![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
ПРИМЕРЫ. Пример 1.4.1. Определить вес груза G , которым необходимо утяжелить пустой трубопровод диаметром D = 500мм для предотвращения его всплывания в воде
Пример 1.4.1. Определить вес груза G, которым необходимо утяжелить пустой трубопровод диаметром D = 500мм для предотвращения его всплывания в воде. Собственный вес одного метра трубы GТР = 180 кг. Решение. Трубопровод удерживается от всплывания собственным весом и весом груза (балласта). Составим уравнение равновесия сил, выталкивающих и удерживающих трубопровод: FV = G + GТР, откуда G = FV - GТР Выталкивающая сила по закону Архимеда равна силе тяжести воды, вытесненной трубопроводом. Для одного метра трубы (L=1м) выталкивающая сила равна: FV = r g V = r g SD L = r g L p D2 / 4 = =1000 . 9, 81 . 1 . 3, 14 . 0, 82 / 4 = 4928 Н Находим вес груза: G = 4928 / 9, 81 – 180 = 322 кг. Пример 1.4.2. В поплавковую камеру бензин подводится по трубе d = 4 мм под давлением Р =0, 3 ати. Постоянный уровень в камереШаровой поплавок и клапан укреплены на рычаге, который вращается вокруг оси 0. Определить радиус поплавка R из условия, что клапан открывает отверстие, когда поплавок погружен наполовину. Вес поплавка GП = 25 г, вес клапана GИ = 12г, а = 40 мм, в = 15 мм, r = 700 кг/м3. Весом рычага пренебречь.
GП = 25 г = 25 . 10-3 . 9, 81 = 245 . 10-3 Н; GИ = 12 г = 12 . 10-3 . 9, 81 = 118 . 10-3 Н; а = 40 мм = 40 . 10-3 м; в = 15 мм = 15 . 10-3 м; d = 4 мм = 4 . 10-3 м; Р = 0, 3 ати = 101325 . 0, 3 = 30398 Па. Открывание и закрывание клапана происходит при погружении или подъеме поплавка. На поплавок действуют силы: выталкивающие – архимедова сила РV и вес клапана GИ; удерживающие – сила давления бензина и вес поплавка GП. Так как силы действуют через рычаги, то уравнение равновесия составим для моментов выталкивающих и удерживающих сил относительно оси 0 в момент открытия поплавка: РV . а + GИ . в = Р . Sd . в + GП . а или (РV – GП) а = (Р Sd – GИ) в Архимедова сила равна весу вытесненного поплавком бензина: Сила давления бензина на клапан определяется: Тогда ( Решая равенство относительно R, получим:
Примечание: из уравнения моментов можно выразить любой входящий в уравнение параметр. Задача является типичной для емкостей различного назначения с поплавковым регулированием подачи жидкости.
|