4 Силы давления жидкости на криволинейные стенки
4.1 Определить силу Q, прижимающую стальной (относительная плотность δ = 8) шаровой всасывающий клапан радиусом R = 100 мм к седлу, имеющему диаметр d = 125 мм, если диаметр насосного цилиндра D = 350 мм, а усилие, действующее на шток поршня, Р = 4000 Н.
Седло клапана расположено ниже оси цилиндра на h1 = 0,5 м и выше свободной поверхности в резервуаре с атмосферным давлением на h2 = 6,5 м, причем труба под клапаном заполнена водой.
Определить силу Q, прижимающую стальной (относительная плотность δ = 8) шаровой всасывающий клапан радиусом R = 100 мм к седлу, имеющему диаметр d = 125 мм, если диаметр насосного цилиндра D = 350 мм, а усилие, действующее на шток поршня, Р = 4000 Н.
Седло клапана расположено ниже оси цилиндра на h1 = 0,5 м и выше свободной поверхности в резервуаре с атмосферным давлением на h2 = 6,5 м, причем труба под клапаном заполнена водой.
Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf
4.2 В плоской вертикальной стенке резервуара, наполненного водой, есть прямоугольное отверстие высотой a и шириной b, перекрываемой полуцилиндрической крышкой ABC (рис.2). Верхняя кромка этого отверстия находится на глубине H под уровнем воды в резервуаре.
Определить величину и линию действия силы избыточного гидростатического давления, действующей на цилиндрическую поверхность крышки ABC.
Таблица 1 — Исходные данные для расчета
| Вариант | Н, м | R, м | b, м |
| 0 | 4 | 0,5 | 1,0 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: МИИТ
Все задачи из: Елманова В.И. Гидравлика РГОТУПС 2004
4.3 Определить численные значения, линии действия и точки приложения горизонтальной и вертикальной составляющих сил давления воды на стенку резервуара АКВ, состоящую из вертикальной плоской стенки АК и цилиндрической поверхности КВ с секторным углом 90º (рис. 3.3). Ширина резервуара В, напоры воды соответственно равны Н1 и Н2.
Показать положения равнодействующей давления, ее точку приложения, а также найти угол наклона равнодействующей к горизонту.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н1, м | Н2, м | В, м |
| а | 2,0 | 1,0 | 3,0 |
Оформление готовой работы
ВУЗ: УГГУ
4.4 Шар диаметром D наполнен жидкостью. Уровень жидкости в пьезометре, присоединенном к шару, установился на высоте H от оси шара. Определить силу давления на боковую половину внутренней поверхности шара (рис.5). Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления.
Таблица 2 – Числовые значения величин
| Предпоследняя
цифра шифра |
Ж | Н, м | D, мм |
| 1 | Бензин | 3 | 500 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf
Все задачи из: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990
4.5 Сварной цилиндрический резервуар с двумя полусферическими днищами полностью заполнен жидкостью. С помощью насоса в нем создано избыточное давление в верхней точке ризб.
Найти:
а) горизонтальную силу, отрывающую днище от цилиндрической части резервуара;
б) горизонтальную силу, отрывающую левую половину резервуара от правой (см. сеч. А-А);
| № вар. | Жидкость | ризб, МПа | L, м | R, м |
| 4-1 | вода | 0,1 | 4 | 0,5 |
Варианты задачи: 4-2, 4-3, 4-4, 4-5, 4-6, 4-7, 4-8, 4-9, 4-10, 4-11,
4-12, 4-13, 4-14, 4-15, 4-16, 4-17, 4-18, 4-19, 4-20, 4-21, 4-22, 4-23,
4-24, 4-25, 4-26, 4-27, 4-28, 4-29, 4-30.
ВУЗ: ИжГТУ
Все задачи из: Шейнман Л.Е. Гидравлика ИжГТУ 2007
4.6 Круглое отверстие в вертикальной стенке резервуара, заполненного жидкостью, закрыто полусферической крышкой, закрепленной с помощью болтов.
Избыточное давление над жидкостью р0изб.
Найти:
а) общую горизонтальную силу, отрывающую болты;
б) общую вертикальную силу, срезающую болты.
Плотности жидкостей взять из условия предыдущей задачи.
Построение тел давления и выбор знаков пояснить чертежами и схемами, а также формулами и комментариями.
| № вар. | Жидкость | р0изб, МПа | Н, м | R, м |
| 5-1 | вода | 0,10 | 3 | 0,5 |
Варианты задачи: 5-2, 5-3, 5-4, 5-5, 5-6, 5-7, 5-8, 5-9, 5-10, 5-11,
5-12, 5-13, 5-14, 5-15, 5-16, 5-17, 5-18, 5-19, 5-20, 5-21, 5-22, 5-23,
5-24, 5-25, 5-26, 5-27, 5-28, 5-29, 5-30.
ВУЗ: ИжГТУ
Все задачи из: Шейнман Л.Е. Гидравлика ИжГТУ 2007
4.7 Поворотный цилиндрический затвор, имеющий в сечении вырез, закрывает прямоугольное отверстие в плотине длиной L в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, и шириной D.
Найти суммарную силу, действующую со стороны воды на затвор.
Построение тел давления и выбор знаков пояснить чертежами и схемами, а также формулами и комментариями.
| № вар. | h, м | L, м | R, м |
| 6-1 | 2 | 4 | 0,5 |
Варианты задачи: 6-2, 6-3, 6-4, 6-5, 6-6, 6-7, 6-8, 6-9, 6-10, 6-11,
6-12, 6-13, 6-14, 6-15, 6-16, 6-17, 6-18, 6-19, 6-20, 6-21,
6-22, 6-23, 6-24, 6-25, 6-26, 6-27, 6-28, 6-29, 6-30.
ВУЗ: ИжГТУ
Все задачи из: Шейнман Л.Е. Гидравлика ИжГТУ 2007
4.8 Закрытый резервуар заполнен дизельным топливом, температура которого 20 ºС. В вертикальной стенке резервуара имеется прямоугольное отверстие (D×b), закрытое полуцилиндрической крышкой. Она может повернуться вокруг горизонтальной оси A. Мановакуумметр MV показывает манометрическое давление рм или вакуум рв. Глубина топлива над крышкой равна Н. Определить усилие F, которое необходимо приложить к нижней части крышки, чтобы она не открывалась. Силой тяжести крышки пренебречь. На схеме показать векторы действующих сил.
Таблица 4 — Исходные данные
| Предпоследняя цифра шифра | рм, кПа | D, м | b, м | Н, м |
| 1 | 11,4 | 0,94 | 1,70 | 0,96 |
4.9 Вертикальный цилиндрический резервуар высотой Н и диаметром D закрывается полусферической крышкой, сообщающейся с атмосферой через трубу внутренним диаметром d (рис.4.1). Резервуар заполнен мазутом, плотность которого ρ=900 кг/м³.
Требуется определить:
1 Высоту поднятия мазута h в трубе при повышении температуры на t, ºC.
2 Усилие, отрывающее крышку резервуара при подъеме мазута на высоту h за счет его разогрева.
Коэффициент температурного расширения мазута принять равным βt=0,00072 1/ºC.
Таблица 1 — Исходные данные
| Последняя цифра шифра | D, м | Н, м | d, мм | t, ºC |
| 0 | 2 | 2 | 250 | 15 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: ПГУПС
4.10 Определить силу давления на коническую крышку горизонтального цилиндрического сосуда диаметром D, заполненного жидкостью Ж (рис.1). Показание манометра в точке его присоединения — рм. Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления.
Таблица 2 – Числовые значения величин
| Предпоследняя
цифра шифра |
Ж | рм, МПа | D, мм | а, мм |
| 1 | Нефть | 0,5 (изб.) | 1000 | 700 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf
Все задачи из: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990
