3 Силы давления жидкости на плоские стенки

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

Ответ: F = 51,3 Н.

Варианты задачи: б, в.

Учебник: Часс С. И. Гидравлика. Гидромеханика. Сборник задач и контрольных заданий. УГГУ Екатеринбург 2009.pdf

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

Ответ: F = 97,6 Н.

Варианты задачи: б, в.

Учебник: Часс С. И. Гидравлика. Гидромеханика. Сборник задач и контрольных заданий. УГГУ Екатеринбург 2009.pdf

ВУЗ: УГГУ

3.293 Рассчитать манометрическое давление р_м и силу давления, действующую на верхнюю крышку сосуда, полностью заполненного водой (рис. 3.1), если вес сосуда G = 5·10⁴ Н; диаметр сосуда D = 0,4 м; S₂ – площадь сечения верхней крышки; диаметр поршня, действующего на жидкость, d = 0,2 м; площадь сечения поршня S₁ = 3,14d ²/4.

Ответ: р_м = 1,59 МПа, Р = 199,7 кН.

3.294 Определить величину и положение равнодействующей сил давления воды на плоскую ломаную стенку АВС, удерживающую напоры Н₁ = 3,0 м и Н₂ = 1,5 м, если длина стенки L = 5,0 м, угол наклона нижней части стенки к горизонту α = 45º. Расчеты выполнить графо – аналитическим методом, показать положение центра давления (рис. 2.21).

Ответ: R = 568 кН.

Учебник: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006.pdf

ВУЗ: УГГУ

3.295 Прямоугольный поворотный затвор размерами b × а перекрывает выход из резервуара. На каком расстоянии необходимо расположить ось затвора О, чтобы при открывании его в начальный момент необходимо было преодолеть только трение в шарнирах, если глубина воды в резервуаре H? Исходные данные к задаче приведены в табл. 28.

Таблица 28

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ

3.296 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

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина

3.297 Труба прямоугольного сечения a × b для выпуска жидкости из открытого хранилища закрывается откидным плоским клапаном, расположенным под углом α к горизонту. Определить начальное подъемное усилие Т троса, чтобы открыть клапан при глубине нефти h₁. Построить эпюру гидростатического давления на клапан. Исходные данные к задаче приведены в таблице 29.

Таблица 29

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ

3.298 Для регулирования уровня жидкости в напорном резервуаре установлен поворачивающийся прямоугольный затвор АВ, который открывает отверстие в вертикальной стенке. Определить начальное натяжение троса Т, если заданы размеры клапана a × b, глубина h и манометрическое давление на поверхности воды р_м. Трением в шарнирах пренебречь. Исходные данные к задаче приведены в табл. 30.

Таблица 30

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ

3.299 Система трех поршней в сообщающихся сосудах (рис. 2.23) находится в равновесии под действием трех сил Р₁, Р₂, Р₃ (с учетом веса поршней). Площади поршней соответственно S₁, S₂, S₃. Определить высоты h₁ и h₂, если  Р₁ = 1300 Н; Р₂ = 1000 Н; Р₃ = 800 Н; S₁ = 0,4 м²; S₂ = 0,6 м²; S₃ = 0,9 м²; ρ = 1000 кг/м³; g = 10 м/c².

Ответ: h₁ = 33 мм, h₂ = 22 мм.

3.300 Автоматическое регулирование уровня жидкости в напорном резервуаре осуществляется поворачивающимся щитом АВ. Найти глубину h погружения оси поворота щита и силу гидростатического давления жидкости на него, если размеры щита а × b, глубина h₁ и манометрическое давление на свободной поверхности p_м. Трением в шарнире пренебречь. Построить эпюру гидростатического давления на щит. Исходные данные к задаче приведены в табл. 31.

Таблица 31

Примечание: условие равновесия щита — сумма моментов относительно оси поворота принять равной 0.

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ