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

3.94  Плоский затвор, закрывающий выпускное отверстие в плотине, может перемещаться по ее стенке, наклоненной к горизонту под углом α=70º (отметки уровней даны в метрах).

Размеры затвора: высота h=1,8 м; ширина b=2,4 м; толщина с=0,4 м; масса затвора m=2 т.

Определить силу Т, необходимую для начального смещения закрытого затвора вверх, если коэффициент трения скольжения затвора в направляющих f=0,35.

Ответ: Т=141 кН.

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

3.9 Щитовой затвор должен автоматически опрокидываться для пропуска воды при уровне последней Н₁ ≥ 6 м. Щит поворачивается на цапфах О диаметром d = 0,4 м, имеющих коэффициент трения скольжения f = 0,2. Ширина щита В = 8 м, его угол наклона α = 60ºС.

Найти, на каком расстоянии х должна быть расположена ось поворота щита, если под ним имеется постоянный уровень воды Н₂ = 3 м, и определить силу Р, воспринимаемую его опорами в момент опрокидывания.

Ответ: х = 2,69 м, Р = 1220 кН.

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

3.396 Двустворчатые ворота отгораживают шлюзовую камеру от канала с низовой стороны шлюза. Они имеют две симметричные поворотные створки, соприкасающиеся в закрытом положении по плоскости, которая совпадает с продольной осью симметрии шлюза. При заполненном шлюзе вода по обе стороны ворот находится на уровнях Н₁ = 18 и Н₂ = 6 м.

Найти равнодействующую Р сил давления воды на каждую из створок ворот. На какой высоте х от дна проходит линия действия силы Р?

Построить эпюру нагрузки от воздействия воды на поверхность ворот.

При решении поверхность ворот считать плоской шириной В = 16 м; угол α = 70º.

Ответ: Р = 22,6 МН, х = 6,5 м.

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

3.336 Прямоугольный поворотный щит размером L×B = 3×4 м закрывает выпускное отверстие плотины. Справа от щита уровень воды Н₁ = 5 м, слева    Н₂ = 2 м.

1. Определить начальную силу Т натяжения тросов, необходимую для открытия щита, если пренебречь трением в цапфах.
2. С какой силой Р_А щит прижимается к порогу А в закрытом положении, если принять, что по боковым сторонам щита опоры отсутствуют?

Ответ: Т = 348 кН, Р_А = 174 кН.

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

3.394 Квадратное отверстие размером В × B = 1 × 1 м в вертикальной стенке резервуара закрыто плоским поворотным щитом, который прижимается к стенке под действием груза массой m расположенном на плече r = 1,5 м.

1. Найти минимальную массу груза m, достаточную для удержания воды в резервуаре на уровне Н = 2 м, если расстояние от верхней кромки отверстия до оси вращения щита h = 0,3 м. Определить при этом реакцию R цапф А щита.
2. Определить, какой наименьший вакуум р_в над водой в резервуаре будет удерживать щит без груза?

Ответ: m = 857 кг; R = 16,9 кН; р_в = 15,7 кПа.

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

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.

Ответ: Т = 14,3 кН, R_O = 25,6 кН.

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

3.261 Замкнутый резервуар с нефтью (ρ = 920 кг/м³) разделен на две части плоской перегородкой, имеющей квадратное отверстие со стороной а = 1 м. Давление над нефтью в левой части резервуара определяется показанием манометра М = 15 кПа, а в правой – показанием вакуумметра V = 10 кПа. Уровни нефти указаны на рисунке.

Найти значение и плечо х результирующей силы Р давления на крышку, закрывающую отверстие в перегородке.

Ответ: Р = 30,32 кН, х = 0,5.

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

3.395 Слева от квадратного дроссельного затвора размером а × а уровень воды постоянен (Н), а справа изменяется (z). Выразить в зависимости от z суммарную гидравлическую силу Р, действующую на затвор и ее момент М относительно оси вращения затвора, проходящей через его центр тяжести. Указать наибольшие значения Р и М в интервале 0 ≤ z ≤ Н.

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?

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