Р.93
Задачи можно купить или заказать обратившись по e-mail (skype)
Задача 4
Закрытый резервуар А, заполненный керосином на глубину H = 3 м, снабжен вакуумметром и пьезометром (рисунок 1, в). Определить абсолютное давление p0 над свободной поверхностью в резервуаре и разность уровней ртути в вакуумметре h1, если высота поднятия керосина в пьезометре h = 1,5 м.
Задача 6
Закрытый сосуд с водой (рисунок 1, г) снабжен открытым и закрытым пьезометрами. Определить приведенную пьезометрическую высоту hх поднятия воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке А), если показания открытого пьезометра h = 1,8 м при нормальном атмосферном давлении, а расстояние от поверхности жидкости в резервуаре до точки А равно hА = 0,9 м.
Задача 7
Закрытый резервуар (рисунок 1, г) заполнен бензином. Определить показания манометра pм, если показание открытого пьезометра h = 2,4 м при нормальном атмосферном давлении, а глубина погружения точки А: hА = 1,1 м.
Задача 9
Закрытый резервуар с керосином (рисунок 1, д) снабжен закрытым пьезометром, дифференциальным ртутным и механическим манометрами. Определить высоту поднятия ртути hрт в дифференциальном манометре и пьезометрическую высоту hх в закрытом пьезометре, если показания манометра pм = 0,12 МПа, а расстояния между точками соответственно равны: h1 = 1,3 м, h2 = 2,3 м, h3 = 2,0 м.
Задача 10
К двум резервуарам А и В, заполненным водой, присоединен дифференциальный ртутный манометр (рисунок 1, е). Составить уравнение равновесия относительно плоскости равного давления и определить разность давлений в резервуарах А и В, если расстояния от оси резервуара до мениска ртути равны h1 = 1,5 м; h2 = 0,8 м.
Задача 11
Для опрессовки водой (проверки на герметичность) трубопровода диаметром D = 100 мм и длиной L = 300 м применяется ручной поршневой насос (рисунок 2, а) с диаметром поршня d1 = 40 мм и отношением плеч рычажного механизма a/b = 6. Определить объем воды, который нужно накачать в трубопровод для повышения избыточного давления в нем от 0 до 1,5 МПа. Считать трубопровод абсолютно жестким. Чему равно усилие на рукоятке насоса в последний момент опрессовки?
Задача 14
Предохранительный клапан дифференциального типа (рисунок 2, г), предназначенный для защиты насоса от перегрузки, начинает открываться (для пропуска жидкости в бак) при избыточном давлении p1 = 1,6 МПа. Диаметры клапана D = 32 мм, d = 16 мм. Давление p2 справа от большего и слева от малого поршней равно атмосферному. Определить величину предварительного сжатия пружины (мм), если жесткость ее с = 50 Н/мм. Силами трения пренебречь.
Задача 15
Для определения модуля объемной упругости жидкости Eж используется установка (рисунок 2, д). Резервуар диаметром D = 300 мм, высотой h = 1,3 м и присоединенный к нему гидроцилиндр диаметром d = 80 мм заполнены испытываемой жидкостью так, что начальная высота положения поршня (без груза) H = 1,5 м. После установки на платформу штока груза массой m = 250 кг поршень переместился вниз на расстояние Δh = 5 мм. Вычислить величину модуля объемной упругости жидкости. Весом поршня пренебречь. Резервуар считать абсолютно жестким.
Задача 16
В пружинном гидроаккумуляторе (рисунок 2, е) энергия накапливается за счет сжатия пружины при перемещении гидроцилиндра вправо относительно неподвижного поршня под давлением p жидкости, поступающей через отверстие в штоке. Диаметр поршня d = 40 мм, жесткость пружины с = 40 Н/мм, сила предварительного сжатия ее 2000 Н, перемещение гидроцилиндра при зарядке гидроаккумулятора Δх = 100 мм. Определить давление в начале и конце зарядки гидроаккумулятора. Силами трения пренебречь.
Задача 18
Гидроцилиндр (рисунок 2, з) предназначен для возвратно-поступательного перемещения рабочего органа, присоединенного к штоку. Защита от его перегрузки обеспечивается шариковым предохранительным клапаном. Какое давление p нужно создать в бесштоковой полости гидроцилиндра, чтобы преодолеть рабочее усилие на штоке F1 = 20 кН, если диаметры цилиндра D = 80 мм и штока d = 40 мм, давление в штоковой полости (противодавление сливной линии) p1 = 0,05 МПа? На какое усилие Fn нужно предварительно сжать пружину, чтобы шариковый клапан открывался при усилии на штоке 1,3F1, если диаметр входного отверстия (седла клапана) d1 = 10 мм? Силами трения пренебречь.
Задача 19
Определить силу F, действующую на шток гибкой диафрагмы (рисунок 2, и), если ее диаметр D = 200 мм, полость справа и трубка манометра заполнены водой, показание манометра pм = 0,2 МПа, он установлен на высоте H = 2 м, давление в левой полости – атмосферное.
Задача 21
Наклонный плоский щит АВ (рисунок 3, а) удерживает слой воды H = 3 м при угле наклона щита α = 60° и ширине щита b = 2 м. Требуется разделить щит по высоте на две части так, чтобы сила давления F1 на верхнюю часть его была равна силе давления F2 на нижнюю часть. Определить точки приложения сил F1 и F2. Построить эпюры давления.
Задача 22
Квадратное отверстие со стороной h = 1 м в вертикальной стенке резервуара закрыто плоским щитом. Щит закрывается грузом массой m, на плече x = 1,3 м (рисунок 3, б). Определить величину массы груза, необходимую для удержания глубины воды в резервуаре H = 2,5 м, если величина a = 0,5 м. Построить эпюру гидростатического давления на щит.
Задача 25
Прямоугольный поворотный затвор размерами a·b = 1·2 м перекрывает выход из резервуара (рисунок 3, д). На каком расстоянии необходимо расположить ось затвора О, чтобы при открывании его в начальный момент необходимо было преодолеть только трение в шарнирах, если глубина воды в резервуаре H = 3 м?
Задача 26
Труба прямоугольного сечения a×b = 0,5×0,2 м для выпуска нефти из открытого нефтехранилища закрывается откидным плоским клапаном (рисунок 3, е), расположенном под углом α = 60° к горизонту. Определить начальное подъемное усилие Т троса, чтобы открыть клапан при глубине нефти h1 = 2,8 м. Построить эпюру гидростатического давления на клапан.
Задача 29
В наклонной стенке резервуара для отработанного моторного масла (ρм = 870 кг/м3) имеется прямоугольное отверстие с размерами a×b = 0,8×1,6 м (рисунок 3, и). Определить силу гидростатического давления, которую воспринимают болты крепления крышки, координаты центра давления, построить эпюру гидростатического давления на крышку. Глубина до верхней кромки отверстия H = 3,0 м, угол наклона стенки α = 60°.
Задача 30
Для опорожнения резервуара с нефтью в дне его имеется плоский круглый клапан диаметром d = 100 мм (рисунок 3, к). Определить какую силу T нужно приложить к тросу для открытия клапана при глубине нефти в резервуаре H = 4,2 м. Манометрическое давление паров нефти в резервуаре pм = 10 кПа. Как изменится усилие T, если перед открытием клапана изменить давление на поверхности нефти до нормального атмосферного.
Задача 32
Круглое отверстие в вертикальной стенке закрытого резервуара с бензином перекрыто сферической крышкой (рисунок 4, б). Радиус сферы R = 0,5 м, глубина погружения центра тяжести отверстия Н = 1 м. Определить силу давления жидкости на крышку при манометрическом давлении на ее свободной поверхности pм = 150 кПа.
Задача 33
Определить величину и направление силы давления воды на 1 м ширины затвора, если R = 2 м, Н = 3 м (рисунок 4,в).
Задача 34
Смотровой люк в боковой стенке резервуара перекрывается полусферической крышкой диаметром d = 0,6 м (рисунок 4, д). Определить отрывающее Fx и сдвигающее Fz усилия, воспринимаемые болтами, если уровень бензина над центром отверстия Н = 2 м. Показание манометра pм = 4,1 кПа.
Задача 37
Для выпуска нефти из резервуара (рисунок 4, ж) имеется полусферический клапан диаметром d = 200 мм. Определить начальное усилие в тросу T для открытия клапана, если уровень нефти в резервуаре H = 4,8 м, масса клапана m = 15 кг.
Задача 39
В дне призматического резервуара с бензином (рисунок 4, и) имеется прямоугольное отверстие a × b = 1 × 2 м, перекрытое полуцилиндрической крышкой радиусом R = 0,5 м. Определить усилие, воспринимаемое болтами крышки, если уровень бензина H = 3,5 м, а давление паром бензина pм = 18 кПа.
Задача 41
Призматический сосуд (рисунок 5, а) длиной 3l = 3 м и шириной b = 1 м разделен плоской перегородкой на два отсека, заполненные водой до высот h1 = 1 м, h2 = 1,75 м. Определить: 1) результирующую силу гидростатического давления на перегородку при горизонтальном перемещении сосуда влево с постоянным ускорением a = 4,0 м/с2; 2) ускорение a, при котором эта сила станет равной 0.
Задача 43
При условиях задачи 41 (рисунок 5, а) определить величину абсолютного давления в точках (a, b, c, d, e), лежащих на дне сосуда при горизонтальном перемещении его влево с постоянным ускорением a = 3 м/с2.
Задача 44
Цистерна (рисунок 5, б) диаметром D = 2,2 м и длиной L = 5 м, наполненная нефтью до высоты h = D, движется горизонтально с постоянным ускорением a = 2 м/с2. Определить силу гидростатического давления на плоские торцевые стенки А и В цистерны.
Задача 48
Цилиндрический сосуд (рисунок 5, в) диаметром D0 = 0,5 м и высотой H0 = 0,9 м заполнен керосином с начальным уровнем hн = 0,6 м и вращается с постоянной частотой n = 110 об/мин вокруг вертикальной оси. Определить: 1) полное гидростатическое давление в точках a, b, c, лежащих на окружностях с радиусами rа = 0, rb = D0/4, rc = D/2 и отстоящих не величину z‘ = 0,2 м от дна сосуда; 2) какой минимальной высоты должен быть сосуд, чтобы жидкость не выплескивалась?
Задача 49
Закрытый призматический сосуд (рисунок 5, г) размерами L × B × H = 2,5 × 2,0 × 2,0 м заполнен водой до высоты h = 1,5 м над уровнем которой имеется избыточное давление газа pм = 270 кПа. Сосуд движется горизонтально с постоянным ускорением a = 4,5 м/с2. Определить: 1) величину абсолютного давления в точках К и М; 2) как изменится давление в этих точках, если ускорение будет равно 2a?
Задачи можно купить или заказать обратившись по e-mail (skype)