Указания
В уравнении равновесия щита будет присутствовать момент от силы давления Р1 и момент от силы трения T.
Задача 10
Прямоугольный поворотный щит размером LB закрывает выпускное отверстие резервуара с жидкостью. Справа от щита уровень жидкости H1, слева – H2. Щит открывается с помощью троса, перекинутого через неподвижный блок.Температура жидкости tC.
Определить силу T натяжения троса, необходимую для открытия щита, если пренебрегать трением в цапфах (см. сноску 1).
Рисунок к задачам 10 и 11 |
Таблица исходных данных
Вариант |
Темп-ра, t С |
H1, м |
L, м |
H2, м |
B, м |
Угол , |
Жидкость |
0 |
20 |
6,0 |
3 |
2,7 |
4 |
30 |
керосин |
1 |
25 |
7,0 |
4 |
3,6 |
3 |
45 |
бензин |
2 |
30 |
4,0 |
3 |
1,6 |
6 |
60 |
нефть |
3 |
10 |
6,5 |
5 |
2,0 |
4 |
30 |
диз.топливо |
4 |
15 |
3,5 |
2 |
2,0 |
3 |
60 |
керосин |
5 |
5 |
7,2 |
5 |
3,6 |
2 |
45 |
бензин |
6 |
20 |
6,5 |
4 |
3,1 |
6 |
45 |
нефть |
7 |
35 |
4,5 |
3 |
2,1 |
8 |
30 |
диз.топливо |
8 |
10 |
3,0 |
2 |
1,2 |
5 |
60 |
бензин |
9 |
10 |
4,8 |
3 |
2,0 |
5 |
30 |
Нефть |
Задача 11
Решите задачу 10 при условии, что слева жидкости нет и H2 = 0.
Указания
В уравнении равновесия щита отсутствует момент от силы Р2.
Задача 12
Прямоугольный поворотный затвор размерами m n перекрывает выход воды в атмосферу из резервуара, уровень в котором равен H.
Определить, на каком расстоянии х от нижней кромки затвора следует расположить его ось поворота, чтобы для открытия затвора нужно было преодолевать только момент трения в цапфе. Найти также момент трения, если диаметр цапф равен d, а коэффициент трения скольжения f. Принять f = 0,2 для всех вариантов.
Рисунок к задачам 12, 13 и 14
Указания
Величина х определяется из условия равновесия затвора : М0= 0.
Центр тяжести щита расположен на глубине hc= H – m/2.
Центр давления – точка приложения силы давления Р, расположен ниже центра тяжести на величину .
Атмосферное давление действует с обеих сторон щита и поэтому уравновешивается.
С
хема
действующих сил
Таблица исходных данных
вариант |
Темп-ра, t С |
H, м |
m, м |
n, м |
d, мм |
жидкость |
0 |
10 |
5,0 |
3 |
4,5 |
150 |
керосин |
1 |
15 |
6,0 |
4 |
3,5 |
180 |
бензин |
2 |
35 |
7,0 |
3 |
6,5 |
140 |
нефть |
3 |
15 |
8,5 |
5 |
4,5 |
120 |
диз.топливо |
4 |
18 |
4,5 |
2 |
3,5 |
150 |
керосин |
5 |
5 |
6,2 |
3 |
2,5 |
160 |
бензин |
6 |
20 |
6,5 |
3 |
6,5 |
200 |
нефть |
7 |
5 |
4,5 |
2 |
8,5 |
130 |
диз.топливо |
8 |
12 |
4,0 |
2 |
5,5 |
110 |
бензин |
9 |
14 |
4,2 |
3 |
5,5 |
100 |
нефть |
Задача 13
Решите задачу 12 при условии, что сила трения, возникающая при вращении вала, не учитывается.