Определить начальную силу тяги, необходимую для открытия затвора, равнодействующую силы давления воды на затвор и положение центра ее приложения.

19 марта 2025
Гидравлика

Условие:

Отверстие шлюза-регулятора перекрыто плоским металлическим затвором высотой а = 4м, шириной b = 2м и толщиной с = 0,25 b; удельный вес материала, из которого он изготовлен γ₃= 11 кН/м³. Глубина воды слева от затвора h₁= 5м, а справа — h₂ = 2,5м. Коэффициент трения скольжения f = 0,45. Определить начальную силу тяги Т, необходимую для открытия затвора, равнодействующую силы давления воды на затвор и положение центра ее приложения.

Решение:

Дано: а = 4 м, b = 2 м, h₁ = 5 м,

h₂= 2,5 м, _в= 9810 Н/м³,

f = 0,45, с = 0,25 b, ₃= 11 кН/м³

Т = ? Р = ? z = ?

Определим силу суммарного давления воды слева.

где р_с гидростатическое давление в центре тяжести затвора; h_c= h₁/2 глубина погружения центра тяжести; F = аb = h₁b площадь затвора, на которую действует давление жидкости.