Задача 24 Задача 26 Задача 35 список использованных источников 38
жүктеу/скачать 1 Mb.
|
ГИДРАВЛИКА, В-14, 2020
Задание 4Определить силу гидростатического давления P, испытываемого осью сегментного затвора, и найти направление равнодействующей этого давления. Глубина перед затвором h м, ширина затвора b м, центральный угол затвора = 60 (рисунок 4.1). Рис.4.1 Исходные данные:
Решение:
где — составляющие силы избыточного давления по соответствующим координатным осям. В случае цилиндрической криволинейной поверхности, как в нашем случае (так как секторный затвор является частью цилиндрической поверхности) где и — горизонтальная и вертикальная составляющие силы Р. Горизонтальная составляющая избыточного давления Рх равна силе давления на вертикальную проекцию криволинейной поверхности где рм — манометрическое давление на поверхности жидкости, hц — глубина погружения центра тяжести вертикальной проекции криволинейной поверхности; — площадь вертикальной проекции криволинейной поверхности. Если манометрическое давление на свободной поверхности жидкости равно нулю (рo = ра), то Вертикальная составляющая равна весу жидкости в объеме тела давления. Тело давления расположено между вертикальными плоскостями, проходящими через крайние образующие цилиндрической поверхности, самой цилиндрической поверхностью и свободной поверхностью жидкости или ее продолжением. Если давление на свободной поверхности жидкости , то тело давления ограничивается сверху пьезометрической плоскостью, удаленной от свободной поверхности жидкости на расстояние Направление силы Р определяется тангенсом угла : В нашем примере, горизонтальная составляющая силы давления где h – напор перед секторным затвором. Вертикальная составляющая силы давления где W - объём тела давления abc длиной b; - площадь фигуры abc; Для определения площади фигуры abc рассмотрим сектор Оbc. Фигура abc является частью сектора, поэтому её площадь можно найти как разность площадей сектора Obc и треугольника Oac. Для определения R=Oc рассмотрим прямоугольный треугольник Oac. В нём сторона Oa = R/2, т.к. лежит против угла acO, равного 30˚. Тогда катет ac = h треугольника Oac определяется по теореме Пифагора: Следовательно, . Подставляя, значение радиуса затвора, получаем, площадь фигуры abc Тогда Тогда величина силы гидростатического давления на затвор равна На основании свойства гидростатического давления можно утверждать, что сила P направлена по радиусу к секторному затвору, т.к. именно он является нормалью к окружности. Угол наклона β силы P к горизонту определяется из тригонометрической функции жүктеу/скачать 1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|