Задание I.4
1. Определить силу давления воды на прямоугольный наклонный щит (рис. 1.7) и центр давления. Глубина перед щитом h1.
за щитом h2, ширина щита b. Угол наклона щита к горизонту α.
Расчет выполнить аналитически и графоаналитическим способами. Найти начальное подъёмное усилие исходя из условия, что щит при подъеме вращается вокруг шарнира О, а сила тяги Т действует по перпендикуляру к плоскости щита. Превышение шарнира над горизонтом воды перед щитом α. Весом щита и трением в шарнире пренебречь.
Рис. 1.7
Исходные данные для расчета взять из таблицы 1.7.
Таблица 1.7
№ пп. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
h1, м |
0,6 |
1,0 |
1,4 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
h2, м |
0,0 |
0,5 |
0,9 |
0,6 |
1,0 |
0,9 |
1,2 |
1,3 |
b, м |
0,5 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,1 |
2,0 |
1,8 |
a, м |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,4 |
0,6 |
α° |
60 |
45 |
60 |
30 |
60 |
45 |
30 |
60 |
2. Вертикальный цилиндрический резервуар диаметром D имеет коническую крышку 1, оканчивающуюся открытой вертикальной трубой. Диаметр трубы d, высота конической части крышки h1 (рис. 1.8).
Резервуар заполнен водой до уровня, отстоящего на h от фланца крышки.
Пренебрегая весом крышки и трубы, вычислить усилие, разрывающие болты, которыми крышка крепится к резервуару.
Рис. 1.8
Исходные данные для расчета взять из таблицы 1.8.
Таблица 1.8
№ пп. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
D, м |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
d, м |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,5 |
0,7 |
0,8 |
0,8 |
1,0 |
h1, м |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,8 |
h, м |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
Задание I.5
1. Вертикальный щит (рис. 1.9), составленный из шести досок одинаковой ширины а, сдерживает столб воды высотой h. Ширина щита равна b.
Рис. 1.9
Вычислить силу давления воды на щит и на каждую доску в отдельности. Найти центр давления. Решение проверить графически.
Исходные данные для расчета взять из таблицы 1.9.
Таблица 1.9
№ пп. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
h, м |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,4 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
b, м |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
2,2 |
2,8 |
1,8 |
1,6 |
1,4 |
a, м |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
2. Лежащий на земле цилиндрический резервуар диаметром D и длиной L заполнен водой. Горловина резервуара открыта (рис. 1.10).
Вычислить усилия, разрывающие резервуар по сечениям А-А, Б-Б и В-В
Исходные данные для расчета взять из таблицы 1.10.
Таблица 1.10
№ пп. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
L, м |
8,0 |
8,6 |
8,4 |
8,0 |
7,6 |
7,2 |
6,8 |
6,4 |
D, м |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
Рис. 1.10