметр большого плунжера равен D, а малого d. Большой плунжер расположен выше меньшего на величину H, усилие, приложенное к рукоятке, равно R. Температура жидкости 20°С.
Таблица исходных данных
| Вариант | D, м | d, м | R, Н | b, мм | а, мм | Н, м | жидкость |
| 0 | 0,3 | 0,1 | 100 | 700 | 70 | 1 | вода |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.335 Решите задачу 24 при условии, что рычаг отсутствует, и сила R приложена непосредственно к поршню малого диаметра.
Задача 24
Определить силу прессования F, развиваемую гидравлическим прессом. Диаметр большого плунжера равен D, а малого d. Большой плунжер расположен выше меньшего на величину H, усилие, приложенное к рукоятке, равно R. Температура жидкости 20°С.
Таблица исходных данных
| Вариант | D, м | d, м | R, Н | b, мм | а, мм | Н, м | жидкость |
| 0 | 0,3 | 0,1 | 100 | 700 | 70 | 1 | вода |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.336 Прямоугольный поворотный щит размером L×B = 3×4 м закрывает выпускное отверстие плотины. Справа от щита уровень воды Н1 = 5 м, слева Н2 = 2 м.
- Определить начальную силу Т натяжения тросов, необходимую для открытия щита, если пренебречь трением в цапфах.
- С какой силой РА щит прижимается к порогу А в закрытом положении, если принять, что по боковым сторонам щита опоры отсутствуют?
Ответ: Т = 348 кН, РА = 174 кН.
Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf
3.337 Решите задачу 12 при условии, что сила трения, возникающая при вращении вала, не учитывается.
Задача 12
Прямоугольный поворотный затвор размерами m × n перекрывает выход воды в атмосферу из резервуара, уровень в котором равен H.
Определить, на каком расстоянии х от нижней кромки затвора следует расположить его ось поворота, чтобы для открытия затвора нужно было преодолевать только момент трения в цапфе. Найти также момент трения, если диаметр цапф равен d, а коэффициент трения скольжения f. Принять f = 0,2 для всех вариантов.
Таблица исходных данных
| Вариант | Темп-ра, tº C | Н, м | m, м | n, м | d, мм | Жидкость |
| 0 | 10 | 5,0 | 3 | 4,5 | 150 | керосин |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.338 Решите задачу 12 при условии, что слева от щита находится жидкость на высоте h = y·m, где величина y зависит от варианта.
Задача 12
Прямоугольный поворотный затвор размерами m × n перекрывает выход воды в атмосферу из резервуара, уровень в котором равен H.
Определить, на каком расстоянии х от нижней кромки затвора следует расположить его ось поворота, чтобы для открытия затвора нужно было преодолевать только момент трения в цапфе. Найти также момент трения, если диаметр цапф равен d, а коэффициент трения скольжения f. Принять f = 0,2 для всех вариантов.
Таблица исходных данных
| Вариант | Темп-ра, tº C | Н, м | m, м | n, м | d, мм | Жидкость | y |
| 0 | 10 | 5,0 | 3 | 4,5 | 150 | керосин | 0,6 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.339 Определить величину и указать точку приложения равнодействующей сил давления воды на плоскую ломаную стенку АВС, удерживающую слева напор воды Н = 8,0 м, справа – h = 3,0 м. Длина стенки в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, равна L = 5,0 м. Нижняя часть стенки наклонена под углом α = 60º к горизонту. Расчет выполнить графо-аналитическим методом.
3.340 Определить величину равнодействующей сил давления воды Fрез на плоскую ломаную стенку АВС, удерживающую напоры Н1 = 4 м и Н2 = 2 м, если длина стенки L = 6 м. Угол наклона верхней части стенки к горизонту β = 80°, угол наклона нижней части стенки к горизонту α = 45°. Расчеты выполнить графо-аналитическим методом.
