3 Силы давления жидкости на плоские стенки
3.41 Определить усилие Т, которое нужно приложить к тросу для открытия плоской круглой крышки, закрывающей отверстие диаметром D=0,6 м (рис.8). Крышка может вращаться вокруг шарнира А. Напор воды на уровне шарнира А h=0,2 м. Угол наклона троса α=30º.
ВУЗ: ТОГУ
3.42 Ванна прямоугольной формы заполнена водой до поверхности края. Высота ванны h м, ширина b м, длина L м. Плотность воды принять ρ=1000 кг/м³. Поверхностное давление принять равным атмосферному р0=ратм=0,101325 МПа. Требуется определить давление воды на дно резервуара, полную силу давления на боковую стенку, положение центра давления и построить эпюру гидростатического давления. Принять g=9,81 м/c². Показать на схеме центр давления.
Таблица 1 — Данные к задаче 1-10
| Номер задачи | h, м | b, м | L, м |
| 1 | 1,6 | 2,1 | 2,1 |
Номера задач: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.
ВУЗ: СТМСХ
Все задачи из: Тарасов С.И. Основы гидравлики и теплотехники СТМСХ 2013
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.
3.44 Определить величину усилия F, которое нужно приложить к рычагу, чтобы повернуть затвор OB вокруг оси O для выпуска жидкости (воды) из трубы. Задано показания вакуумметра рв=60 мм рт. ст.=7999 Па, диаметр трубы D=0,5 м и длина рычага а=0,4 м.
3.45 Резервуар с вертикальной и наклонной стенками шириной В заполнен мазутом и водой. Глубина наполнения мазута над водой Н1, нижний слой воды высотой Н2 (рис. 2.35).
Определить равнодействующую сил давления мазута и воды и глубину погружения центра давления для этой силы (hD). Расчет провести аналитическим и графо-аналитическим методами. Угол наклона нижней части стенки к горизонту α = 60º. Плотности жидкостей: воды ρ = 10³ кг/м³; мазута ρмаз = 920 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н1, м | Н2, м | В, м |
| а | 0,9 | 1,2 | 3,0 |
Ответ: R = 67,9 кН, hD = 1,46 м.
3.46 Закрытый резервуар заполнен маслом плотностью ρмасл=900 кг/м³. На поверхности масла действует избыточное давление рман. Выход из резервуара сделан в виде патрубка прямоугольного сечения высотой h и шириной b. Патрубок закрывается крышкой, поворачивающееся относительно оси шарнира A (рис. 2.4).
Определить ширину крышки b, при которой крышка находится в закрытом положении при условии, что к верхней кромке крышки приложена заданная сила F.
Принять высоту крышки h, глубину масла над верхней кромкой крышки a.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | рман, ат | h, м | а, м | F, кН |
| а | 0,10 | 0,4 | 0,6 | 1,0 |
Ответ: ширина крышки b ≤ 31 см.
3.47 Замкнутый резервуар разделен на две части плоской перегородкой, имеющей квадратное отверстие со стороной а, закрытое крышкой (рис. 4). Давление над жидкостью Ж в левой части резервуара определяется показаниями манометра рм, давление воздуха в правой части — показаниями мановакуумметра. Определить величину и точку приложения результирующей силы давления на крышку.
ТАБЛИЦА 2.Выбор значений элементов заданий.
| Предпоследняя
цифра шифра |
Ж | рм, МПа | рв, МПа | а, мм | h, мм |
| 0 | Вода | 0,08 (изб.) | 0,01 (вак.) | 200 | 500 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: САФУ
Все задачи из: Лебедева Е.Г. Гидравлика Севмашвтуз 2016
3.48 (Вариант 1) Сосуд /рис. 8/ разделен перегородкой на две половины. В перегородке имеется отверстие с размерами а×b, которое закрывается крышкой, вращающейся относительно оси O с координатой z0. Определить усилие R, которое надо приложить к крышке /см. рис. 8/ для удержания ее в закрытом состоянии при условии, что уровень жидкости Жл в левом отсеке сосуда Нл, а давление на граничную поверхность рл, уровень жидкости Жпр в правом отсеке Нпр и давление рпр.
Таблица 4 – Исходные данные
| а, м | b, м | z0, м | Жл | Нл, м |
| 0,4 | 0,3 | 3,5 | вода | 4 |
Продолжение таблицы 4
| 10-2·рл, кПа | Жпр | Нпр, м | 10-2·рпр, кПа |
| 2 | спирт | 1 | 0,5 |
3.49 Выход воды из резервуара перекрывает прямоугольный затвор, вращающийся вокруг горизонтальной оси (рис. 2). Глубина воды в резервуаре Н, высота затвора а, ширина затвора b. Определить силу Р давления воды на затвор и центр давления. Построить эпюру гидростатического давления на затвор.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | а, м | b, м |
| 5 | 6 | 2 | 2,5 |
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.
