10468

Случай цилиндрической поверхности, когда имеются положительные и отрицательные тела давления

Представлена цилиндрическая поверхность АВС, которая пересекается в некоторой точке N с вертикалью СС', проведенной через нижнюю точку С цилиндрической поверхности. Как видно из рисунка, одновременно получаются два тела давления с силами Рy1 и Py2, направленными в противоположные стороны. Складывая силы (Рy1) и (Py2) получаем результирующую силу Рy.

Поперечное сечение тела давления (отрицательного или положительного) представляет собой фигуру, заключенную между вертикалями из крайних точек до поверхности жидкости, и самой цилиндрическою поверхностью. Если рассматриваемая цилиндрическая поверхность со стороны тела давления не смачивается жидкостью, то имеем отрицательное тело давления (направление Рy вверх), в противном случае – положительное тело давления

Случай цилиндрической поверхности, когда имеются положительные и отрицательные тела давления

При решении задачи определения усилий от гидростатического давления на цилиндрические поверхности необходимо руководствоваться правилом:

поперечное сечение тела давления (отрицательного или положительного) представляет собой фигуру, заключенную между вертикалями, проведенными из крайних точек рассматриваемой цилиндрической поверхности до свободной поверхности воды.

Если рассматриваемая цилиндрическая поверхность со стороны тела давления не смачивается жидкостью, то имеем отрицательное тело давления (сила Рy направлена вверх), в противном случае – положительное тело давления (сила Рy – направлена вниз).

Внутреннее гидростатическое давление на стенки прямолинейной трубы

Представим на рисунке поперечное сечение горизонтальной трубы, заполненной покоящейся жидкостью.

D ρ 2

Величина 2 g по сравнению с р часто оказывается мала, поэтому ей пренебрегают и считают, что в трубе по всему поперечному сечению р = сonst

Под действием внутреннего давления р труба может разорваться, например, по плоскости ав. С тем, чтобы рассчитать толщину стенок е, необходимо знать силу РХ. Эта сила равна давлению на плоскую прямоугольную фигуру ав, являющуюся вертикальной проекцией цилиндрической поверхности асв.

Поскольку указанная прямоугольная фигура ав представляет собой диаметральное сечение трубы, то искомая сила РХ = D l р

Сила РХ стремится разорвать трубу в двух местах у точек а и в, поэтому толщину стенки е следует рассчитывать на разрыв силой Рx/2

Простейшие гидравлические машины

Гидравлические машины – это машины, действие которых основано на законах движения и равновесия жидкостей. Жидкости практически несжимаемы и равномерно передают давление по всему объему. Это свойство широко используется в различных отраслях техники. Передача давления и энергии при помощи жидкости часто находит применение в практике машиностроения. Встречаются следующие простейшие гидравлические машины: гидравлические прессы, мультипликаторы (повысители давления), домкраты, подъемники и др

Домкраты гидравлические бутылочные

Домкрат гидравлический (Дг), представляет собой устройство с ручным приводом, предназначенное для поднятия грузов. Домкрат гидравлический отличается компактностью конструкции, простотой в обслуживании и надежностью в эксплуатации, позволяя осуществлять подъем груза при небольшом рабочем усилии, благодаря высокому передаточному отношению между площадями поперечного сечения цилиндра и плунжера насоса.

Равновесие плавающих тел

Погрузим тело АВ в жидкость. Разобьем тело на ряд вертикальных столбиков. Рассмотрим один столбик. Сверху давит вес столба жидкости – ρ g h1 dS;

снизу – вес столба жидкости, равный ρ g h2 dS. Рассматриваемый цилиндр площадью dS будет испытывать подъемное усилие, (направленное вверх):

dPV = (h2 – h1) ρ g dS

Сумма элементарных подъемных сил dPV , действующих на все столбики, составляющих данное тело, даст нам полную подъемную силу РV, стремящуюся поднять тело вверх

Вертикальная подъемная сила РV (Архимедова сила) равна весу жидкости в объеме рассматриваемого тела; точкой приложения силы РV является центр тяжести D объема жидкости. Точка D называется центром водоизмещения.