рис. 3.1 показаний сегментний затвор, встановлений у шлюзовий камері (при підйомі обертається навколо шарніра О). br/>В
Рис. 3.1
Потрібно:
1. Показати епюри горизонтальної складової сили тиску води на криволінійну поверхню АВС і тіло тиску. p align="justify">. Визначити в кН горизонтальну і вертикальну складові сили манометричного тиску води на поверхню АВС, а також їх рівнодіючу. p align="justify">. Знайти координати центра тиску рівнодіючої сили аналітичним способом щодо осей, показаних на малюнку, показати їх рівнодіючу силу на кресленні, виконаному в масштабі. p align="justify">. Визначити натяг ланцюга Т при рушанні затвора з місця. Вага затвора заданий, тертям в шарнірі і в бічних ущільненнях знехтувати.
Вихідні дані для розрахунку:
o глибина води h = 8 м;
o радіус r = 5,5 м.;
o довжина затвора b = 20 м.;
o вага затвора G = 270 кН.
Рішення
1. Покажемо епюри горизонтальної сили тиску води на криволінійну поверхню АВС і тіла тиску (рис. 3.2):
В
Рис 3.2
. Рівнодіюча сили тиску рідини на циліндричну поверхню визначається за формулою//:
, (3.1)
де Р х - горизонтальна складова сили тиску Р ; Р z - вертикальна складова.
Горизонтальна складова сили манометричного тиску знаходиться за формулою//:
, (3.2)
де - площа проекції криволінійної поверхні на площину (рис. 3.2); - глибина занурення центра ваги цієї проекції.
Знайдемо горизонтальну складову сили манометричного тиску згідно (3.2):
;
Вертикальна складова сили манометричного тиску обчислюється за формулою:
, (3.3)
де W - так зване В«тіло тискуВ», тобто обсяг, укладений між криволінійною поверхнею, її проекцією на вільну поверхню і вертикальними проектирующими площинами (рис. 3.2).
У нашому випадку:
, (3.4)
де - площа фігури ADNECB (рис.3.3);
В
Рис. 3.3
Площа дорівнює сумі площ,, (рис. 3.3). Для знаходження цих площ знайдемо допоміжні величини:
,;
,
, звідки;
;
В
, звідки:
;
, звідки;
KF = AF, KF = KO - FO = 5,48 - 4,16 = 1,32;
Обчислюємо площі,,:
;
;
;
...
