Задача 31

Бензин (относительная плотность =0,7) под избыточным давлениемр = 30 кПа подводится к поплавковой камере карбюратора по трубке диаметром d = 4 мм. Шаровой поплавок массой 25 г и игла массой 12 г, перекрывающая доступ бензина, укреплены на рычаге a = 40 мм, b = 15 мм, который может поворачиваться вокруг неподвижной оси 0. Определить радиус r поплавка из условия, чтобы в момент открытия отверстия поплавок погружен наполовину (трением в шарнирах и весом рычага пренебречь).

Рисунок к задаче 31

Задача 32

Подводный железобетонный туннель круглого сечения с внутренним диаметром D = 3 м и толщиной стенки  = 250 мм удерживается от всплывания тросами Т, расположенными попарно через каждые 6 м длины туннеля. Определить натяжение тросов, полагая дополнительную нагрузку, приходящуюся на 1 м длины туннеля G = 10 кН, плотность бетона 2,5 т/м³.

Рисунок к задаче 32

Задача 33

Определить отрывающее усилие, воспринимаемое болтами полусферической крышки радиусом r = 0,5 м, если показание манометра P_о = 26487 н/м². Глубина воды h=1,2 м.

Рисунок к задаче 33

Задача 34

Определить минимальную толщину стенок стального трубопровода диаметром d=60 см, находящегося под средним гидростатическим давлением Р =294,3•10⁴ н/м²=30 атм. Допускаемое напряжение  = 1373410⁴ н/м²

Рисунок к задаче 34

Задача 35

Каков наименьший уровень Н воды в сосуде, при котором стальной шар (относительной плотностью  = 8) радиусом R = 100 мм, перекрывающий круглое отверстие диаметром d = 1,5 R в вертикальной стенке, будет находиться в равновесии?

Задача 36

Определить силу, прижимающую стальной (относительная плотность  = 8) шаровой всасывающий клапан радиусом R = 100 мм к седлу, имеющему диаметр d = 125 мм, если диаметр насосного цилиндра D = 350 мм, а усилие по штоку Р = 4000 Н. Седло клапана расположено ниже оси цилиндра на расстояние h₁ = 0,5 м и выше свободной поверхности в резервуаре с атмосферным давлением на расстояние h₂ = 6,5 м, причем труба под клапаном заполнена водой.

Рисунок к задаче 36

Задача 37

Поворотный пролет моста опирается на цилиндрический поплавок диаметром D = 3,4 м, плавающий в камере диаметром D₁ = 3,6 м.

Определить: погружение а поплавка в воду, если масса пролета с поплавком m = 30 т; осадку h пролета при нагружении его внешней силой Р = 100 кН.

Рисунок к задаче 37

Задача 38

Смотровой люк в боковой стенке резервуара перекрывается полусферической крышкой диаметром d=0,6 м. Определить отрывающее F_x и сдвигающее F_z усилия, воспринимаемые болтами, если уровень бензина над центром отверстия H = 2 м. Показание манометра р_м= 4,1 кПа.

Рисунок к задаче 38

Задача 39

Для автоматического поддержания уровня воды в резервуаре использован полусферический клапан диаметром d = 250 мм в дне. Определить массу груза т для поддержания уровня воды H = 3,2 м, если плечи рычага АВ = 0,6 м, ВС=1,4 м. Масса клапана m_к=15 кг.

Рисунок к задаче 39

Задача 40

Погруженный в воду полый шаровой клапан диаметром D = 150 мм и массой m = 0,5 кг закрывает выходное отверстие внутренней трубы диаметром d = 100 мм. При какой разности уровней Н клапан начнет пропускать воду из внутренней трубы в резервуар?

Рисунок к задаче 40

5. Гидростатические машины и механизмы

Из основного уравнения гидростатики следует, что изменение давления в любой точке покоящейся жидкости передается остальным ее точкам без изменения. В этом состоит суть закона Паскаля. Этот закон широко применяется при конструировании различных гидравлических устройств, действие которых основано на передаче давления внутри жидкости. На его принципе работают гидравлические прессы, гидравлические подъемники, гидравлические аккумуляторы, гидравлические мультипликаторы (повысители давления), гидравлические тормоза и другие устройства.