i align="justify"> gh ц.т. ? , (2.1)
де ? g - об'ємна вага рідини;
h ц.т - глибина занурення центра ваги фігури;
? - змочена площа.
Атмосферний тиск не враховуємо, оскільки воно діє на затвор ліворуч і праворуч, і, отже, взаємно врівноважується.
Сила тиску зліва:
В
Сила тиску праворуч:
В
Рівнодіюча дорівнює різниці тисків з лівого і правої сторони, тобто:
Р = Р1 - Р2 = 57 - 20,5 = 36,5 кН
Координати центру тиску для плоских похилих затворів знайдемо за формулою/1 /:
(2.2)
Відстань від вільної поверхні у верхньому б'єфі до точки прикладання сили Р1 (по нахилу затвора):
В
Відстань від вільної поверхні в нижньому б'єфі до точки прикладання сили Р2 (так само по нахилу затвора):
В
Для визначення відстані (по нахилу затвора, від вільної поверхні) до точки прикладання рівнодіючої сили тиску Р використовуємо теорему про те, що
момент рівнодіючої сили відносно будь-якої осі дорівнює сумі моментів відносно тієї ж осі сил складових.
Складемо рівняння моментів відносно точки В і знайдемо відстань від вільної поверхні верхнього б'єфу до центру тиску рівнодіючої, т.е:
В
Висловлюючи з цього рівняння і підставляючи значення, отримаємо:
В
. Графоаналитический спосіб вирішення
Побудуємо епюри тиску води на затвор ліворуч і праворуч (рис. 2.2).
Епюра гідростатичного тиску з лівого боку зображується трикутником АСD, а праворуч - трикутником FHD. p> Епюра рівнодіючої дорівнює різниці епюр DBH і EFH і зобразиться трапецією ABED. <В
Визначимо силу тиску з лівої сторони за допомогою епюри (рис. 2.2):
,
де - площа епюри ACD; b - ширина затвора.
Сила тиску праворуч:
В
Рівнодіюча сила:
В В
Для знаходження центру тиску рівнодіючої необхідно знайти центр ваги трапеції ABED. Скористаємося відомим графічним прийомом, ясним з рис. (2.3). Через центр ваги проводимо силу P перпендикулярно до затвору. Вимірявши, відстань від вільної поверхні верхнього б'єфу до точки перетину сили P зі щитом (точка O), отримаємо. p> Для визначення початкового зусилля Т , необхідного для підйому плоского затвора, спроектуємо всі сили на вісь X (рис. 2.4) та суму проекцій всіх сил прирівняємо нулю:
В
Рис. 2.4
Визначення сили та центру гідростатичного тиску на циліндричні затвори і поверхні (задача 3)
На...
