ГиТ35

Задача 2-176. Вертикальный цилиндрический резерву-

ар для хранения мазута (γm					= 8340 Н/м3) диаметром d1																							имеет
полусферическую крышку массой m и сообщается с атмосфе-
рой через трубу диаметром d2. Опреде-																						2
лить высоту h, если усилие, отрывающее
крышку от резервуара, F.																																	h
Параметр			Вариант
	1	2		3		4	5
d1, м	2	1,5		1		3	1,8
d2, мм	200	200		150		300	200							d1
m, кг	12	12		13,5		13	12,8
F, кН	22	15		27		26	20

Задача 2-177. Определить

силы давления, приложенные

R

к плоской (А) и полусфери-

ческой (В) торцевым стенкам

горизонтального

цилиндра,

B

плунжер которого

нагружен

силой F при известных R и d.

A

d	F

бензин

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5
	F, кН	6	8	4	5	9
	R, см	30	40	50	22	28
	d, см	10	20	25	12	14

Задача 2-178. Металлическая
цистерна, имеющая диаметр d
и длину ℓ, полностью заполнена	d
минеральным маслом ρ =0,9·103кг/м3.
m
Давление на поверхности равно ат-
мосферному.Определить силу дав-
ления масла на левую внутреннюю
криволинейную поверхность.

120

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5
	d, м	2,4	2	2,5	2,3	2,4
	ℓ, м	11	10	12	11	12

Задачи2-180…2-189.Определитьравнодействующуюсилу избыточного давления на 1 погонный метр длины (нормально к площади чертежа) поверхности АВС. Найти угол наклона линии действия силы избыточного давления воды на поверхность АВС. Построить эпюры горизонтального, вертикального и нормального избыточного давления на поверхность АВС при данных, приведенных на рисунках.

ат
		h
	r	C	рат
A

B

Рисунок к задаче 2-180

ат

	h +r	рат
A
	r
B
	C

Рисунок к задаче 2-181

121

ат
h
A	r
B

C

Рисунок к задаче 2-182

	ат
2h	A	О	C	рат
		B
		Рисунок к задаче 2-183

		2h-r
	r	A
C		B

Рисунок к задаче 2-184 122

ат
A	2h	рат
	r	B
		C

	Рисунок к задаче 2-185
	ат
	B	3h	рат
A	r	C
	Рисунок к задаче 2-186

			ат
рат	2h	A
B
	r
C
Рисунок к задаче 2-187
ат
	A	2h	рат
		B

r	h
C

Рисунок к задаче 2-188 123

ат		рат
A	h-r
B	r

C

Рисунок к задаче 2-189

Задания для вариантов

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5
	r, м	1.4	1.2	1.0	0.8	1.1
	h, м	2.0	2.2	2.0	1.0	1.5

Задача 2-190. Определить величину и направление силы гидростатического давления воды на 1 м ширины вальцового затвора диаметром D.

Пара-			Вариант
метр	1	2	3	4	5	6
D, м	1,0	2,0	3,0	1,5	2,5	3,5

D	O

Задача 2-191. Определить силу гидростатического давления воды на 1 м ширины вальцового затвора диаметром d, при известных h1 и h2.

	Пара-			Вариант
	метр	1	2	3	4	5	6		d
	d, м	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	h1
									O
	h1, м	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
	h2, м	0,5	1,0	0,5	1,0	2,0	3,0		h2

124

	Задача 2-192. Определить
	силу давления на 1 м ширины
	затвора, перекрывающего ка-	α	β
	нал между двумя смежными
		h1	R
	камерами, если глубина воды	a		h2
	в левой камере – h1, в правой –
	h2, а также известны R, a, α, β.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	h1, м	5,0	5,0	6,0	6,5	7,0	7,5
	h2, м	2,5	2,75	3,0	3,25	3,5	3,75
	R, м	4,0	4,2	4,4	4,6	4,8	5,0
	а, м	2,0	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5
	α, град	15	16	17	18	19	20
	β, град	30	32	34	36	38	40

	Задача 2-193. Цилиндр радиу-	0
	сомrидлинойℓперекрываетотвер-
	стие в дне резервуара размерами
	а× ℓ.Определить:а)силудавления	H
	воды на цилиндр при известных Н
	и p0 = pатм; б) при какой глубине Н	d
	цилиндрвсплывёт,еслиеговес–G,
	а давление на свободной поверх-
	ности – p0.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	r, cм	25	26	27	28	29	30
	ℓ, cм	100	120	140	160	180	200
	a, cм	30	32	34	36	38	40
	H, м	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5
	p0, кПа	80	75	78	82	85	81

Задача 2-194. Круглое отверстие в вертикальной стенке закрытого резервуара с водой перекрыто сферической крыш-

125

кой. Радиус сферы – R, угол a, глубина погружения центра тяжести отверстия – Н. Определить силу давления жидкости FМ на крышку при манометрическомдавлениина свободной поверхности жидкости – pМ.

H

R

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	R, м	0,5	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
	α, град	120	120	110	125	115	130
	H, м	1,0	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
	pМ, кПа	147	98,1	80	120	75	130

Задача2-195.СтальнаятрубадиаметромD работаетподдавлением p. Найти: а) необходимую толщину стенок трубы, если допустимое напряжение для стали [s] = 150 . 103 МПа; б) максимальное допустимое напряжение при толщине стенки трубы δ.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	D, мм	600	700	800	900	1000	1100
	p, МПа	3	3,2	3,4	3,6	3,8	4,0
	δ, мм	4	5	6	7	8	9

Задача 2-196. Определить вели-
чину и направление силы давления
воды на 1 м ширины затвора, пред-							R
ставляющего собой четверть круго-
вого цилиндра радиуса R.
Параметр			Вариант
	1	2	3	4	5	6
R, м	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0

126

Задача 2-197. Определить величину и направление силы давления воды на 1 м ширины затвора, если известны R и H.

Пара-			Вариант
метр	1	2	3	4	5	6
R, м	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0
Н, м	2,0	2,5	3,75	4,0	4,75	5,5

H

затвор

R

Задача 2-198. Определить величину и направление силы давления воды на 1 м ширины щита, если известны R, α, β.

Пара-			Вариант
метр	1	2	3	4	5	6								R
R, м	5,0	5,2	5,4	5,6	5,8	6,0
α, град	45	47	49	51	53	55
β, град	35	37	39	41	43	45

Задача 2-199. Определить величи-
нуинаправлениесилыдавленияводы																R
на 1 м ширины секторного затвора ра-
диуса R при известной величине b.
Параметр				Вариант
	1		2	3			4									5				6
R, м	2,5		3,0	2,5			3,0									2,5				3,0
β, град	45		60	75			40									80				35
Задача 2-200. Изогнутая труба диа-					D
метром D находится под давлением p.																				α
Определитьсилудавленияводынаколе-
но, а также отрывающие и сдвигающие
усилия, которые возникают на стыках
колена с прямолинейным			участком

трубы, если угол поворота трубы – a.

127

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	D, мм	500	500	500	600	600	600
	p, мПа	1,0	1,0	1,0	1,5	1,5	1,5
	α, град	60	90	120	60	90	120

Задача 2-201. Определить вели-
чинуинаправлениесилыдавления
воды на цилиндрический затвор
диаметром D и длиной Z, перего-	H1
раживающий прямоугольный ка-	D
нал шириной b, если глубина воды	H2
с одной стороны щита – Н1, с дру-
гой – Н2.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	D, м	2,0	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5
	Z, м	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10,0
	H1, м	3,0	3,2	3,4	3,6	3,8	4,0
	H2, м	1,0	1,05	1,1	1,15	1,2	1,25
	b, м	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10,0

Задача 2-202. Определить отрывающее усилие, воспринимаемое болтами полусферической крышки диаметром d, если показание манометра – pо, а глубина воды – h. Как изменится усилие, если крышка будет плоской?

d

h

M

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	d, м	1,0	1,2	1,4	1,0	1,2	1,4
	pо, Н/м2	26487	32400	36500	42400	51500	62300
	h, м	1,2	1,5	1,6	1,8	1,4	1,6

128

Задача 2-203. По стальному трубопроводу диаметром d подаётся вода под давлением p. Определить напряжение в стенке трубопровода, если толщина её – dст.

δст

d

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	d, мм	600	550	500	450	400	350
	δ, мм	15	14	13	12	11	10
	p, МПа	6	5	4	3	2	1

	Задача 2-204. Деревянная бочка диаметром d и высотой h
стянута двумя стальны-						h1
ми	обручами		сечением
50	× 3 мм2. В верхнем					a
днище вставлена труба,
					d
в которую		налита вода		h		b
навысотуh1.Определить						a
напряжение		материала
в	верхнем	и	нижнем
обручах.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	h1, м	3,0	2,5	2,0	1,5	1,0	0,5
	h, cм	200	150	100	120	130	140
	d, cм	80	100	120	140	160	180
	a, мм	150	200	250	300	320	280
	b, мм	1700	1100	500	600	660	840

129