wykresy parć hydrostatycznych - WWW APK
Transkrypt
wykresy parć hydrostatycznych - WWW APK
Adam Paweł Kozioł WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH Przykłady Wersja 1.d © APK (2006-2013) Od Autora Skrypt (eBook) „Wykresy parć hydrostatycznych” jest przeznaczony dla studentów studiów dziennych, wieczorowych i zaocznych wydziałów o kierunkach zarówno budowlanych jak i inżynierii środowiska. Szczególnie dla tych, którzy chcieliby przyswoić sposób konstruowania wykresów parć hydrostatycznych na powierzchnie płaskie i zakrzywione w oparciu o większą ilość przykładów. Skrypt „Wykresy parć hydrostatycznych” zawiera sporą ilość przykładów spotykanych w różnej literaturze technicznej. Są to przykłady wykorzystywane przez autora w dydaktyce oraz przykłady zaproponowane przez studentów. Mam nadzieję, że skrypt spełni swoją rolę w procesie dydaktycznym. Oczekuję także wszelkich uwag na jego temat, które proszę zgłaszać na adres [email protected]. WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK -2- SPIS 1. Wiadomości wstępne 2. Wykresy parć hydrostatycznych na powierzchnie płaskie i zakrzywione – przykłady ======================================================================== 1. Wiadomości wstępne Skrypt ten poświęcony jest wyłącznie praktycznemu konstruowaniu wykresów parć hydrostatycznych na powierzchnie płaskie i zakrzywione. Do teorii obliczania parć hydrostatycznych i konstruowania brył czy wykresów parć odsyłam do dostępnej literatury technicznej. 1.1. Konstruowanie wykresu parcia hydrostatycznego na powierzchnię płaską (metoda graficzna) W celu zbudowania bryły parcia, należy odłożyć prostopadle w każdym punkcie powierzchni wartość jego zagłębienia. Wobec liniowej zmienności zagłębień wystarczy w praktyce dokonać tego dla skrajnych punktów powierzchni jak pokazano na rysunku 1.1. Powstała bryła nazywana jest bryłą parcia hydrostatycznego (rys 1.1). Kierunek działania parcia nadaje się zwrot zgodny ze zwrotem siły parcia. Przekrój przez bryłę parcia nazywany jest wykresem parcia, jak pokazano na rysunku 1.2. Wykres parcia przedstawia zmiany elementarnych parć na powierzchni obliczonych na podstawie xN = xS wysokości ciśnienia. zS z N S N zS zN = 2Z 3 Z S z a= z Rysunek 1.1 Z 3 N P Z Rysunek 1.2 WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK -3- 1.2. Konstruowanie wykresu parcia hydrostatycznego na powierzchnię zakrzywioną (metoda parć składowych) W celu zbudowania brył parcia (rysunek 1.3): * parcia poziomego - należy dla każdego punktu powierzchni odłożyć wartość jego zagłębienia od linii pionowej. W praktyce dokonuje się tego dla skrajnych punktów powierzchni. * - parcia pionowego - należy poprowadzić pionowe linie ograniczające powierzchnię i objętość zawarta pomiędzy tymi liniami, daną powierzchnią i linią zwierciadła wody jest bryłą parcia pionowego. dP dP dA dA dA dP dAz= dA sinα dP dA α α dPx = dP sinα dPz= dP cosα z α dAx = dA cos α - Px h/3 Pz Pz h β P P Px + β Rysunek 1.3 x WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK -4- 2. Wykresy parć hydrostatycznych na powierzchnie płaskie i zakrzywione – przykłady Przykład – 1 Parcie na 3 powierzchnie płaskie zanurzone na różnej głębokości. z z Przykład – 2 Parcie na 3 powierzchnie płaskie zanurzone na różnej głębokości. h h z z WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK -5- Przykład – 3 Metoda graficzna zN= 2/3Z S P Z Z N 1/3Z α z zS = Z/2 3L 2/ = α y N /s in Z = L P = γΒ a 2 Z 2sinα y Przykład – 4 Metoda parć składowych Pz 2Z 3 Px P zN= Z Px β y N α Z P = P x2 + P z2 tgβ = PZ PX s 2 Z/ = 3 N inα WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK -6- Przykład – 5 Metoda graficzna z1 z1 P z2 z2 Z a Przykład – 6 Metoda parć składowych Pz z1 z2 Z P z1 Px Z z2 Px a WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK -7- Przykład – 7 Metoda graficzna z P PL a z1 z2 z1 aL PP a O aP z2 y Przykład – 8 Metoda parć składowych Pz P z Px Z z Z a O y z WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK -8- Przykład – 9 Metoda graficzna Z PL z PP Z z O Z P z Z z O Przykład – 10 Metoda parć składowych Pz Px WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK -9- Przykład – 11 Parcie na powierzchnię ABC Metoda parć składowych Schemat: A h B a h C Parcie poziome A A B B Px PxP PxL C C Parcie pionowe A A B A B B C C B C Parcie wypadkowe A Pz B Px C A C WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 10 - Przykład – 12 Parcie na powierzchnię ABCD Metoda parć składowych Schemat: A x B 4a C a D a a Parcie poziome A A x B x B PxL Px C D C PxP D Parcie pionowe A A x B A B B B C C C D D C C D Parcie wypadkowe A x B Pz1 Pz2 Px C D D WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 11 - Przykład – 13 Parcie na powierzchnię ABCD Metoda parć składowych Schemat: x A B 4a 3a C D a a Parcie poziome Px PxP PxL Parcie pionowe A A A B B B = C C D C C D D Parcie wypadkowe Pz Px D WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 12 - Przykład – 14 Parcie na powierzchnię ABCD Metoda parć składowych Schemat: A R B D C Parcie poziome Px Parcie pionowe A A D B D B B Pz C Px C C Parcie wypadkowe Px Pz WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 13 - Przykład – 15 Parcie na powierzchnię ABC Metoda parć składowych Schemat: A B R C Parcie poziome A Px B A + B B R = C C Parcie wypadkowe A Px B Pz R C Pz WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 14 - Przykład – 16 Parcie na powierzchnię ABC Metoda parć składowych Schemat: A B R C Parcie pionowe Parcie poziome A B A + B Pz = B C C Parcie wypadkowe A R B Px R Pz Px C WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 15 - Przykład – 17 Parcie na powierzchnię ABCD Metoda parć składowych Schemat: A 2R D R 3R B C Parcie poziome PxP Px P xL Parcie pionowe Pz A A + D B D A + B Pz D = B A D Pz Pz C C C C Parcie wypadkowe A D Pz B C Px B WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 16 - Przykład – 18 Parcie na powierzchnię ABC Metoda parć składowych Schemat: 0 A B R C Parcie poziome Parcie pionowe 0 A A + B Px B = B R C C Parcie wypadkowe 0 A Pxx B Pz C Pz WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 17 - Przykład – 19 Parcie na powierzchnię ABC Metoda parć składowych Schemat: 0 A B R C Parcie poziome PPx 0 0 A A PPx B xL B x P C xP C Parcie pionowe 0 A A A + B B + Pz = B B B C C C Parcie wypadkowe 0 A Pxx Pz B C WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 18 - Przykład – 20 Parcie na powierzchnię AB Metoda parć składowych Schemat: A R B Parcie poziome Parcie pionowe A Pz R P x B B A WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 19 - Przykład – 21 Parcie na powierzchnię ABC Metoda parć składowych Schemat: A B R R C Parcie poziome Parcie pionowe A B + B P A = A B B Pz x C C C Parcie wypadkowe A B Pz P x C WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 20 - Przykład – 22 Parcie na powierzchnię AB Metoda parć składowych Schemat: A R R B Parcie poziome A A R R P P xL x P xP B B Parcie pionowe Pz A A A + R R B B B Parcie wypadkowe Pz A R P x B = A WYKRESY PARĆ HYDROSTATYCZNYCH © APK - 21 - Przykład – 23 Parcie na powierzchnię AB Metoda parć składowych Schemat: Parcie wypadkowe pn pn γ pn Pz H H A A R Px R B B ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------UWAGA: Jeżeli znalazłeś jeden błąd to już rozumiesz konstruowanie wykresów!