Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач УГГУ 2010

3.253 Система с двумя поршнями, расположенная в вертикальной плоскости и заполненная маслом, находится в равновесии. Диаметр большего поршня D = 300 мм, меньшего d = 50 мм. К меньшему поршню приложена сила F1 = 150 Н (рис. 2.2).

Определить какая сила F2 должна быть приложена ко второму поршню для условия равновесия системы, если разность уровней масла под поршнями h = 0,3 м. Вес поршней не учитывать. Принять плотность масла ρ = 900 кг/м³.Система с двумя поршнями, расположенная в вертикальной плоскости и заполненная маслом, находится в равновесии. Диаметр большего поршня D = 300 мм, меньшего d = 50 мм. К меньшему поршню приложена сила F1 = 150 Н (рис. 2.2). Определить какая сила F2 должна быть приложена ко второму поршню для условия равновесия системы, если разность уровней масла под поршнями h = 0,3 м. Вес поршней не учитывать. Принять плотность масла ρ = 900 кг/м³.

Ответ: сила F2 = 5,6 кН.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.262 Поворотный вертикальный затвор квадратного сечения со стороной а = 2,0 м, перекрывающий вход воды в штольню, может вращаться вокруг горизонтальной оси шарнира О, проходящей через центр затвора (рис. 2.3). Определить силу F, которую нужно приложить к нижней кромке затвора, чтобы удержать его в заданном положении, если глубина воды перед затвором h = 3,2 м. В штольне справа — воздух. Трением пренебречь.

Представить аналитический и графоаналитический методы определения величины силы давления воды, её линии действия и точки приложения.Поворотный вертикальный затвор квадратного сечения со стороной а = 2,0 м, перекрывающий вход воды в штольню, может вращаться вокруг горизонтальной оси шарнира О, проходящей через центр затвора (рис. 2.3). Определить силу F, которую нужно приложить к нижней кромке затвора, чтобы удержать его в заданном положении, если глубина воды перед затвором h = 3,2 м. В штольне справа - воздух. Трением пренебречь. Представить аналитический и графоаналитический методы определения величины силы давления воды, её линии действия и точки приложения.

Ответ: сила F = 13,1 кН.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.246 Закрытый резервуар заполнен маслом плотностью ρмасл = 900 кг/м³. На поверхности масла действует избыточное давление рман = 0,1 ат. Выход из резервуара сделан в виде патрубка прямоугольного сечения высотой h и шириной b. Патрубок закрывается крышкой, поворачивающееся относительно оси шарнира А (рис. 2.4).

Определить ширину крышки, чтобы сила F, приложенная к верхней кромке крышки, не превышала 1 кН (F ≤ 1,0 кН). Принять высоту крышки h = 0,4 м, глубину масла над верхней кромкой крышки а = 0,6 м.Закрытый резервуар заполнен маслом плотностью ρмасл = 900 кг/м³. На поверхности масла действует избыточное давление рман = 0,1 ат. Выход из резервуара сделан в виде патрубка прямоугольного сечения высотой h и шириной b. Патрубок закрывается крышкой, поворачивающееся относительно оси шарнира А (рис. 2.4). Определить ширину крышки, чтобы сила F, приложенная к верхней кромке крышки, не превышала 1 кН (F ≤ 1,0 кН). Принять высоту крышки h = 0,4 м, глубину масла над верхней кромкой крышки а = 0,6 м.

Ответ: ширина крышки b ≤ 31 см.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.247 Поворотный клапан АО закрывает выход из бензобака в трубу квадратного сечения со стороной  = 0,3 м. Клапан опирается на срез трубы, сделанный под углом α = 45º. С другой стороны клапана – воздух (рис. 2.5).

Определить силу натяжения троса Т, необходимую для открытия клапана, если уровень бензина над нижней кромкой клапана Н = 0,85 м, давление на поверхности бензина соответствует показанию манометра рман = 0,05 ат Плотность бензина ρбенз = 700 кг/м³. Трение в шарнирной опоре О  и в ролике В  не учитывать.Поворотный клапан АО закрывает выход из бензобака в трубу квадратного сечения со стороной  = 0,3 м. Клапан опирается на срез трубы, сделанный под углом α = 45º. С другой стороны клапана – воздух (рис. 2.5). Определить силу натяжения троса Т, необходимую для открытия клапана, если уровень бензина над нижней кромкой клапана Н = 0,85 м, давление на поверхности бензина соответствует показанию манометра рман = 0,05 ат Плотность бензина ρбенз = 700 кг/м³. Трение в шарнирной опоре О  и в ролике В  не учитывать.

Ответ: Т ≥ 905 Н.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.67 Аппарат, плавающий на поверхности воды, имеет люк, закрытый изнутри плоской круглой крышкой диаметром d=0,8 м (рис. 2.10).

Определить горизонтальную равнодействующую давления на крышку, если внутри аппарата действует вакуум — рвак=2 кПа.

Найти расстояние (е) от линии действия этой силы до оси люка. Принять плотность воды ρ=1020 кг/м³.Аппарат, плавающий на поверхности воды, имеет люк, закрытый изнутри плоской круглой крышкой диаметром d=0,8 м (рис. 2.10). Определить горизонтальную равнодействующую давления на крышку, если внутри аппарата действует вакуум - рвак=2 кПа. Найти расстояние (е) от линии действия этой силы до оси люка. Принять плотность воды ρ=1020 кг/м³.

Ответ: R=1432 Н, е=7 см.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.269 В открытом резервуаре, заполненном водой, сделан внутренний патрубок высотой h = 600 мм и шириной b = 400 мм для выпуска воды.

Патрубок перекрывается крышкой АВ, установленной под углом α = 60º к горизонту (рис. 2.11). Определить силу натяжения вертикального троса (T) для открытия крышки при глубине заполнения Н = 2,0 м. Крышка может поворачиваться относительно шарнира А. Масса крышки М = 9 кг.

Представить аналитический и графо-аналитический методы расчёта силы давления воды. Трением в шарнире и ролике пренебречь.В открытом резервуаре, заполненном водой, сделан внутренний патрубок высотой h = 600 мм и шириной b = 400 мм для выпуска воды. Патрубок перекрывается крышкой АВ, установленной под углом α = 60º к горизонту (рис. 2.11). Определить силу натяжения вертикального троса (T) для открытия крышки при глубине заполнения Н = 2,0 м. Крышка может поворачиваться относительно шарнира А. Масса крышки М = 9 кг. Представить аналитический и графо-аналитический методы расчёта силы давления воды. Трением в шарнире и ролике пренебречь.

Ответ: сила натяжения троса Т  ≥ 5,0 кН.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.201 В закрытом резервуаре, заполненном бензином, выведен патрубок квадратного сечения со стороной h=400 мм для выпуска бензина. Патрубок перекрыт крышкой АВ, установленной под углом α=60º. Крышка поворачивается шарнирно относительно оси А (рис. 2.13).

Определить нормальное усилие (Т) в точке В для удержания крышки в закрытом положении, если действующий напор на уровне нижней кромки крышки Н=0,8 м. Давление на поверхности бензина соответствует показанию U-образного ртутного манометра hрт=100 мм.

Принять плотности жидкостей: бензина ρбенз=720 кг/м³; ртути ρрт=13,6·10³ кг/м³. Массу крышки не учитывать.В закрытом резервуаре, заполненном бензином, выведен патрубок квадратного сечения со стороной h=400 мм для выпуска бензина. Патрубок перекрыт крышкой АВ, установленной под углом α=60º. Крышка поворачивается шарнирно относительно оси А (рис. 2.13). Определить нормальное усилие (Т) в точке В для удержания крышки в закрытом положении, если действующий напор на уровне нижней кромки крышки Н=0,8 м. Давление на поверхности бензина соответствует показанию U-образного ртутного манометра hрт=100 мм. Принять плотности жидкостей: бензина ρбенз=720 кг/м³; ртути ρрт=13,6·10³ кг/м³. Массу крышки не учитывать.

Ответ: сила Т=1,67 кН.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.243 Закрытый резервуар, заполненный водой, находится под давлением. В резервуаре донное круглое отверстие диаметром d = 300 мм закрывается крышкой D = 380 мм закрепленной шарниром в точке А (рис. 2.23).

Определить силу F, удерживающую крышку в закрытом положении, если масса крышки М = 3,0 кг. Показание манометра на расстоянии h = 1,5 м от дна рман = 0,25 ат. Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.Закрытый резервуар, заполненный водой, находится под давлением. В резервуаре донное круглое отверстие диаметром d = 300 мм закрывается крышкой D = 380 мм закрепленной шарниром в точке А (рис. 2.23). Определить силу F, удерживающую крышку в закрытом положении, если масса крышки М = 3,0 кг. Показание манометра на расстоянии h = 1,5 м от дна рман = 0,25 ат. Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.

Ответ: F ≥ 1,4 кН.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.244 Определить усилие Т, которое нужно приложить к вертикальному тросу для открытия щита, перекрывающего канал прямоугольного сечения. Щит расположен под углом α = 60º к горизонту и закреплен шарнирно в точке О (рис. 2.25). Ширина щита в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, В = 3,0 м. Глубина воды перед щитом Н1 = 2,0 м, за щитом Н2 = 0,7 м. Уровень воды над шарниром h = 0,5 м. Масса щита М = 400.

Представить аналитическое и графоаналитическое решение.Определить усилие Т, которое нужно приложить к вертикальному тросу для открытия щита, перекрывающего канал прямоугольного сечения. Щит расположен под углом α = 60º к горизонту и закреплен шарнирно в точке О (рис. 2.25). Ширина щита в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, В = 3,0 м. Глубина воды перед щитом Н1 = 2,0 м, за щитом Н2 = 0,7 м. Уровень воды над шарниром h = 0,5 м. Масса щита М = 400. Представить аналитическое и графоаналитическое решение.

Ответ: Т ≥ 64,4 кН.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.218 Определить величину предварительного поджатия пружины (h в мм) дифференциального предохранительного клапана, обеспечивающую начало открытия клапана при давлении воды рнач. = 850 кПа (рис. 2.31).

Диаметры клапана: D = 25 мм, d = 20 мм; жёсткость пружины с = 6 Н/мм. Давление справа от большого и слева от малого поршней – атмосферное.Определить величину предварительного поджатия пружины (h в мм) дифференциального предохранительного клапана, обеспечивающую начало открытия клапана при давлении воды рнач. = 850 кПа (рис. 2.31). Диаметры клапана: D = 25 мм, d = 20 мм; жёсткость пружины с = 6 Н/мм. Давление справа от большого и слева от малого поршней – атмосферное.

Ответ: поджатие пружины h = 25 мм.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ