![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
Задача 1.7
Под
каким давлением
(рисунок 1.7) нужно подать жидкость в
безштоковую полость гидроцилиндра,
чтобы поршень начал двигаться вправо,
преодолевая силу
на штоке, если давление в штоковой
полости
?
На какую силу сжатия
нужно отрегулировать пружину
предохранительного клапана, чтобы он
открывался при возрастании силы на
штоке до величины
,
если диаметр входного отверстия (седла)
клапана
,
а давление
.
Силы трения не учитывать.
Рисунок 1.7
Таблица исходных данных:
-
Диаметр, мм
Давление, МПа
Сила, Н
Решение:
-
Для движения штока необходимо, чтобы сила давления в бесштоковой полости равна
+сила давления от
. Таким образом:
где
Следовательно,
Отсюда выражаем давление, под которым нужно падать жидкость в бесштоковую полость гидроцилиндра, чтобы поршень начал двигаться вправо:
-
При силе на штоке в
в бесштоковой полости:
Для открытия клапана необходимо равенство сил слева и справа от него:
Определяем
силу сжатия ,
на которую нужно отрегулировать пружину
предохранительного клапана, чтобы он
отрывался при возрастании силы на штоке
до величины
:
Ответ:
Задача 1.9
Определить
осадку и
проверить остойчивость плавания в воде
деревянного бруса (рисунок 1.9). Размеры
бруса: высота
,
ширина
,
длина
.
Относительная плотность бруса
.
Вычислить наименьшую высоту
,
при которой брус будет еще остойчив.
Рисунок
1.9
Таблица исходных данных:
Относительная плотность |
Плотность воды, кг/м3 |
Длина, м |
Ширина, м |
Высота, м |
|
|
|
|
|
Решение:
Для определения осадки бруса записываем условие плавания:
Относительная плотность бруса:
Поскольку
брус – однородное прямоугольное тело,
его центр тяжести (т.С) находится на
середине высоты .
Центр водоизмещения (т. D)
лежит в центре тяжести объема погруженной
части
,
т.е. на высоте
от нижней кромки бруса. Т.к. т.С выше т.D
на величину:
Для
проверки остойчивости тела необходимо
вычислить величину метацентричного
радиуса .
Находим центральный момент инерции плоскости ватерлинии относительно продольной оси:
Тогда по формуле:
Т.к.
,
то брус не устойчив.
Ответ:
Задача 1.11
В
вертикальной стенке, разделяющей
резервуар на две части, расположено
круглое отверстие с диаметром
и насадкам длиной
(рисунок 1.11). В наружной стенке имеется
другое отверстие диаметром
.
Центры обоих отверстий расположены на
высоте
от дна. Уровень воды в левой части
резервуара
,
расход через отверстия
.
Определить уровень
воды в правой части резервуара и диаметр
отверстия в наружной стенке.
Рисунок 1.11
Таблица исходных данных:
Параметр |
Расход, л/с |
Вид насадка |
|
|
конический сходящийся |
Решение:
Осредненные значения коэффициентов для режима истечения жидкости через конический сходящийся насадок для маловязких жидкостей (в нашем случае вода) следующие:
Коэффициент
сжатия
находим из соотношения:
Запишем
уравнение расхода :
Из этого уравнения находим скорость истечения в сжатом сечении струи:
Определяем расчетный напор:
Так
как ,
то и
.
Тогда:
Отсюда находим уровень воды в правой части резервуара:
Запишем
уравнение расхода :
Ответ: