6B08674- су ресурстары және суды пайдалану білім беру бағдарламасы бойынша
Қисық сызықты беттерге түсетін гидростатикалық қысым күші
жүктеу/скачать 6,17 Mb.
|
6B08674- су ресурстары ж не суды пайдалану білім беру ба дарлама
| Қисық сызықты беттерге түсетін гидростатикалық қысым күші
Практикада гидростатикалық қысым әсерінде болатын сан алуан қисық сызықты беттерді кездестіруге болады. Мысалы, резервуарлардың қақпақтары, құбырлардың ішкі беттері, цилиндр бактар мен цистерналардың ішкі қабырғалары, қисық сызықты гидротехникалық қақпалар (сұқпалар) және т.с.с. Жоғарыда біз жазық фигураларға түсетін гидростатикалық қысым күшін анықтағанымызда жазықтық бойымен орналасқан элементар параллель күштерді қосып шыққан болатынбыз, енді сол есепті қисық сызықты беттерге арналған тәсілмен, бағыттары әртүрлі гидростатикалық қысым күштерін есептеп шығуға тура келеді. Бүл деген арнайы есептеу әдістерін қолдануды талап етеді, есепті едәуір күрделендіреді. өзімізге белгілі есептеу әдістерінің қағидалары бойынша гидростатикалық қысым күшінің, жалпы жағдайда, бір жазықтықта жатпайтын құраушыларын (Рх, Ру) тауып, оларды өзара геометриялық жолмен қосады. Қосудың нәтижесі қисық сызықты бетке түскен сұйықтың қысым күшінің шамасын және бағытын береді. Осы аналитикалық әдісті пайдаланып цилиндр бетке түсетін гидростатикалық қысым күшін (Р) анықтайық. 5.1-суретте сызба жазықтығына перпендикуляр орналасқан АВ және А'В' екі цилиндр беттер берілген. Бірінші АВ цилиндр беттің ішінде су жоқ (7а-сурет), ал екінші А'В' бет судың астында (7б-сурет). Алдымен бірінші АВ цилиндр бетті қарастырайық. 7-сурет
Цилиндр беттің жасаушысының ұзындығы в-ға тең болсын. Қарастырылып отырған бетке сұйық тарапынан Р гидростатикалық қысым күші әсер етеді, оның горизонталь құраушысы Рхжәне тік құраушысы Руделік. Енді М жазықтығын жүргізіп сұйықтың ABEF көлемінің тепе-теңдігін анықтаймыз. Сол жағынан гидростатикалық қысым күші Рh , арнаның түп жағынан күш реакциясы және цилиндр бет тарапынан реакция күштері және сұйықтың ABEF көлемінің салмағы әсер етеді. Бұл күштердің х өсіне проекцияларының қосындысы немесе . (5.1) Мұндағы Rx– цилиндр бет тарапынан әсер етуші реакция күшінің х-өсіне проекциясы, оның шамасы ізделініп отырған Рхкүшіне тең, бірақ бағыты қарама-қарсы. Демек, горизонталь құраушысы , яғни қарастырылып отырған цилиндр беттің тік жазықтыққа проекциясы болып табылатын EF жазық фигураға түскен сұйықтың қысым күшіне тең болады. ABEF сұйық көлемінің у-өсіне қатысты тепе-теңдік теңдеуі былай жазылады немесе (5.2) Ізделініп отырған, , олай болса (5.3) 5.1а-суретке қарай отырып, және G мәндерін оңай тауып алуға болады. Шынында да (5.4) (5.5) Олай болса (5.3) теңдеуден артық гидростатикалық қысым күшінің құраушысын табамыз (5.6) яғни . Демек, цилиндр бетке әсер етуші сол жақтағы судың қысым күшінің тік жоғары бағытталған құраушысы (Ру), ABN қимасында болатын қиялдағы сұйық дененің теріс таңбалы салмағына (-G0) тең. Осы елестетілген, қиялдағы сұйық денені қысым денесі деп атайды. Егер де гидростатикалық қысым түсіп тұрған цилиндр бет, 5.1б- суретте көрсетілгендей, жоғарғы жағынан сумен көмкерілген болса, онда гидростатикалық қысым денесі оң таңбалы салмаққа (G0) тең болады. Бұл жағдайда (5.5) және (5.6) тәуелділіктер мына түрде жазылады Демек немесе (5.7) Ал горизонталь құраушы күш Рхжоғарыда айтылғандай тік бұрышты E'F' жазықтығына түскен гидростатикалық қысым күшіне тең, яғни (5.8) Цилиндр бетке әсер етуші сұйықтың қысым күшін (Р) анықтау үшін оның тік және горизонталь құраушыларын геометриялық жолмен қосамыз (5.9) Қысым күшінің (Р) бағыты оның горизонталь құраушысына жасайтын көлбеулік бұрышымен, (5.10) анықталады. Рхкүші, қисық беттің тіктеме жазықтығына проекциясының қысым орталығын басып өтеді, ал Рукүші ABN, A'B'N', фигураларының ауырлық орталықтарын (С) басып өтеді. Екеуінің қиылысқан нүктесінен жүргізілген Р күші , қисық беттегі қысым орталығымен (Д) түйіседі. Инженерлік практикада қисық беттер жоғарыдағыдан да күрделі болып келуі мүмкін. Ондай жағдайда гидростатикалық қысым күшін аналитикалық әдіспен анықтау қиындап кетеді. Мұндай кезде есепті шешудің сызба (графикалық) әдісін, әйтпесе аралас (аналитикалық-сызба) әдісті пайдалану тиімді. Бұл әдістер гидравликаның есеп жинақтарында жан-жақты келтірілген. Өздік бақылау сұрақтары Жазық сызықты беттерге әсер ететін гидростатикалық қысымның есептеуі? Қисық сызықты беттерге әсер ететін гидростатикалық қысымның есептеуі? Қысым орталығының ауырлық орталығынан айырмасы қандай? Қысым эпюрасы нені көрсетеді? Қолданылған оқулықтар 1 Әдіраманов Ә Гидравлика (оқулық) Тараз ТарМУ, 2011 - 200б 2 Гаврилов М.Б. Гидравлика (оқулық). – Алматы: Каз.ҰТУ, 2004. – 313 б. 3 Әдіраманов Ә Гидравлика (оқулық) Тараз ТарМУ, 2000 - 400б 4 Чугаев Р.Р. Гидравлика – 4-ішығ. – М.: Л.: Энергоиздат, 1982. – 671 б. жүктеу/скачать 6,17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|