Об. Чтобы найти давление px, мы можем использовать уравнение для гидростатического давления
 Скачать 193.06 Kb.
|
|
Чтобы найти давление px, мы можем использовать уравнение для гидростатического давления P = pgh где P - давление, ρ - плотность жидкости, g - ускорение, обусловленное силой тяжести, и h - высота столба жидкости. Предполагая, что жидкостью в резервуаре является вода, мы можем использовать плотность 1000 кг/м3 и g = 9,81 мс. На дне резервуара (где прикреплен манометр) высота столба жидкости равна h1 + h2 = 1,8 мм м. Используя уравнение для гидростатического давления, мы можем рассчитать давление в этой точке P1 = pgh1 + pgh2 = (1000 кг/м3)(9,81 мс мм Па = 0,35028 кПа Таким образом, давление на дне резервуара составляет 0,35028 кПа. Чтобы определить силы, которые растягивают и перерезают болты, крепящие коническую крышку к вертикальной стенке резервуара, нам необходимо рассмотреть силы, действующие на крышку. Поскольку крышка не движется, мы знаем, что вес жидкости, вытесненной крышкой, равен весу крышки. Чтобы рассчитать вес жидкости, вытесненной крышкой, мы можем использовать формулу для объема конуса V = (1/3)nr2h где V - объем, r - радиус основания, а h - высота. Для конической крышки у насесть мм м Вес жидкости, вытесняемой крышкой, равен W = pVg = (1000 кг/м3)(0,10053 мм с) = 988.7 N Поскольку крышка прикреплена к вертикальной стенке резервуара, сила, оказываемая жидкостью на крышку, перпендикулярна поверхности крышки, и мы можем использовать формулу для давления, оказываемого жидкостью на поверхность P = F/A где P - давление, F - сила, оказываемая жидкостью, а A - площадь поверхности. Коническая крышка имеет изогнутую поверхность, поэтому нам нужно рассчитать площадь основания крышки A = nr2 = π(d/2)2 = π(0,4 мм Используя формулу для давления, мы можем рассчитать усилие, оказываемое на крышку F = PA = 0,35028 кПа × 0,5027 м = 175,8 Н Следовательно, усилие, оказываемое жидкостью на коническую крышку, составляет 175,8 Н. Это усилие будет равномерно распределено между болтами, крепящими крышку к резервуару, поэтому мы можем рассчитать натяжение в каждом болте, разделив усилие на количество болтов. Усилие резания на каждом болте будет равно натяжению в болте, умноженному на коэффициент трения между болтом и материалом, через который он прорезается. Не зная более подробной информации о материале болта и материале, через который он прорезается, мы не можем рассчитать силу резания. |