Статьи

4 Сили тиску рідини на криволінійні стінки

4.31 Визначити силу тиску на конічну кришку горизонтального циліндричного судини діаметром D, заповненого рідиною Ж (рис.6). Показання манометра в точці його приєднання - рм. Показати на кресленні вертикальну і горизонтальну складові, а також повну силу тиску. 4

Таблиця 1

Варіант Ж рм, МПа D, мм а, мм 8 Вода 4 (хат.) 1500 1000

Відповідь: Р = 3145521 Н.

4.32 Побудувати тіло тиску і визначити силу тиску рідини Р на циліндричну поверхню (ріс.4.45) при наступних даних: радіус утворює циліндра R = 1,6 м, довжина твірної циліндра В = 2,5 м, щільність рідини ρ = 950 кг / м³ . Вакуумметричний тиск в резервуарі р0в = 0,5 · 105 Па. 4

Відповідь: .Р = 411 кН.

4.33 Визначити силу тиску води на циліндричну поверхню (рис.11) і положення центру тиску. Знайти кут нахилу рівнодіючої до горизонту. Глибина води у верхньому б'єфі h1 = 3 м, в нижньому б'єфі - h2 = 1 м, довжина утворює циліндричної поверхні В = 4 м, а глибина занурення її найвищої точки а = 1 м. 4

Відповідь: Р = 109366 Н, hD = 2,444 м, φ = 57,5º.

4.34 Визначити рівнодіючу силу тиску води на полуціліндріческую поверхню (рис.12). Глибина води зліва Н = D = 1 м, праворуч h = 0,5 м. Довжина твірної циліндра в площині, перпендикулярній площині креслення, В = 3 м.

Відповідь: Р = 12434 Н, α = 27º40 '. Відповідь: Р = 12434 Н, α = 27º40 '

4.35 (Варіант 2) У днище резервуара / рис. 10 / є отвір розмірами a × b, яке перекривається циліндричним затвором / радіус циліндра r /. Визначити силу тиску рідини Ж на затвор і лінію її дії, якщо рівень рідини в резервуарі Н, тиск на граничну поверхню р0, маса затвора m. При якій глибині H результуюча сила, що діє на затвор, буде дорівнює нулю? 4

Таблиця 4 - Вихідні дані

а, м b, м r, м Ж Н, м 10-2 · р0, кПа 10-2 · m, кг 0,2 2 0,2 ​​бензин 14 1 2,5

Відповідь: Fz = 36,2 кН, Н = 0,957 м.

4.36 (Варіант в) Круглий отвір між двома резервуарами закрито конічної кришкою з розмірами D і L (рисунок 18). Закритий резервуара заповнений водою, а відкритий - рідиною Ж. До закритого резервуару зверху приєднаний мановакуумметри MV, що показує манометричний тиск рм або вакуум рвак. Температура рідин 20 ºС, глибини h і H. Визначити силу, зрізують болти A, і горизонтальну силу, діючу на кришку. Дані для виконання завдання вибрати відповідно до варіанта завдання з таблиці 6. 4

Таблиця 4

Рідина, Ж D L h H рвак, кПа мм м Бензин авіаційний 400 350 1,70 1,90 38,6

Відповідь: Fx = 347 Н, Fz = 4866 H.

4.37 Визначити повну силу тиску рідини на деталь, що має форму чверті круглого циліндра радіусом R і укріплену на болтах (рис. 7). Під яким кутом до горизонту на деталь спрямована сила тиску, якщо натиск в рідини Ж дорівнює Н, довжина деталі уздовж твірної дорівнює b? 4

Таблиця 1 - Вихідні дані

Варіант Ж R, м Н, м b, м 1 гас 2,0 6,0 3,0

Відповідь: P = 246,8 кH, α = 18º.

Варіанти завдання: 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 0 .

Методичні вказівки

4.38 Визначити рівнодіючу силу гідростатичного тиску рідини на циліндричну поверхню ab радіусом r і шириною b, якщо: r = 0,4 м; b = 1,4 м; h = 2,2 м; ρ = 1000 кг / м³; р0 = 40 кПа. 4

Відповідь: F = 34958 H, α = 17º2 '.

4.39 У бічній плоскій стінці закритого резервуара, заповненого маслом, круглий отвір закрито полусферической кришкою АСВ радіусом r. На висоті H від осі півсфери встановлений манометр, показання якого рман (рис. 3.33).

Визначити величину рівнодійної тиску масла на кришку, лінію дії її, кут нахилу сили до горизонту і глибину точки прикладання сили. Щільність масла ρмасл = 900 кг / м³.

Креслення уявити в масштабі. Креслення уявити в масштабі

Таблиця 1 - Вихідні дані

Варіант r, мм Н, м рман, ат в 300 0,6 0,072

Відповідь: F = 3527 Н, φ = 8º6 ', hD = 1,415 м.

4.40 Визначити величину, кут нахилу і глибину центру тиску для рівнодіюча тиску води на криволінійну стінку АВ (рис. 3.1) довжиною L. Чинний натиск H. Криволінійна стінка частина циліндричної поверхні з секторних кутом φ. 4

Таблиця 1 - Вихідні дані

Варіант Н, м L, м φ, град а 4,0 10,0 60

Відповідь: рівнодіюча сила тиску води R = 1012 кН, кут нахилу сили до горизонту α = 39º; глибина центру тиску yDравн = 2,91 м.

При якій глибині H результуюча сила, що діє на затвор, буде дорівнює нулю?
Під яким кутом до горизонту на деталь спрямована сила тиску, якщо натиск в рідини Ж дорівнює Н, довжина деталі уздовж твірної дорівнює b?

Новости