Часс С.И. Гидравлика. Гидромеханика: Сборник задач и контрольных заданий УГГУ 2009
3.182 Сферический резервуар, плавающий в воде, имеет люк, закрытый изнутри плоской вертикальной круглой крышкой диаметром d (рис. 2.15).
Определить горизонтальную равнодействующую давления на крышку, линию действия силы и ее положение, если абсолютное давление внутри резервуара рабс, уровень воды над осью крышки Н.
Найти расстояние еравн от линии действия равнодействующей до оси крышки.
Плотность воды ρ=10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | d, м | рабс, кПа |
| а | 1,2 | 1,0 | 95 |
Ответ: Rравн = 11,6 кН, еравн = 0,041 м.
3.285 Аппарат, плавающий на поверхности воды, имеет люк, закрытый изнутри плоской вертикальной круглой крышкой диаметром d (рис. 2.16).
Определить горизонтальную равнодействующую давления на крышку, если внутри аппарата действует вакуум рвак.
Найти расстояние еравн от линии действия этой силы до оси люка. Принять плотность воды ρ.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, м | рвак, кПа | ρ, кг/м³ |
| а | 0,8 | 2,0 | 1020 |
Ответ: R = 1432 Н, еравн = 7 см.
ВУЗ: УГГУ
3.286 В вертикальной перегородке отстойника для воды, состоящего из двух резервуаров – А и В (рис. 2.17), сделано круглое отверстие диаметром d. Отверстие перекрывается квадратной крышкой со стороной а, которая может поворачиваться вокруг шарнира О.
Определить, какой вакуум (рвак) нужно создать на поверхности воды в закрытом резервуаре А, чтобы крышка открылась. Резервуар В открыт. Принять уровень воды над шарниром О в резервуаре А равным h1, в резервуаре В – h2.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | а, мм | h1, м | h2, м |
| а | 250 | 350 | 2,2 | 0,4 |
Ответ: рвак = 0,22 ат.
ВУЗ: УГГУ
3.240 Отстойник для воды, представляющий два резервуара – А и В, разделен вертикальной перегородкой, в которой сделано круглое отверстие диаметром d (рис. 2.18). Отверстие закрывается круглой крышкой диаметром D. Крышка может поворачиваться относительно шарнира О. Напор воды в резервуаре А на уровне нижней кромки крышки равен Н. Вода в резервуаре В находится на уровне шарнира.
Определить величину манометрического давления рман на поверхности воды в резервуаре В для удержания крышки в закрытом положении.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | D, мм | Н, м |
| а | 300 | 400 | 4,0 |
Ответ: рман = 19 кПа.
ВУЗ: УГГУ
3.272 В закрытом резервуаре с водой круглое донное отверстие закрывается крышкой D, шарнирно укрепленной в точке А (рис. 2.19)..
Определить силу натяжения троса Т для открытия крышки. Трос укреплен под углом α = 60º. Принять показание манометра на поверхности воды рман; глубину заполнения резервуара Н; массу крышки М.
Трением в шарнире и направляющих троса пренебречь.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | Н, м | рман, ат | М, кг |
| а | 300 | 1,5 | 0,12 | 2,0 |
Ответ: Т = 1,1 кН.
ВУЗ: УГГУ
3.200 Закрытый резервуар, заполненный водой, находится под давлением. В резервуаре донное круглое отверстие диаметром d закрывается крышкой D, закрепленной шарниром в точке A (рис. 2.20).
Определить вертикальную силу F, удерживающую крышку в закрытом положении, если масса крышки М. Показание манометра на расстоянии h от дна рман.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | D, мм | h, м | рман, ат | М, кг |
| а | 300 | 380 | 1,5 | 0,25 | 3,0 |
Ответ: F=1,4 кН.
3.104 Прямоугольный плоский щит, перекрывающий канал шириной В, вверху поддерживается двумя крюками, расположенными симметрично, а внизу соединен шарнирно с дном канала (рис. 2.21).
Слева щит удерживает напор воды h1, справа — h2. Крюки укреплены на расстоянии от верхнего уровня воды. Определить реакции крюков Rкр от действия воды на щит.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | В, м | h1, м | h2, м | а, м |
| а | 2,0 | 2,1 | 0,9 | 0,5 |
Ответ: Rкр=5,36 кН.
3.121 Определить величину и линию действия силы давления нефти на перегородку в цилиндрическом баке диаметром d, если показание вакуумметра рвак, показание манометра рман (рис. 2.22). Найти расстояние еравн от линии действия равнодействующей сил давления до оси цилиндрического бака. Принять плотность нефти ρнеф=800 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | рвак, ат | рман, ат |
| в | 1000 | 0,04 | 0,08 |
Ответ: Rравн=9 кН, еравн=0,042 м.
3.118 Промывочный колодец для удаления загрязненной воды имеет отводную трубу диаметром d, перекрываемую плоским круглым клапаном. Периодическое открытие клапана производится с помощью троса, прикрепленного к шарнирному устройству с осью в точке А (рис. 2.23).
Определить силу натяжения троса Т, необходимую для открытия клапана, при глубине заполнения колодца Н. Нижняя кромка отверстия находится на расстоянии от дна, верхняя кромка – на расстоянии b от шарнира. Трос укреплен на расстоянии c от оси клапана. Принять плотность загрязненной воды ρ=1050 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | Н, м | а, мм | b, мм | с, мм |
| а | 200 | 1,8 | 100 | 200 | 150 |
Ответ: Т = 347 Н.
3.287 Квадратное отверстие со стороной а в вертикальной плоской стенке закрытого резервуара с водой перекрывается плоским щитом при помощи устройства с шарниром А (рис. 2.24). Щит прижимается к стенке грузом G на расстоянии b от шарнира А.
Найти величину силы тяжести G для удержания щита в закрытом положении, если глубина воды на уровне нижней кромки отверстия Н. Верхняя кромка отверстия находится на расстоянии h от шарнира А. Абсолютное давление на поверхности рабс.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | а, м | b, м | Н, м | h, м | рабс, ат |
| а | 0,8 | 1,0 | 1,5 | 0,3 | 1,08 |
Ответ: G = 8,68 кН.
ВУЗ: УГГУ
