Савинов В.Н. Гидравлика НГТУ 2009
2.540 В закрытый резервуар, частично заполненный водой, встроен цилиндр диаметром D. Избыточное давление воздуха в резервуаре равно рм. В цилиндре под поршнем находится столб воды высотой H, а над поршнем — столб масла (относительная плотность δм = 0,920) высотой h. Весом поршня, его трением о стенки цилиндра и размером штока пренебречь.
Определить силу F, удерживающую поршень в равновесии, а также показание манометра рм, установленного на глубине zм.
| D, м | Н, м | h, м | zм, м | рм, атм |
| 0,40 | 2,50 | 0,450 | 1,00 | 0,100 |
2.487 Два плунжера диаметром D и d вставлены в бак с водой и находятся в равновесии в положениях, определяемых размерами H и h. Показание манометра, установленного на высоте zм, равно рм. Трением плунжеров в уплотнениях пренебречь.
Определить массы плунжеров. Как изменятся показание манометра и положения плунжеров, если левый из них нагрузить силой F?
Таблица 3.8.1
Числовые значения величин для контрольных заданий
| D, м | d, м | Н, м | h, м | F, кН | zм, м | рм, м |
| 0,700 | 0,500 | 2,50 | 1,00 | 1,00 | 0,500 | 0,300 |
2.479 Цилиндрический резервуар диаметром D и массой m = 20 кг, наполненный маслом (относительная плотность δм = 0,925) до уровня Н, висит без трения на плунжере диаметром d. Определить абсолютное давление р воздуха в резервуаре, обеспечивающее равновесие резервуара. Определить также показание ртутного вакуумметра hpт.
| D, м | d, м | Н, м | hатм, мм рт. ст. |
| 0,500 | 0,200 | 0,500 | 740 |
2.488 Поршень горизонтального цилиндра диаметром d, нагруженный силой F удерживает масло (относительная плотность δм = 0,895) в двух вертикальных цилиндрах диаметром D, расположенных на высоте H. Усилия на поршнях вертикальных цилиндров равны F и F1 = 2F. Весом поршней и их трением о стенки цилиндров пренебречь.
Определить уровни масла h1 и h2, а также показание pм механического манометра, установленного на высоте zм.
Таблица 3.8.1
Числовые значения величин для контрольных заданий
| D, м | d, м | Н, м | F, кН | zм, м |
| 1,00 | 0,400 | 4,00 | 15,0 | 1,00 |
4.244 Закрытый резервуар имеет прямоугольное окно длиной L = 1,20 м и шириной D, которое закрывается цилиндрическим затвором. На свободной поверхности воды избыточное давление pизб. Глубина погружения оси затвора H1.
Определить усилие на цапфы и момент воздействия воды на затвор.
| D, м | Н1, м | ризб (рм), МПа |
| 0,60 | 0,80 | 0,050 |
4.228 Резервуар длиной L = 3,20 м и высотой H1 в вертикальной стенке на глубине h = 1,2 м имеет отверстие диаметром D, закрытое коническим клапаном высотой l = 240 мм. Резервуар полностью заполнен маслом (ρ = 840 кг/м³). Показание манометра, установленного на крыше резервуара, составляет pм.
Определить: 1) величину и точку приложения силы давления масла на боковую стенку ab резервуара;
2) величину и направление силы воздействия масла на клапан.
Таблица 3.8.1
Числовые значения величин для контрольных заданий
| D, м | Н1, м | α, град | ризб (рм), МПа |
| 0,40 | 2,00 | 60 | 0,050 |
4.224 Резервуар с нефтью (ρ = 900 кг/м³) диаметром 2R и длиной L = 6,0м оборудован сливной наклонной трубой диаметром D. В трубе установлен дисковый затвор, ось которого находится на глубине Н1 под уровнем нефти. Высота заполнения нефти в резервуаре Н = 1,60 м. На свободной поверхности давление избыточное ризб.
Определить: 1) момент, необходимый для удержания дискового затвора в закрытом состоянии;
2) величину и направление силы давления нефти на цилиндрическую часть ab поверхности резервуара.
| D, м | Н1, м | α, град | R, м | ризб, МПа |
| 0,50 | 2,00 | 45 | 1,10 | 0,060 |
4.229 Бортовая топливная цистерна 1 заполняется топливом (ρт = 780 кг/м³) через приемную трубку 2, выходящую на палубу судна (Н = 5,5 м). В наклонной стенке цистерны имеется отверстие, закрытое плоской крышкой. Центр крышки расположен на расстоянии H1 от днища. Ширина цистерны В = 1,5 м, радиус скулы R, осадка судна Т = 3,0 м.
Определить: 1) величину и точку приложения силы давления топлива на крышку отверстия, если оно круглое диаметром D;
2) величину и направление силы давления воды на часть KMN обшивки корпуса судна на длине a одной рамной шпации.
Таблица 3.8.1
Числовые значения величин для контрольных заданий
| D, м | Н1, м | α, град | R, м | а(d), м |
| 0,50 | 3,0 | 45 | 1,1 | 1,6 |
8.257 Определить скорость поршня гидроцилиндра при движении против нагрузки F. Давление на входе в дроссель ДР pн, на сливе pс = 0,30 МПа. Диаметры: поршня D, штока Dш, отверстия дросселя d. Коэффициент расхода дросселя принять μ = 0,62. Рабочая жидкость – масло (ρ = 900 кг/м³).
| D, мм | d, мм | рм (рн), МПа | F, кН | Dш, мм |
| 80 | 1,0 | 16 | 70 | 40 |
8.226 Определить скорость движения поршня диаметром D под действием силы F на штоке диаметром Dш. Проходное сечение дросселя ДР S0 = 2,0 мм², его коэффициент расхода μ = 0,75, избыточное давление слива pс = pм. Давление в штоковой части цилиндра принять равным нулю, потерями давления от гидроцилиндра до дросселя пренебречь. Рабочая жидкость – масло (ρ = 900 кг/м³).
Таблица 3.8.1
Числовые значения величин для контрольных заданий
| D, мм | рм (рн), МПа | F, кН | Dш, мм |
| 140 | 0,10 | 20 | 60 |
