9

міністерство аграрної політики україни

львівський національний аграрний університет

Гідравліка і

сільськогосподарське водопостачання

робочий зошит

Для лабораторних робіт

для студентів факультету

механіки та енергетики

Студент ________________________________ група ____

Львів 2011

Рекомендовано до друку

методичною радою

Львівського державного аграрного університету

Протокол №

від _______________ 2006 р.

Укладачі: канд.техн.наук, в.о. професора В.М.Боярчук

канд.техн.наук,. доцент С.В.Сиротюк

ст. викладач Михалюк М.А.

Рецензент: канд.техн.наук, доцент С.М. Ващик

Відповідальний за випуск: к.т.н., Шолудько Я.В.

Редактор М.М. Забор

Коректор Д.Б. Дончак

 Львівський державний аграрний університет, 2006

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

Визначення сили гідростатичного тиску на плоский клапан і координати точки її прикладання

МЕТА РОБОТИ: навчитись визначати силу гідростатичного тиску, що діє на плоску поверхню і координату точки її прикладання.

Загальні відомості

Сила гідростатичного тиску на плоску поверхню при атмосферному тиску на вільну поверхню визначається за формулою:

, (1.1)

де  - густина рідини (для води =1000 кг/м³);

h_c – глибина занурення центру ваги змоченої поверхні, м;

 - площа змоченої поверхні, м²

Положення центра тиску (точки прикладання сили гідростатичного тиску визначають за формулою:

, (1.2)

де у_d – відстань від вільної поверхні рідини до центра тиску (заміряється по нахиленій плоскій поверхні), (координата центра тиску), м;

у_с – відстань від вільної поверхні рідини до центра ваги змоченої поверхні, (координата центра ваги), м;

І_о – момент інерції змоченої поверхні відносно осі, що проходить через центр ваги.

Для круга момент інерції змоченої поверхні відносно осі визначається за формулою:

. (1.3)

З формули (1.2) видно, що центр тиску знаходиться нижче центра ваги на величину ексцентриситета

. (1.4)

Завдання

1.Експериментально визначити п'єзометричний напір над клапаном і силу, яку необхідно прикласти для його відкривання.

2.Розрахувати силу гідростатичного тиску, яка діє на поверхню клапана.

3.Визначити координати центра ваги поверхні клапана і точку прикладання сили гідростатичного тиску.

4.Скласти рівняння рівноваги моментів сил, що діють на клапан і визначити фактичну силу гідростатичного тиску.

5.Проаналізувати і оцінити отримані результати.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПІДГОТОВКИ І КОНТРОЛЮ

0. Що таке абсолютний гідростатичний тиск і як його визначити?

1. Як розрахувати силу гідростатичного тиску, що діє на плоску поверхню?

2. Що таке центр ваги змоченої поверхні?

3. Що таке точка прикладання рівнодійної сили гідростатичного тиску?

4. Як розрахувати глибину занурення центра ваги змоченої поверхні?

5. Як розрахувати глибину занурення точки прикладання рівнодійної сили гідростатичного тиску, якщо відомо глибину занурення центра ваги змоченої поверхні?

Таблиця 1.1 – Вихідні дані та результати експерименту

Показник	Позначення або формула	Одиниці виміру	Спостереження
			1	2	3
1.Діаметр змоченої поверхні клапана	d	м	0,082
2.Віддаль між шарніром В і точкою прикладання сили Rп	b	м	0,197
3.Віддаль від центра ваги клапана до шарніра В	ao	м	0,160
4.Кут нахилу клапана до горизонтальної площини		град	30

рис. 1.1 Схема лабораторної установки для визначення сили гідростатичного тиску

Таблиця 1.2 – Результати експериментів

Показник	Позначення або формула	Одиниці виміру	Спостереження
			1	2	3
1.Напір у баку над центром ваги клапана	hс	м
2.Покази динамометра в момент відкривання клапана	Rп	Н
3.Площа змоченої поверхні клапана	 = d2/4	м2
4.Гідростатичний тиск в центрі ваги клапана	рp = ghс	Н/м2
5.Сила гідростатичного тиску на клапан (розрахункова)	Рp = рp	Н
6.Осьовий момент інерції поверхні клапана відносно центральної осі	Io =	м4
7.Координата центра ваги клапана	уc = hс/sin	м
8.Координата точки прикладання рівнодійної сили гідростатичного тиску (центр тиску)		м
9.Віддаль від шарніра до точки прикладання сили гідростатичного тиску	a = ao - (уd -уc)	м
10.Сила гідростатичного тиску (визначена дослідно)		Н

загальні висновки з роботи