![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Агроинженерия 2 страницаРешение: Для определения веса груза, который нужно положить на верхнею опоку во избежание ее всплытия необходимо записать уравнение равновесия опоки. На верхнюю опоку при заливке формы чугуном будут действовать три силы: вес груза и опоки, и сила давления жидкого чугуна, заливаемого в форму:
Из этого уравнения вес груза
В последнем уравнении неизвестна сила давления жидкого чугуна на опоку. Она определяется как произведение весового давления чугуна на смоченную поверхность (нижнюю) верхней опоки.
Вес груза:
13. Смотровой люк в боковой стенке резервуара перекрывается полусферической крышкой диаметром d=0,6 м. Определить отрывающее Fx усилия, и сдвигающее Fz, воспринимаемые болтами, если уровень бензина над центром отверстия Н=2 м. Показание манометра р=4.1кПа. Решение: Отрывающее усилие Fх - это есть горизонтальная составляющая силы давления на полусферическую крышку. Как известно, горизонтальная составляющая равна силе давления на вертикальную проекцию этой полусферической крышки.
Плотность бензина принята здесь равной Fz =
Решение: Для удержания массы груза необходимо записать уравнение равновесие щита, которое будет представлять уравнение моментов, так как щит может совершать только поворотное движение т.е. ∑М0=0. На щит действуют два момента: момент силы тяжести груза и момент силы давления воды , т. е. можно записать, что m·g·x= где Сила давления воды: Точка приложения этой силы относительно свободной поверхности воды в резервуаре:
а плечо силы Fж определится следующим образом:
Из начального уравнения масса груза равна m =
Решение: Так как речь идет об определении давления, необходимо написать уравнение равновесия поршня. На поршень действуют три силы: две силы давления жидкости со стороны поршневой и штоковой полости и внешнее усилие F, приложенные к штоку. Уравнение равновесия запишем следующим образом:
Из этого уравнения и определим искомую величину
Решение: Для определения силы F необходимо записать уравнение равновесия двухступенчатого поршня. На него действуют четыре силы: внешняя сила, приложенная к штоку, силы избыточного давления ρ1, приложенные к большой и малой ступеням поршня и сила, приложенная к малой ступени справа. Итак, уравнение равновесия:
откуда:
= 132775-5,4 = 132Н.
Решение: Чтобы определить давление р1, необходимо записать уравнение равновесия цилиндра, на который действуют две силы давления жидкости слева и справа и внешняя нагрузка F. Слева действует сила
где Уравнение равновесия цилиндра в развернутом виде будет выглядеть так: Запишем полученное выражение относительно искомой величины и определим ее численное значение
Решение: Сила, действующая на каждую из четырех стенок сосуда, равна произведению давления в центре тяжести стенки на ее площадь, т.е. F = Давление в центре тяжести стенки складывается из манометрического ( на свободной поверхности жидкости) и весового давлений Для равнобедренного треугольника, каковым являются боковые стенки правильной пирамиды, центр тяжести расположен на расстоянии 1/3 от основания. Площадь стенки определяется как половина произведения основания b на высоту стенки. Высота стенки выражается через высоту пирамиды и по теореме Пифагора будет равна С учетом полученных выражений, формулу для определения силы F можно записать в следующем виде:
Решение: Во всех задачах, где необходимо определить силу или давление, нужно записывать уравнение равновесия тела, о котором идет речь в задаче. В данной задаче необходимо определить силу F, приложенную к штоку. Так как шток и поршень представляю собой единичное целое, нужно записать уравнение равновесия поршня и из него выразить искомую силу F. В классическом варианте на поршень гидроцилиндра всегда действуют три силы: сила давления рабочей жидкости слева и справа и внешняя сила, приложенная к штоку ( в данном случае искомая). Сила давления жидкости слева от поршня (со стороны поршневой полости): Сила давления жидкости справа от поршня (со стороны штоковой полости)
Таким образом, уравнение равновесия поршня:
Из последнего уравнения видно, что в правой части есть неизвестная величина - давление в поршневой полости гидроцилиндра - pп. Чтобы определить численное значение этого давления необходимо записать уравнение равновесия клапана. В силу того, что жидкость несжимаема, поршень не начнет перемещаться влево до тех пор, пока не откроется клапан. В момент открытия клапана на него, так же как и на поршень, действуют три силы: две силы давления жидкости и сила пружины F0. Уравнение равновесия клапана, таким образом, запишется так: откуда искомая величина: Сила, приложенная к штоку поршня:
Решение: Kлючом к решению этой задачи служит последнее предложение «Процесс расширения и сжатия воздуха принять изометрическим». Это означает, что для решения задачи нужно записать уравнение изотермы, т. е.
где р1 и V1 - давление и объем воздуха в начале хода поршня; р2 и V2 - те же величины в конце хода поршня; Объемы V1 и V2 выразим через геометрические параметры цилиндра:
Давление в начале хода поршня р1 =р1max. Давление в конце хода поршня, найдем из уравнения равновесия поршня, когда он остановится. На поршень действуют три силы: сила давления рабочей жидкости со стороны поршневой полости, где давление слива отсюда давление воздуха в конце хода: Полученные значения внесем в исходное уравнение, сократив общий множитель 2 · Ɩ = 1,3 · (L + Ɩ) или 2 · Ɩ - 1,3 · Ɩ = 1,3 · L или 0,7 · Ɩ = 1,3 · 400, Ɩ = 742мм.
Решение: Для определения давления жидкости, подаваемой к колесным тормозным цилиндрам, необходимо записать уравнение равновесия поршня 3. На него действуют четыре силы: две силы давления жидкости слева и справа, сила пружины и сила давления воздуха на диафрагму. Последняя будет действовать и на поршень 3, т. к. он жестко связан с диафрагмой. Сила давления воздуха на диафрагму и сила давления тормозной жидкости слева стремятся переместить поршень 3 вправо. Этому перемещению препятствуют сила пружины и сила давления тормозной жидкости справа от поршня. Запишем это уравнение относительно искомой величины р2:
В правой части полученного уравнения неизвестно давление в левой полости гидроцилиндра 2-р1. Согласно закона Паскаля, такое давление будет и в полости верхнего гидроцилиндра. В верхнем гидроцилиндре это давление создается силой, действующей на шток поршня гидроцилиндра 1, которая в свою очередь, зависит от усилия на педали и соотношения плеч рычага в/а. Таким образом, давление р1 можно выразить так: Подставив численные значения всех величин в правой части уравнения для определения р2, получим его значение:
Решение: Запишем уравнение Бернулли для сечений: 1 - 1- свободная поверхность воды в напорном баке; 2 - 2 - конец насадка; плоскость сравнения о-о - осевая линия трубы:
из которого определим скорость истечения воды из насадка ν2 Скорость истечения по трубе найдем из уравнения расхода для потока жидкости откуда
Решение: Эта задача, как и предыдущая решается с помощью уравнения Бернулли. В качестве сечений здесь принимаются: свободная поверхность керосина в баке - сечение 1-1 и место подсоединение к трубопроводу открытого пьезометра - сечение 2-2. Плоскость сравнения 0-0 - по осевой линии трубы. Геометрический напор в первом сечении z=H0, пьезометрический: скоростной равен нулю, так как движения жидкости в первом сечении нет: уровень керосина в баке постоянный. Для второго сечения геометрический напор z2=0, так как плоскость сравнения проходит через центр сечения 2-2, пьезометрический напор Из исходного уравнения выразим искомую величину - расход керосина:
Решение: Запишем уравнение Бернулли для сечений: свободная поверхность жидкости в баке (1-1) и место подсоединение манометра к трубопроводу (2-2), плоскость сравнения по осевой линии трубы. Для первого сечения z1=0, т.к. в исходных данных его нет, пьезометрический напор при закрытом кране -
потери напора на входном участке (по формуле Вейсбаха) hм = C учетом вышеизложенного уравнение Бернулли будет выглядеть следующим образом:
Из исходного уравнения можно выразить расход Q:
Как видно из уравнения, при увеличении расхода показания манометра уменьшаются.
d=75мм. показывает р1=0,25МПа. Определить расход жидкости Q, если диаметр искривленной трубы, подводящей жидкость к баку равен d=50мм, коэффициент сопротивления этой трубы принять равным ζ=0,5. Плотность жидкости ρ=800кг/ Решение:Для решения этой задачи нужно использовать уравнение Бернулли, записав его для двух сечений: сечение 1 - 1 - в месте подсоединения манометра к трубопроводу с диаметром Последнее слагаемое в правой части уравнения, потери давления рп ,можно записать как Скорости
С учетом полученных выражений уравнение Бернулли будет содержать неизвестную величину Q.
Перегруппировав члены уравнения и вынеся общие множители за скобки, получим следующее уравнение
Из последнего уравнения получим
коэффициент сопротивления крана для того, чтобы расход воды составлял Q=8,7 л/с? Высоты уровней Решение: Уравнение Бернулли записывается для сечений, совпадающих со свободными поверхностями воды в напорном баке и резервуаре, и плоскость сравнения-осевая линия трубы. Здесь нужно отметить, что плоскость сравнения всегда горизонтальная плоскость и по условиям задачи относительно ее есть какие либо исходные данные (в данном случае - это уровни
|