Сила гидростатичесжого давления на криволинейную поверхность — КиберПедия 

История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Сила гидростатичесжого давления на криволинейную поверхность

2017-10-11 1476
Сила гидростатичесжого давления на криволинейную поверхность 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

Сила гидростатического давления на криволинейные цилиндрические поверхности определяется по формуле

(17)

где Рх - горизонтальная составляющая силы гидростатического давления Р; Рz - вертикальная составляющая силы гидростатического давления.

Горизонтальная составляющая Рх равна

(18)

где ωх - площадь проекции криволинейной поверхности на плоскость, нормальную оси X; - глубина погружения центра тяжести этой проекции.

Точка приложения горизонтальной составляющей определяется так же, как и для плоских поверхностей, где этой поверхностью является ωх.

Вертикальная составляющая Pz находится по формуле

(19)

где W - объем тела давления, заключенного между самой криволинейной поверхностью и ее проекцией на свободную поверхность.

Pz проходит через центр тяжести тела давления.

Равнодействующая сила Р определяется по правилу параллелограмма сложением векторов Рх и Pz.

Центром давления на криволинейную поверхность называется точка, в которой линия действия равнодействующей сипы Р пересекает криволинейную поверхность.

Пример. Определить суммарную силу давления на сегментный затвор радиуса R=5 м, ширине затвора b=1 м и угле а =60° (рис.21).

Решение. Горизонтальную составляющую Рх находим по формуле (18)

где H=R·sinα=5·0?865=4,325 м, тогда Рх =91751 Н.

Для нахождения вертикальной составляющей силы давления необходимо найти объем тела давления, который равен площади фигуры ABC, умноженной на ширину затвора b. Площадь фигуры

 

ABC найдем как разность площадей сегмента АОВ и треугольника СОВ:

π·R2/6-H·R/4=13,08-5,41=7,67 м2.

Вертикальная составляющая Рz равна (19)

Н.

Суммарную силу давления определим по формуле (17)

ЗАДАЧИ.

4.1. Цилиндрический сосуд (рис.22) диаметром D и длиной L полностью заполнен бензином. Определить разрывающие усилия Fx при показании манометра рM.

4.2. Круглое отверстие в вертикальной стенке закрытого резервуара с бензином перекрыто сферической крышкой (рис.23). Определить силу давления жидкости на крышку при манометрическом давлении на ее свободной поверхности рM, если радиус сферы R, а глубина погружения центра тяжести отверстия Н.

4.3. Определить силу давления на коническую крышку высотой а горизонтального цилиндрического сосуда диаметром D, заполненного водой (рис.24). Показание манометра - рM. Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления.

4.4. Смотровой люк в боковой стенке резервуара перекрывается полусферической крышкой диаметром D (рис.25). Определить отрывающее Fx и сдвигающее Fz усилия, воспринимаемые болтами, если уровень бензина над центром отверстия Н, показание манометра – рM.

4.5. Шар диаметром D наполнен водой. Уровень жидкости в пьезометре, присоединенном к шару, установился на высоте Н от оси шара. Определить силу давления на боковую половину внутренней поверхности шара (рис.26). Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления.

4.6. В верхней стенке призматического сосуда с водой (рис.27) имеется полусферическая крышка радиусом R. Определить отрывающее усилие, воспринимаемое болтами крышки, если показание манометра - рM, глубина – h.

4.7. Для выпуска нефти из резервуара (рис.28) имеется полусферический клапан диаметром D. Определить начальное усилие в тросу Т для открытия клапана, если известны уровень нефти в резервуаре Н и масса клапана m.

4.8. Для автоматического поддержания уровня воды в резервуаре (рис.29) использован полусферический клапан диаметром D. Определить массу груза m для поддержания уровня воды Н, если плечи рычага АВ=0,6м, ВС= 1,4 м. Массу клапана принять равной m= 15 кг.

4.9. В дне призматического резервуара с бензином (рис.30) имеется отверстие, перекрытое полусферической крышкой радиусом R. Определить усилие, воспринимаемое болтами крышки, если уровень бензина равен Н, а давление паров бензина рM.

4.10. Гидропневмоаккумулятор (рис.31) заполнен водой на величину Н. Определить силу, действующую на полусферическое дно радиуса R, и разрывающие усилия Fx, действующие на цилиндрические поверхности, если показание манометра равно рM.


Поделиться с друзьями:

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.011 с.