某水上打捞船起吊装置结构示意简图.某次打捞作业中,该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面,已知该货箱体积为5m3,质量是10t.(1)货箱完全浸没在水中时受到的

发布时间:2020-08-12 12:25:05

某水上打捞船起吊装置结构示意简图.某次打捞作业中,该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面,已知该货箱体积为5m3,质量是10t.
(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?
(2)货箱完全出水后,又被匀速吊起,已知此时滑轮组的机械效率为50%,则在此过程钢丝绳要承受的拉力是多少?
(3)起重书上介绍,选择钢丝绳的直径一般按经验公式:F=50D2/K来计算钢丝绳的直径.
F--钢丝绳的破断力(用质量单位kg来表示)D--钢丝绳的直径用单位mm表示;K--安全系数.经技术人员计算收集数据如下表所示:
钢绳直径(mm)510203040钢绳破断力(Kg)312.5125050001125020000请试计算要提起该货箱至少选择直径为多少的钢丝绳?

网友回答

解:(1)货箱完全浸没时受到的浮力F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m3=5×104N;
(2)读图可知,滑轮组由4段绳子承担物重,则由公式η==得,F====5×104N;
(3)钢绳的破断力F′===5000kg,查表得,要想使钢绳的破断力达到5000kg,钢绳的直径至少为20mm.
答:(1)货箱完全浸没时所受的浮力为5×104N;
(2)货箱出水后,钢绳要承受的拉力为5×104N;
(3)提起该货箱至少应选择直径为20mm的钢丝绳.
解析分析:(1)货箱完全浸没时受的浮力可根据浮力的公式直接计算得出;
(2)明确滑轮组承担物重的绳子的段数,根据公式η====,可求出拉力F的大小;
(3)根据所求出的每股钢绳所承担的拉力,可以求出其破断力,再通过查表可得出钢绳的直径.

点评:(1)在已知排水体积的情况下,浮力可直接通过公式进行计算;
(2)正确分析滑轮组的特点,再利用机械效率公式可进行计算;
(3)货箱出水后,钢绳承受的拉力要比出水前大,因此,求出了钢绳承受的最大拉力,再进一步求出破断力,即可通过题目中给出的信息,得出钢绳的直径.
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