Сборник задач по гидравлике (Челябинск) 3

32. Отверстие гидротехнического сооружения закрыто опрокидывающимся плоским затвором, расположенным под углом =40o (рис. 32). Зная вес затвора G=75 кН, его размеры с=3,5 м и l=3 м (l – ширина) и положение опорного шарни-ра (В=1,4 м), определить напор Н, при котором затвор открывает отверстие для слива воды.

33. По показанию U-образного ртутного манометра (рис. 33) вычислить падение давления на диафрагме, h1=130 см, h2=20 см, жидкость в трубе — керосин.

34. Определить момент М, необходимый для открытия дроссельного затвора (рис. 34), и выяснить, как влияет избыточное давление pМ в трубопроводе на величину искомого момента. Трением в опорных узлах пренебречь. D=2500 мм.

35. Определить абсолютное и избыточное давление воздуха в баллоне pо (рис. 35). Выразить результат в следующих единицах: ата, ати, кг/см2, кПа, мм рт. ст., h=40 см, жидкость — бензин.

36. Определить силу гидростатического давления двух разнородных жидкостей (рис. 36) на вертикальную стенку, найти центр давления и построить эпюру давления. H=2 м, h=0,8 м, b=4 м, жидкости – вода и нефть.

37. Определить абсолютное и избыточное дав-ление pо в сосуде (рис.37), если h=20 см, жидкость – ртуть.

38. Цилиндрический бак диаметром.d=1800 мм заполнен жидкостью. Определить силу гидростатического давления на плоскую торцовую стенку бака и найти центр давления (точку приложения силы давления.). Показание манометра pМ=40 кПа. Жидкость – глицерин (рис. 38).

39. Определить, абсолютное и избыточное давление на поверхности батискафа, погруженного в море на глубину h=6 км. Атмосферное давление p=748 мм рт. ст. Выразить результат в следующих единицах: ата, ати, кг/см2, кПа, мм рт. ст.

40. Определить величину и направление равнодействующей силы давления воды на цилиндрический затвор плотины (рис. 39), перекрывающий прямоугольное донное отверстие высотой h=D=800 мм и шириной b=3000 мм. Глубина воды слева H1=3000 мм, справа Н2=400 мм.

41. Определить манометрическое давление pМ в верхней части одного из наполненных водой сообщающихся сосудов (рис. 40), если на поршень второго сосуда действует сила p=200 Н, d1=150 мм, d2=450 мм, d3=200 мм, h=700мм.
42.

42. В прямоугольном окне вертикальной стенки резервуара (рис. 41) установлен на цапфах прямоугольный цилиндрический затвор (270) диаметром D=1000 мм и длиной b=2000 мм. Определить усилие на цапфы и момент силы воздействия жидкости на затвор при напоре Н=2000 мм. Весом затвора пренебречь. Жидкость – бензин, ρ=720 кг/м3.

43. Определить показание h дифференциального двухжидкостного манометра (рис. 42), при котором система из двух поршней, имеющих общий шток, будет находиться в равновесии, если в обоих цилиндрах А находится воздух, а в верхней части колена Б манометра – спирт. Показания пружинного манометра – pМ=110 кПа. Трением поршней в цилиндрах пренебречь. Наружное давление равно атмосферному, D=280 мм, d=240 мм.

44. Квадратное отверстие (рис. 43) со стороной в=400 мм в вертикальной стенке открытого резервуара закрыто щитом, поворачивающимся вокруг горизонтальной оси О. Щит прижимается грузом Q, подвешенным на рычаге r=600 мм. Определить минимально необходимый вес груза Q, если расстояние от верхней кромки отверстия до оси поворота щита a=120 мм. Уровень воды перед отверстием Н=1,5 м. Весом рычага пренебречь.

45. Поворотный клапан закрывает выход из резервуара в трубу квадратного сечения (рис. 44). Определить, какую силу Т нужно приложить к тросу для открытия клапана и пропуска жидкости. Давление в резервуаре pМ=20 кПа, =45о, Н=1200 мм, а=400 мм, жидкость – бензин.

46. Определить показания дифференциального манометра (рис. 45), при котором система из двух поршней, имеющих общий шток, будет находиться в равновесии, если в обоих цилиндрах А находится вода, а в колене дифференциального манометра Б – ртуть. Показание пружинного манометра pМ=120 кПа, D=250мм. Трением поршней в цилиндрах пренебречь. Наружное давление – атмосферное.

 47. Для испытания на прочность резервуара произведена его опрессовка, т.е. наполнение под давлением p1=4,5 МПа жидкостью, имеющей объемный модуль упругости Е=2000 МПа. За время t=8 ч. давление в резервуаре вследствие утечек через швы понизилось до p2=4,2 МПа. Сколько за это время вытекло жидкости из резервуара, если он имеет форму цилиндра с диаметром d=500 мм м высотой h=1500мм? Деформацией стенок резервуара пренебречь.

48. Определить силу S, на которую должно быть рассчитано запорное устройство квадратной крышки (рис. 46), поворачивающейся вокруг горизонтальной оси О и закрывающей отверстие в боковой плоской стенке сосуда, если в сосуде находится жидкость Ж (глицерин), а показание манометра, присоединенного к верхней части сосуда, pМ=90 кПа, h=1300 мм, а=600 мм.

49. На какую высоту h (рис. 47) поднимется вода в пьезометрической трубке при воздействии на плунжер силой p=250 Н, если диаметр плунжера D=200 мм, а заглубление плунжера а=300 мм?

50. В перегородке, разделяющей резервуар на две части, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом (рис. 48), высотой h=40 мм и шириной b=800 мм. Определить силу Т, которую нужно приложить к тросу для поворота щита. Найти реакцию донного порога R, если Н1=1800 мм, Н2=1200 мм, =30°, жидкость – бензин.

51. Сосуд плавает на поверхности воды (рис. 49), круглое отверстие закрыто плоской крышкой (d=0,5 м). Определить силу давления F на крышку, если внутри сосуда давление p=-2 кПа.

52. Давление в сосуде (рис. 50) измеряется батарейным манометром. По показаниям манометра определить силу давления на верхнюю крышку сосуда, если h2=180 мм, h1=120 мм, h=300 мм, D=400 мм.

53. Резервуар имеет выпускную трубу диаметром d=50 мм, перекрытую дисковым затвором (рис. 51). Избыточное давление pо=60 кПа, Н=0,8 м. Найти силу давления воды на клапан затвора и момент этой силы относительно оси поворота затвора.

54. Найти силу гидростатического давления на перегородку, разделяющую жидкости (рис. 52), точку ее приложения и построить эпюры гидростатического давления, если слой нефти составляет h1=1,5 м, а слой воды – h2=0,8 м, угол наклона перегородки =30°, ширина перегородки b=2 м.

55. Угловой поворотный затвор перекрывает боковое отверстие А резервуара (рис. 53). R1=R2=0,5 м, ширина затвора В=1 м, Н=3 м. Определить полную силу давления воды на затвор и момент этой силы относительно оси поворота затвора.

56. Давление жидкости в гидроцилиндре p=0,2 МПа. Не учитывая силу трения, определить, при каком значении х поршень будет находиться в равновесии. D=80 мм, жесткость пружины С=7,8 Н/мм, на-чальное поджатие ее 10 мм (рис. 54).

<предыдущая страница  страница 3 следующая страница> 

Автор страницы: admin