Методические указания к решению задачи № 2

Задача заключается в нахождении силы гидростатического давления
на плоскую стенку, а также в определении точки ее приложения.

Сила гидростатического давления F определяется:

F = P_c ∙ S,

где P_c - давление в центре тяжести затвора, Па;

S - площадь затвора, м².

Сила F прикладывается в центре давления, положение которого
определяется по таблице 10, стр. 42 (1). Для прямоугольника центр давления находится на глубине 2/3 его высоты.

Для задачи вариантов 1 - 10 на затвор действуют две силы, направленные
навстречу друг другу: сила давления столба воды высотой h₁ и сила давления столба воды высотой h₂. Так как они направлены в разные стороны по одной линии, их нужно сложить, учитывая их знаки.

Для нахождения центра давления равнодействующей необходимо
составить уравнение моментов всех сил, составляющих и равнодействующей, относительно оси, вокруг которой может вращаться затвор.

Ось выбирается произвольно (А - А, О - О). Длина плеч составляющих
сил известна (табл. 10 стр. 42 (1)). Длину плеча равнодействующей
необходимо найти. Это и будет искомой величиной центра давления.

Задачи вариантов 11 - 20 решаются подобно задачам вариантов 1 – 10.
Необходимо учесть, что горизонтальная ось О делит квадратный затвор
на 2 части. На обе из этих частей действует сила гидростатического давления.
Сила, приложенная к верхней части затвора стремится вращать затвор по
часовой стрелке. Сила, приложенная к нижней части затвора вращает затвор против часовой стрелки.

Для этой задачи длины плеч всех сил известны. Поэтому из уравнения
моментов определяется искомая сила.

Для правильного решения задач вариантов 21-30 нужно правильно
найти точку приложения гидростатического давления. Уравнение моментов составляется для двух сил: известной силы F и силы гидростатического давления. При определении силы гидростатического давления используется площадь затвора, для определения которой используется неизвестная величина ширины затвора.

Задача № 3

Вариант 1-10 Сферический газгольдер радиусом R при испытании
заполнен водой и при помощи насоса в нем создано избыточное давление.

Манометр, установленный возле насоса показывает давление P_м (труба от газгольдера к насосу заполнена водой). Точка подключения манометра находится на h м ниже центра резервуара.

Вычислить усилия, разрывающие газгольдер по горизонтальному и
вертикальному диаметральным сечениям.

Вариант 11-20 Горизонтальный цилиндрический резервуар, днища
которого представляют собой полусферы радиусом R, заполнен водой под давлением. Манометр показывает избыточное давление Р_м.

Вычислить усилия, разрывающие резервуар по сечению А – А, и усилия, отрывающие днища резервуара (сечение Б - Б).

Вариант 21-30 Смотровой люк, устроенный в боковой стенке
бензорезервуара, перекрывается полусферической крышкой радиусом R.

Определить отрывающее и сдвигающее усилия, воспринимаемые
болтами крышки, если уровень бензина над центром отверстия h, а
манометрическое давление паров бензина Р_о. Плотность бензина ρ = 700 кг/м³.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: