3 Силы давления жидкости на плоские стенки

3.341 Круглое отверстие между двумя резервуарами (рис. 5) закрыто конической крышкой с размерами D и L. Закрытый резервуар заполнен водой, а открытый – жидкостью Ж. К закрытому резервуару сверху присоединён мановакуумметр МV, показывающий манометрическое давление рм или вакуум рв . Температура жидкостей в резервуарах 20°С. Высота столба жидкости до вершины конической крышки в каждом резервуаре h и H соответственно. Определить силу, срезывающую болт А, и горизонтальную силу, действующую на крышку. Силой тяжести крышки пренебречь. Векторы сил показать на схеме.

Круглое отверстие между двумя резервуарами (рис. 5) закрыто конической крышкой с размерами D и L. Закрытый резервуар заполнен водой, а открытый – жидкостью Ж. К закрытому резервуару сверху присоединён мановакуумметр МV, показывающий манометрическое давление рм или вакуум рв . Температура жидкостей в резервуарах 20°С. Высота столба жидкости до вершины конической крышки в каждом резервуаре h и H соответственно. Определить силу, срезывающую болт А, и горизонтальную силу, действующую на крышку. Силой тяжести крышки пренебречь. Векторы сил показать на схеме.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки студента 6
Ж D, мм L, мм h, м Н, м рм, кПа рв, кПа
Дизельное топливо 500 420 1,40 1,60 0,00

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТИУ


3.342 Щит, перекрывающий канал, расположен под углом 45° к горизонту и закреплён шарнирно к опоре над водой (рис. 24).

Определить усилие Т, которое необходимо приложить к тросу для открывания щита, если ширина щита b, глубина воды перед щитом Н1, а после щита Н2. Шарнир расположен над высоким уровнем воды на расстоянии Н3. Весом щита и трением в шарнире пренебречь.Щит, перекрывающий канал, расположен под углом 45° к горизонту и закреплён шарнирно к опоре над водой (рис. 24). Определить усилие Т, которое необходимо приложить к тросу для открывания щита, если ширина щита b, глубина воды перед щитом Н1, а после щита Н2. Шарнир расположен над высоким уровнем воды на расстоянии Н3. Весом щита и трением в шарнире пренебречь.

Предпоследняя цифра номера

зачетной книжки студента

b, м Н1, м Н2, м Н3, м
6 3,5 2,5 1,9 2,1

ВУЗ: ТИУ


3.343 В вертикальной стенке закрытого резервуара, заполненного жидкостью ρж = 900 кг/м³, имеется квадратное отверстие со стороной b = 0,5 м. Определить величину Fрез и точку приложения силы давления жидкости hD на крышку, перекрывающую это отверстие, если заданы глубина H = 2 м и показание ртутного U-образного манометра, подключенного к резервуару, h = 250 мм.В вертикальной стенке закрытого резервуара, заполненного жидкостью ρж = 900 кг/м³, имеется квадратное отверстие со стороной b = 0,5 м. Определить величину Fрез и точку приложения силы давления жидкости hD на крышку, перекрывающую это отверстие, если заданы глубина H = 2 м и показание ртутного U-образного манометра, подключенного к резервуару, h = 250 мм.


3.344 Практическая работа «Определение силы гидростатического давления на плоскую поверхность»

Цель работы:

  1. На практике усвоить основные теоретические сведения.
  2. Овладеть навыками определения величины и точки приложения силы гидростатического давления, действующей на плоскую поверхность.

Задание

  1. Двумя методами – аналитическим и графическим, определить величину, точку приложения и момент силы гидростатического давления, действующую на плоский прямоугольный люк относительно оси, проходящей по его нижнему основанию, при следующих заданных параметрах (табл. 2.3 и рис. 2.6): показание мановакуумметра на крышке резервуара pмв; заглубление верхней точки люка под уровень жидкости в резервуаре h1; размеры прямоугольного люка a и b; угол наклона люка α; вид жидкости в резервуаре.
  2. Сравнить решения, полученные двумя методами.Практическая работа «Определение силы гидростатического давления на плоскую поверхность» Цель работы: На практике усвоить основные теоретические сведения. Овладеть навыками определения величины и точки приложения силы гидростатического давления, действующей на плоскую поверхность. Задание Двумя методами – аналитическим и графическим, определить величину, точку приложения и момент силы гидростатического давления, действующую на плоский прямоугольный люк относительно оси, проходящей по его нижнему основанию, при следующих заданных параметрах (табл. 2.3 и рис. 2.6): показание мановакуумметра на крышке резервуара pмв; заглубление верхней точки люка под уровень жидкости в резервуаре h1; размеры прямоугольного люка a и b; угол наклона люка α; вид жидкости в резервуаре. Сравнить решения, полученные двумя методами.

Таблица 2.3

Индивидуальные данные

Вариант 33А
рмв, МПа h1, см а, мм α, град b, мм Жидкость
-0,005 200 1700 40 1200 Вода

3.345 Труба прямоугольного сечения 0,5 × 0,2 м² для выпуска жидкости из открытого хранилища закрывается откидным плоским клапаном, расположенным под углом α = 60º к горизонту. Определить начальное подъемное усилие Т троса, чтобы открыть клапан при глубине нефти h1 = 2,8 м. Показания манометра установленного на крышке резервуара рман = 1,1 ат. Построить эпюру гидростатического давления на клапан.Труба прямоугольного сечения 0,5 × 0,2 м² для выпуска жидкости из открытого хранилища закрывается откидным плоским клапаном, расположенным под углом α = 60º к горизонту. Определить начальное подъемное усилие Т троса, чтобы открыть клапан при глубине нефти h1 = 2,8 м. Показания манометра установленного на крышке резервуара рман = 1,1 ат. Построить эпюру гидростатического давления на клапан.


3.346 Определить минимально необходимое натяжение Т каната и реакцию R0 на оси поворота О щита, закрывающего треугольное отверстие в плоской стенке, если заданы линейные размеры: Н = 3 м; h = 2 м; b = 1,6 м; с = 1,8 м и углы α1 = α2 = 60º.Определить минимально необходимое натяжение Т каната и реакцию R0 на оси поворота О щита, закрывающего треугольное отверстие в плоской стенке, если заданы линейные размеры: Н = 3 м; h = 2 м; b = 1,6 м; с = 1,8 м и углы α1 = α2 = 60º.

Ответ: Т = 14,3 кН, RO = 25,6 кН.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


3.347 Закрытый резервуар с жидкостью (плотностью ρ = 900 кг/м³) имеет выпускную трубу диаметром D = 0,5 м, перекрытую дисковым затвором. Избыточное давление в резервуаре р = 8 кПа; Н = 0,65 м.

Найти силу давления Р на клапан затвора и момент М этой силы относительно оси поворота затвора.

Каковы будут сила давления Рʹ и момент Мʹ, если над жидкостью давление станет равным атмосферному?Закрытый резервуар с жидкостью (плотностью ρ = 900 кг/м³) имеет выпускную трубу диаметром D = 0,5 м, перекрытую дисковым затвором. Избыточное давление в резервуаре р = 8 кПа; Н = 0,65 м. Найти силу давления Р на клапан затвора и момент М этой силы относительно оси поворота затвора. Каковы будут сила давления Рʹ и момент Мʹ, если над жидкостью давление станет равным атмосферному?

Ответ: Р = 2700 Н; М = 27 Н·м; Рʹ = 1130 Н; Мʹ = М.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


3.348 Определить силу F, необходимую для удержания вертикального панно (стенки) шириной b = 4 м и высотой Н = 5,5 м (рис. 3.8) при глубине воды слева h1 = 5 м, справа h2 = 2 м; ρ = 1000 кг/м³; g = 10 м/c².Определить силу F, необходимую для удержания вертикального панно (стенки) шириной b = 4 м и высотой Н = 5,5 м (рис. 3.8) при глубине воды слева h1 = 5 м, справа h2 = 2 м; ρ = 1000 кг/м³; g = 10 м/c².

Ответ: F = 142 кН.


3.349 В резервуаре находится нефть. Необходимо определить максимальное наполнение резервуара H, если диаметр сферического люка D = 0,6 м и он крепится двенадцатью болтами диаметром 6 мм. Допустимое напряжение на разрыв [σр] =0,668 МПа.В резервуаре находится нефть. Необходимо определить максимальное наполнение резервуара H, если диаметр сферического люка D = 0,6 м и он крепится двенадцатью болтами диаметром 6 мм. Допустимое напряжение на разрыв [σр] =0,668 МПа.


3.350 Прямоугольный вертикальный щит, перегораживающий канал шириной b = 4 м, находится в пазах. Вес щита G = 4,9 кН, коэффициент трения в пазах f = 0,5. Определить усилие Т, необходимое для поднятия щита, если глубина воды h1 = 3 м и h2 = 1 м.Прямоугольный вертикальный щит, перегораживающий канал шириной b = 4 м, находится в пазах. Вес щита G = 4,9 кН, коэффициент трения в пазах f = 0,5. Определить усилие Т, необходимое для поднятия щита, если глубина воды h1 = 3 м и h2 = 1 м.