ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сила давления жидкости на криволинейные поверхности из "Гидравлика Издание 3 " Части гидротехнических сооружений, воспринимающие гидростатическое давление, могут иметь не только плоские, но и криволинейные поверхности, например секторные, сегментные и вальцовые затворы, стенки водонапорных баков, криволинейные участки сопрягающих и направляющих стенок, плотин и т. д. [c.56] Если силы давления на плоскость всегда параллельны, то элементарные силы давления на криволинейную поверхность, будучи нормальны к ней, имеют различное направление. Как известно из теоретической механики, равнодействующая этих сил может быть найдена лишь в случае пересечения их в одной точке, т. е. для поверхностей, имеющих один центр кривизны. В гидротехнической практике встречаются главным образом именно такие поверхности (сферические, цилиндрические). [c.56] ограниченное криволинейной поверхностью, ее проекцией на свободную поверхность и вертикальными проектирующими плоскостями, называют теломдав- , ления, а его объем д— объемом тела давления. [c.57] Из (2-19) и (2-20) следует, что горизонтальная составля- ющая силы давления жидкости на цилиндрическую поверхность равна силе давления на вертикальную проекцию поверхности, а вертикальная составляющая равна весу жидкости в объеме тела давления. [c.57] Положение составляющей Р определяется, как для плоских поверхностей, центром давления на проекцию (О. Вертикальная составляющая Рг проходит через центр тяжести тела давления и может быть направлена вверх или вниз. [c.57] Рассмотрим примеры построения поперечного сечения тела давления. [c.58] На рис. 2-13, а тело давления с сечением АВС ограничено криволинейной поверхностью АВ, ее прое-кци-ей на свободную поверхность ЛС и вертикальной проектирующей плоскостью со следом ВС. Тело давления заполнено водой. Сила Рг направлена вертикально вниз и проходит через центр тяжести фигуры АВС. [c.58] Построенное по тем же правилам сечение тела давления на рис. 2-13,6 находится вне жидкости, и тогда сила Рг, проходящая через центр тяжести фигуры АВС, направлена вертикально вверх. [c.58] Если криволинейная поверхность испытывает одновременно действие вертикальных сил, направленных вверх и вниз (рис. 2-13, в), то результирующая сила Рг определяется как алгебраическая сумма весов тел давления на каждую часть поверхности. [c.58] Сечение тела давления на заглубленную криволинейную поверхность АВ (рис. 2-13, г) ограничено проектирующими вертикалями ВС и АО. [c.58] Пример 1. Определить силу давления воды на затвор, если глубина воды перед затвором Л=3 м, радиус затвора г=2 м, ширина пролета 6 = 6 м (рис. 2-14). [c.59] Объем тела давления в данном случае равен объему тела с сечением АВОЕР-. [c.59] Решение. Стенки трубопровода испытывают разрывающее усилие под действием давления жидкости внутри него. [c.59] Расчетная толщина стенки принимается большей с учетом запаса в зависимости от конструкции и назначения трубопровода. [c.60] Графическое определение направления силы Ри координат ее центра давления проводится в следующем порядке. [c.61] Строится сечение тела давления и обычным графическим приемом с помощью деления на простые фигуры отыскивается его центр тяжести, через который проходит вертикальная линия действия силы Рг (см. рис.2-14). [c.61] Равнодействующая Р, как известно, должна проходить через точку 5 пересечения составляющих. Второй точкой, лежащей на линии равнодействующей Р, является центр кривизны 0. Выбрав оси координат, можно измерить в масштабе величины х п г, определяющие положение центра давления О. [c.61] Положение центра давления может быть определено и построением параллелограмма сил в центре кривизны (см. рис. 2-14). [c.61] Пример 3. Для данных примера 1 определить положение центра давления. [c.61] Вернуться к основной статье