San27736 Сборник задач по гидравлике и гидроприводу (стр. 6 )

ра

h1

Т

l

R

t

H

h2

ра

Задача 2.23.Для условий задачи 2.22 определить силуG, действующую на основаниеА-А. Собственный вес резервуара не учитывать.

Задача 2.24. На плоский вертикальный прямоугольный затвор шириной b = 4 м, высотой H = 3,5 м и толщиной t = 0,08 м действует вода слева h1 = 3 м и справа h2 = 1,2 м. Затвор может перемещаться с силой Т в пазах при коэффициенте трения f = 0,5. Средний удельный вес материла затвора ?з = 1,18?104 Н/м3.

Определить:

• равнодействующую силу R от двухстороннего давления воды на затвор;

• плечоlприложения силыR;

• начальное подъемное усилиеТ.

Задача 2.25.Определить результирующую силуRдвухстороннего давления воды на плоский прямоугольный наклонный затвор, имеющий возможность поворачиваться относительно осиОпод действием силыТ1илиТ2.

Ширина затвора b= 4 м, угол наклона к горизонту?= 60°, его весG= 19620 Н. При расчете трением в шарниреОпренебречь. СилаТ1направлена перпендикулярно плоскости затвора, силаТ2– перпендикулярна дну канала.

Уровни воды: перед затвором h1= 3 м, за затворомh2 = 1,2 м. Шарнир О расположен выше верхнего уровня на величину h = 0,8 м. Определить плечо lдприложения силы R (центр давления) и силы Т1, Т2.

Задача 2.26.Определить равнодействующую силуRот двухстороннего давления воды на плоский затвор, перекрывающий канал ширинойb= 1 м, и плечоlприложения силыR, если задано:?= 45°,h1= 5 м, h2= 1,2 м, h= 3 м.

Задача 2.27.Сила давления воды передается через обшивку плоского прямоугольного щита высотойH= 6 м и ширинойВ= 1 м на четыре горизонтальные балки. На каких расстоянияхxот свободной поверхности следует расположить балки, чтобы они были нагружены одинаково?

Задача 2.28.Плоский прямоугольный затвор оперт шарнирно в точкеОс возможностью поворота точкиАпо часовой стрелке и нагружен с двух сторон силами от давления воды.

Определить расстояниеxот дна до оси вращения затвораО, чтобы при уровне воды слева от затвораH1 ? 2 м затвор поворачивался автоматически, пропуская воду через образовавшуюся внизу щель. Высота слоя воды справа от затвораH2 = 0,9 м.

Задача 2.29. Призматический резервуар длинойl= 2,8 м, ширинойb= 1,2 м и высотойh= 1,4 м заполнен жидкостью с удельным весом? = 7,456?103Н/м3. Определить силы манометрического давления на боковуюFби торцевуюFтстенки резервуара и точки их приложенияlбиlт(считая от свободной поверхности).

Задача 2.30.Вертикальный щит перегораживает канал трапецеидального сечения. Глубина воды в каналеН= 1,4 м, ширина канала по днуb= 1,6 м, по свободной поверхностиВ= 3,5 м.

Определить силуFдавления воды на щит и точку ее приложенияhд.

Задача 2.31.Вертикальный плоский прямоугольный щит, состоящий из пяти одинаковых досок ширинойа= 20 см и длинойl= 1,6 м, сдерживает подпор воды высотойH= 1 м.

Определить силу Fдавления воды на щит в целом и на каждую доску щита в отдельности.

Задача 2.32.Определить силуFдавления воды на стенку треугольной формы, обращенную вершиной вниз, если уровень воды перед стенкойH= 1,2 м, а угол при вершине?= 90°.

Задача 2.33.Плоский прямоугольный затвор ширинойа= 0,4 м и высотойh= 0,3 м может поворачиваться вокруг осиО, перпендикулярной к плоскости рисунка, в указанном направлении. Определить вес грузаGна конце рычага длинойlG= 0,6 м, жестко прикрепленного к затвору, чтобы последний автоматически открывал сток воды при ее уровнеH= 1,4 м.

Задача 2.34.Определить силуFдавления нефти плотностью?н= 836 кг/м3на крышку бокового люка и координату центра давленияhд, если уровень нефти над центром тяжести крышкиH= 8 м, а диаметр крышкиd= 0,4 м.

Задача 2.35. Определить толщину ? стенки стального трубопровода с внутренним диаметром d = 0,2 м, предназначенного для перекачки жидкости под давлением р = 35?105 Па, если допустимое напряжение на растяжение для материала трубы (Ст.3) составляет [?]р = 108 Па.

Ответ:?= 3,5 мм.

Задача 2.36.Определить силуFдавления воды на цилиндрическую поверхностьАВс центральным углом?= 60°, если высота слоя воды перед нейH= 6 м, а ширина этой поверхностиb= 10 м.

Задача 2.37.Вертикальный цилиндрический резервуар высотойH= 6,2 м и диаметромD= 17 м полностью наполнен водой. Определить силуFдавления воды на боковую стенку.

Задача 2.38.Определить силуFдавления жидкости плотностью?= 946 кг/м3на 1/4 часть цилиндрической поверхности радиусомR= 3 м и ширинойb= 6 м.

Задача 2.39.В вертикальном цилиндрическом резервуаре диаметромD= 8 м находится вода высотой слояh1= 1,2 м и нефть плотностью?н= 900 кг/м3и высотой слояh2= 6,6 м. Определить манометрическое давлениеру дна резервуара и силуFдействия жидкости на дно.

Задача 2.40.Определить равнодействующую силуFдвухстороннего давления воды на плоскую стенку ширинойb= 1,5 м, если ее наклон к горизонту составляет угол?= 45°. Уровень воды перед стенкойH1= 6 м, за стенкойH2= 2 м.

B

H

D

A

F

hд

С

Задача 2.41.ПоверхностьАВС, представляющая собой половину кругового цилиндра (цилиндрического затвора) диаметромD= 3 м и ширинойb= 10 м, подвержена одностороннему давлению воды слоемH= 4,2 м, находящейся в открытом резервуаре.

Определить силу Fманометрического давления на затвор и центр давленияhд.

Задача 2.42.Определить толщину?стенок стального трубопровода с внутренним диаметромD= 0,6 м, находящегося под средним гидростатическим давлениемр= 2,943 МН/м2. Допустимое напряжение на растяжение материала трубы составляет [?] = 137,34 МН/м2.

Задача 2.43.Определить разность уровнейhводы под колоколом и в резервуаре. Масса колоколаm= 2990 кг, его диаметрD= 4,2 м. Толщиной стенок колокола пренебречь.

Ответ:h= 0,216 м.

Задача 2.44.Нефтеналивное судно прямоугольного сечения с плоским дном длинойl= 100 м и ширинойb= 20 м с полным грузом имеет осадкуh1= 2,5 м, а без грузаh2= 0,4 м. Определить массу нефтиmн, перевозимой судном. Плотность воды принять?в = 1000 кг/м3.

Задача 2.45.Плотность жидкости?жизмеряется ареометром, диаметр внешней трубки которогоd= 20 мм, диаметр колбы с дробьюD= 30 мм, а масса ареометраmа= 0,054 кг. Определить?жи ориентировочно вид жидкости (см. табл.1.1), если глубина погружения ареометра составилаH= 0,15 м.

Задача 2.46.Для определения плотности?снеизвестного сплава его слиток взвесили на пружинных весах дважды: один раз в воздухе, второй раз – погрузив его в воду. Вес слитка в воздухеG= 7400 Н, в водеG= 1586 Н. Определить плотность сплава?с.

Задача 2.47.Деревянный призматический брус длинойl, ширинойb, высотойh= 0,3 м лежит в воде плоскостьюl?bс погружениемH; плотность дерева бруса?д= 716 кг/м3. Определить глубину погружения брусаН.

Задача 2.48.Определить весGтруб общей длинойL= 2,9 км, опущенных в скважину, заполненную глинистым раствором плотностью ?г= 1630 кг/м3, если известно, что 1 м таких труб с муфтами в воздухе весит 300 Н. Плотность материала труб?т= 7500 кг/м3.

Задача 2.49.Определить силуF1на рычаге длинойа= 1 м, если прессуемое телоАдолжно быть сжато силойF2= 156,96 кН.

Диаметры малого поршняd= 2,5 см, большогоD= 25 см; малое плечо рычагаb= 0,1 м. Трением поршней и их весом пренебречь.

Задача 2.50. Определить давление р, создаваемое гидравлическим грузовым аккумулятором, и запасенную им энергию Э, если вес его движущихся частей G = 725,94 кН, диаметр плунжера D = 0,2 м, ход плунжера H = 6 м и полный КПД аккумулятора ? = 0,85.

Задача 2.51. Определить полезную нагрузку F, действующую вдоль штока, если в поршневую полость гидроцилиндра подводится манометрическое давление р1 = 7,848?105 Па, а в штоковой полости существует противодавление (манометрическое)р2= = 0,981?105Па. Диаметры поршняD= 10 см, штокаd= 3 см. Трением пренебречь.

Задача 2.52.Определить удельный вес?бдеревянного бруса длинойl= 1 м, ширинойb= 0,3 м и высотойН= 0,2 м, плавающего в воде с осадкойh= 16 см.

Задача 2.53.Прямоугольная баржа длинойl= 18 м и ширинойb= 9 м загружена песком ровным слоемh. Осадка баржи с пескомH= 0,5 м. Определить объем пескаVп, если его относительная плотность?= 2, и высоту слоя пескаh. Массу баржи не учитывать.