Бебенина Т.П. Гидромеханика 2019
3.185 Определить отношение D/d, а также значение диаметра поршня D, если давление в полости штока рман = 25 ат, диаметр d =10 см, Н = 1 м.
4.118 Запорное устройство полусферической крышки радиусом r рассчитано на усилие N. Определить показание манометра в центре боковой стенки при максимально допустимом давлении в жидкости плотностью ρ=900 кг/м³: N=90 кН, а=3 м, r=0,4 м.
Ответ: рман=0,374 МПа.
4.132 По дну водоема проложен стальной трубопровод диаметром d = 400 мм для пропуска загрязненных сточных вод в очистные сооружения. Трубопровод уложен на глубине Н = 10 м.
Определить силу, действующую на трубопровод сверху (Rверт); силы, действующие на боковые поверхности (Rгор); рассчитать минимальную толщину стенок (δ) незаполненной трубы, чтобы исключить возможность ее всплывания.
Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³; плотность стали ρст = 7800 кг/м³.
Расчеты отнести к длине трубы l = 1,0 м.
3.213 Жидкость в емкости с размерами а × а × h нагревается на 20ºС.
Определить усилие F, которое надо приложить к поршню цилиндра диаметром D, чтобы сохранился прежний объем жидкости?
А также найти усилие Fзат, на которое должен быть рассчитан затвор круглой крышки диаметром d при следующих данных: ρ = 1000 кг/м³, d = 500 мм, D = 260 мм, h = 2 м, а = 1,5 м; коэффициент температурного расширения βт = 150·10-6 1/град; коэффициент объёмного сжатия βр = 0,5 ·10-10 Па-1.
4.134 Резервуар, заполненный маслом плотностью ρмасл=900 кг/м³, имеет донное круглое отверстие диаметром d=400 мм, которое перекрывается коническим клапаном высотой h = 300 мм.
Определить силу натяжения троса Т, необходимую для открытия клапана, если глубина заполнения резервуара Н=1,2 м, абсолютное давление на поверхности масла рабс=1,09 ат. Масса клапана М=5,0 кг. Трение в ролике В не учитывать.
4.124 Закрытый резервуар заполнен дизельным топливом с плотностью ρ=846 кг/м3. В вертикальной стенке резервуара имеется прямоугольное отверстие, закрытое полуцилиндрической крышкой. Она может поворачиваться вокруг горизонтальной оси А. Определить минимальное показание манометра, установленного в верхней части резервуара, при котором крышка остается закрытой, при следующих данных: сила тяжести крышки G=1200 Н, усилие N=5 кН, d=0,2 м; h=1 м; b=1,2 м.
Размер b перпендикулярен плоскости чертежа.
Ответ: рвак=34,54 кПа.
4.147 Шаровой сосуд радиусом r = 0,4 м, заполненный водой, висит на тяге, прикрепленной к его верхней половине. Найти давление в центре сосуда (показание пружинного мановакуумметра МВ), при котором нижнюю половину сосуда, имеющую силу тяжести G = 1500 Н, можно на закреплять. Каким должно быть показание прибора, если силу тяжести не учитывать?
4.121 В резервуаре, заполненном бензином, боковое круглое отверстие диаметром d=400 мм закрыто конусной крышкой длиной l=300 мм.
Определить растягивающее (Rраст) и срезающее (Rсрез) усилия для шести болтов, крепящих крышку. Показать их линии действия и геометрическое положение.
Уровень бензина над верхней кромкой крышки h=1,5 м. Показание мановакуумметра соответствует манометрическому давлению рман=0,15 ат. Плотность бензина ρбенз=750 кг/м³. Масса конической крышки М=4,0 кг.
Ответ: Rраст = 3,42 кН, Rсрез = 131,5 Н.
4.115 Определить усилие N, которое нужно приложить к цилиндрическому затвору, установленному на квадратном отверстии крышки резервуара с водой, при следующих данных: h=1м, r=0,2 м. Затвор поворачивается вокруг шарнира в точке А.
Ответ: N=723 Н.
4.129 Определить величину, линию действия, угол наклона и глубину центра давления (hDравн) равнодействующей на полусферическую крышку в плоской вертикальной стенке закрытого резервуара (рис. 3.14), заполненного бензином. Радиус полусферы r=0,2 м, показание пьезометра, выведенного на уровне нижней кромки крышки Н=0,8 м, плотность бензина ρбенз=800 кг/м³.
