Часс С.И. Гидравлика. Гидромеханика: Сборник задач и контрольных заданий УГГУ 2009
4.200 Определить силу давления бензина на полусферическое дно закрытого цилиндрического резервуара диаметром D (рис. 3.24), если показание манометра, установленного на высоте h от оси полусферы, равно рман. Плотность бензина ρ = 750 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, м | h, м | рман, ат |
| а | 0,8 | 1,0 | 0,12 |
Ответ: R = 10,6 кН.
ВУЗ: УГГУ
4.201 Закрытый цилиндрический резервуар диаметром D с полусферическим дном заполнен трансформаторным маслом плотностью ρмас = 880 кг/м³ (рис. 3.25).
Глубина заполнения резервуара равна Н.
На поверхности масла действует вакуумметрическое давление рвак.
Определить силу давления масла на полусферическое дно резервуара.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, м | Н, м | рвак, ат |
| а | 1,2 | 1,8 | 0,07 |
Ответ: R = 7,84 кН.
ВУЗ: УГГУ
4.202 В закрытом резервуаре, заполненном водой, круглое отверстие в верхней плоской стенке закрыто полусферической крышкой радиусом r (рис. 3.26).
Определить отрывающее усилие, воспринимаемое шестью болтами крышки, если на глубине h от оси полусферы показание манометра равно рман. Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | r, мм | h, м | рман, ат |
| а | 300 | 1,0 | 0,24 |
Ответ: R = 3,32 кН.
ВУЗ: УГГУ
4.72 Цилиндрический резервуар диаметром D, заполненный бензином плотностью ρбенз=750 кг/м³, закрыт полусферической крышкой, закрепленной шестью болтами (рис. 3.27). Резервуар находится под давлением. Показание манометра на глубине h от оси крышки равно рман.
Определить величину и направление растягивающей силы, воспринимаемой болтами, соответствующие вертикальной силе давления на полусферическую крышку. Рассчитать горизонтальные силы, разрывающие полусферическую крышку по сечению 1-1, показать расстояние линий действия этих сил от оси полусферы.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, м | h, м | рман, ат |
| а | 1,2 | 1,9 | 0,24 |
Ответ: Ry=7,48 кН, Rx1=Rx2=4,34 кН, hx=0,23 м.
4.203 Определить усилие F, которое нужно приложить к полусферической крышке резервуара с водой (рис. 3.28) для удержания ее в закрытом положении, если радиус полусферы r. Крышка крепится шарнирно в точке А на плоской верхней поверхности резервуара. Показание пьезометра, установленного на уровне шарнира, h, плотность воды ρ = 10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | r, мм | h, м |
| а | 200 | 0,6 |
Ответ: F ≥ 287 Н.
ВУЗ: УГГУ
4.204 Водонапорный бак оборудован устройством для ограничения уровня воды в виде полусферического клапана А диаметром d, соединённого тягой с цилиндрическим поплавком В диаметром D (рис. 3.29).
При повышении уровня воды выше предельного значения погружение поплавка достигает такой величины, при которой выталкивающая сила для поплавка превышает силу давления воды на клапан и силу тяжести устройства. Клапан открывается, через донное отверстие сбрасывается часть воды. При снижении уровня воды клапан закрывается.
Определить расстояние h от дна резервуара до низа поплавка, при котором будет обеспечена глубина заполнения Н. Сила тяжести устройства G.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | D, мм | Н, м | G, Н |
| а | 150 | 400 | 4,0 | 125 |
Ответ: h = 3,34 м.
ВУЗ: УГГУ
4.205 В закрытом резервуаре, заполненном водой, круглое боковое отверстие в вертикальной плоской стенке закрыто конусной крышкой диаметром d и длиной l. Крышка крепится болтами и входит внутрь резервуара (рис. 3.30).
На высоте h от оси крышки установлен манометр, показание которого равно рман.
Определить равнодействующую давления воды на коническую крышку, показать ее линию действия, точку приложения и угол наклона к горизонту. Массу крышки не учитывать.
Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, мм | h, м | рман, ат |
| а | 600 | 500 | 0,7 | 0,08 |
Ответ: R = 4,18 кН, α = 6º.
ВУЗ: УГГУ
4.113 Резервуар, заполненный маслом, имеет донное круглое отверстие диаметром d, которое перекрывается коническим клапаном высотой h (рис. 3.31).
Определить силу натяжения троса Т, необходимую для открытия клапана, если глубина заполнения резервуара Н, абсолютное давление на поверхности масла равно рабс. Масса клапана М. Трение в ролике В не учитывать. Принять плотность масла ρмасл=900 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | h, мм | Н, м | рабс, ат | М, кг |
| а | 400 | 300 | 1,2 | 1,09 | 5,0 |
Ответ: Т = 2375,4 Н.
4.152 В закрытом резервуаре, заполненном бензином, круглое донное отверстие закрыто полусферической крышкой радиусом r. Глубина заполнения резервуара Н (рис. 3.32).
Определить величину, направление и точку приложения силы давления бензина на полусферическую поверхность при условии, что абсолютное давление на поверхности бензина равно рабс .
Принять плотность бензина ρбенз = 720 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | r, мм | Н, м | рабс, кПа |
| а | 300 | 2,0 | 91,3 |
Ответ: R = 1697 Н, уц.т. = 0,410 м, сила направлена вниз.
4.39 В боковой плоской стенке закрытого резервуара, заполненного маслом, круглое отверстие закрыто полусферической крышкой АСВ радиусом r. На высоте Н от оси полусферы установлен манометр, показание которого рман (рис. 3.33).
Определить величину равнодействующей давления масла на крышку, линию действия ее, угол наклона силы к горизонту и глубину точки приложения силы. Плотность масла ρмасл = 900 кг/м³.
Чертеж представить в масштабе.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | r, мм | Н, м | рман, ат |
| а | 300 | 0,5 | 0,090 |
Ответ: R = 3772 Н, α = 7º, hDравн = 1,54 м.
