4 Силы давления жидкости на криволинейные стенки

4.251 Определить силу Q (кН), способную удержать конический клапан в закрытом положении, если размеры клапана: радиус основания R  = 280 мм, высота h = 2R, давление воды в верхней точке сосуда р_м = 0,04 кгс/см², масса клапана m = 14,5 кг.

4.252 Определить, под каким углом α к горизонту направлена результирующая сила давления воды на цилиндрическую крышку резервуара, если радиус крышки R, ширина крышки В, высота слоя воды в резервуаре Н.

4.253 Вертикальная цилиндрическая емкость высотой Н = 5 м и диаметром D = 4 м заполнена жидкостью, плотность которой ρ = 750 кг/м³. Манометр, установленный на высоте h = 2 м от дна емкости, показывает давление р_м = 0,5 МПа. Определите силу, действующую на полусферическую крышку, диаметр которой d = 1,2 м.

4.254 Определить силу Р давления воды на сегментный щит, угол α под которым сила наклонена к горизонту, а также глубину погружения центра давления. Построить эпюру гидростатического давления на щит.

4.255 В верхней стенке призматического сосуда с водой (рис. 4.6) имеется полусферическая крышка R = 0,7 м. Определить отрывающее усилие, воспринимаемое болтами крышки, если показания манометра р_м = 200 кПа, глубина h = 1,5 м.

4.256  На рис. 1.1 показана расчетная схема. На ней изображена вертикальная прямоугольная стенка, переходящая в криволинейную (цилиндрическую) поверхность. Стенка и цилиндрическая поверхность находятся под давлением воды.

Требуется:

1. Определить аналитическим и графоаналитическим путем силу избыточного давления на вертикальную стенку АВ.
2. Определить графическим и аналитическим путем координату центра давления для стенки АВ.
3. Показать эпюры горизонтальной составляющей силы давления Р_х на цилиндрическую поверхность ВК и тело давления.
4. Определить вертикальную и горизонтальную составляющие силы избыточного давления на цилиндрическую поверхность ВК, а также их равнодействующую.
5. Найти координаты центра давления равнодействующей силы на цилиндрическую поверхность аналитическим путем и проверить найденные координаты с помощью параллелограмма сил. построенного в центре кривизны.

4.257 Изобразить тело давления и определить силу давления на полусферическую и коническую крышки люков, диаметром 0,4 м, если h = 1,5 м, Н = 2,6 м, b = 0,4 м (рис. 1). Резервуар заполнен водой при температуре 20°С.

4.258 Построить эпюру избыточного гидростатического давления воды на подпорную стенку шириной b. Определить горизонтальную и вертикальную составляющие силы давления воды на криволинейный участок АВ стенки, а также равнодействующую сил давления и её линию действия. Плотность воды принять равной ρ =1000 кг/м³.

Таблица 3.7

Варианты исходных данных

4.259 Дано: h = 1м, D = 1м, H = 3м, h₁ = 1,5 м, жидкость вода ρ = 1000 кг/м³

Определить: 1) Силы, действующие на болты A, B, С, E

2) Построить эпюру давления