Как найти давление в промежуточном шарнире

Задание
С-3. Определение реакций опор составной
конструкции.

Вариант
№ 1.

Найти реакции опор и
давление в промежуточном шарнире
составной конструкции. Схема конструкции
представлена на рис. 1 (размеры – в м),
нагрузка указана в таблице 1.

Рис.
1

Таблица
1.

P1,
кН

М,
кН
м

q,
кН/м

6,0

25,0

0,8

Лист

С-3.
Определение реакций опор составной
конструкции.

Решение.
Рассмотрим
систему уравновешивающихся сил,
приложенных
ко всей конструкции (рис. 2).

y

P1y P1

90

P1x C

Q
M

RAy RBy

RAx RBx x

A

B

Рис.
2.

Разложим
силу P
на
составляющие Px
и Py.

P1y
P1

P1x

6

Рис.
3.

P1x
= P1sin(),

P1y
= P1cos().


= arctg(1,5/6) = arctg(0,25) = 14.

P1x
= P1sin()
= P1sin(14)
= 60,24
= 1,44 (кН),

P1y
= P1cos()
= P1cos(14)
= 60,97
= 5,82 (кН).

Q
= q3,5
=
0,83,5
=
2,8
(кН).

Лист

С-3.
Определение реакций опор составной
конструкции.

Запишем
уравнения равновесия:

(1)

(2)

(3)

Данная
система из 3 уравнений содержит 4
неизвестных, для их нахождения рассмотрим
отдельно правую и левую части конструкции.

Рассмотрим
систему уравновешивающихся сил,
приложенных к левой части конструкции
(рис.4):

y

P1y P1

90

P1x C

RCx

Q
RCy

RAy

RAx x

A

Рис.
4.

Запишем уравнения
равновесия:

(4)

(5)

Лист

С-3.
Определение реакций опор составной
конструкции.

(6)

Рассмотрим систему
уравновешивающихся сил, приложенных к
правой части конструкции (рис.5):

y

R`Cy

R`Cx

C

M

RBy

RBx x

B

Рис.5.

Запишем уравнения
равновесия:

(7)

(8)

(9)

где
RCx
= R`Cx,
RCy
= R`Cy.

Таким
образом, имеем систему 4 уравнений (1),
(2), (6) и (9) с 4 неизвестными.

Из
уравнения (9)

Из уравнения (1)

Лист

С-3.
Определение реакций опор составной
конструкции.

Из
уравнения (6)

Из уравнения (2)

Найдем реакции
шарнира С:

RCx
= -RBx
= 12,5 кН,

RCy
= -RBy
= 0,07 кН.

Отрицательные
значения RBx
и RBy
говорят о
том, что действительное направление
RBx
и RBy
противоположно
указанному на рис.4.

Итак,

Лист

С-3.
Определение реакций опор составной
конструкции.

Соседние файлы в папке Задача С3-1

  • #
  • #

Найти реакции опор и давление в промежуточном шарнире составной конструкции. Схема конструкции представлена на рисунке (размеры – в м), нагрузка указана в таблице.

Решение Формат Размер Наличие
Вариант 1 doc / pdf 363 КБ / 187 КБ Готово
Вариант 2 doc / pdf 316 КБ / 182 КБ Готово
Вариант 3 doc / pdf 334 КБ / 183 КБ Готово
Вариант 4 doc / pdf 331 КБ / 179 КБ Готово
Вариант 5 doc / pdf 348 КБ / 259 КБ Готово
Вариант 6 doc / pdf 368 КБ / 260 КБ Готово
Вариант 7 doc / pdf 391 КБ / 183 КБ Готово
Вариант 8 doc / pdf 380 КБ / 181 КБ Готово
Вариант 9 doc / pdf 326 КБ / 184 КБ Готово
Вариант 10 doc / pdf 342 КБ / 180 КБ Готово
Вариант 11 doc / pdf 393 КБ / 185 КБ Готово
Вариант 12 doc / pdf 375 КБ / 183 КБ Готово
Вариант 13 doc / pdf 419 КБ / 184 КБ Готово
Вариант 14 doc / pdf 333 КБ / 185 КБ Готово
Вариант 15 doc / pdf 378 КБ / 264 КБ Готово
Вариант 16 doc / pdf 344 КБ / 267 КБ Готово
Вариант 17 doc / pdf 363 КБ / 181 КБ Готово
Вариант 18 doc / pdf 374 КБ / 261 КБ Готово
Вариант 19 doc / pdf 337 КБ / 260 КБ Готово
Вариант 20 doc / pdf 405 КБ / 190 КБ Готово
Вариант 21 doc / pdf 373 КБ / 182 КБ Готово
Вариант 22 doc / pdf 394 КБ / 184 КБ Готово
Вариант 23 doc / pdf 344 КБ / 183 КБ Готово
Вариант 24 doc / pdf 368 КБ / 189 КБ Готово
Вариант 25 doc / pdf 377 КБ / 185 КБ Готово
Вариант 26 doc / pdf 388 КБ / 185 КБ Готово
Вариант 27 doc / pdf 409 КБ / 265 КБ Готово
Вариант 28 doc / pdf 350 КБ / 259 КБ Готово
Вариант 29 doc / pdf 327 КБ / 260 КБ Готово
Вариант 30 doc / pdf 334 КБ / 261 КБ Готово

Вариант № 1.

Найти реакции опор и давление в промежуточном шарнире составной конструкции. Схема конструкции представлена на рис. 1 (размеры – в м), нагрузка указана в таблице 1.

Рис. 1

Таблица 1.

P1, кН

М, кНм

q, кН/м

6,0

25,0

0,8

С-3. Определение реакций опор составной конструкции

Решение. Рассмотрим систему уравновешивающихся сил, приложенных ко всей конструкции (рис. 2).

y

P1y P1

90

P1x C

Q M

RAy RBy

RAx RBx x

A B

Рис. 2.

Разложим силу P на составляющие Px и Py.

P1y P1

P1x

6

Рис. 3.

P1x = P1sin(),

P1y = P1cos().

= arctg(1,5/6) = arctg(0,25) = 14.

P1x = P1sin() = P1sin(14) = 60,24 = 1,44 (кН),

P1y = P1cos() = P1cos(14) = 60,97 = 5,82 (кН).

Q = q3,5 = 0,83,5 = 2,8 (кН).

С-3. Определение реакций опор составной конструкции.

Запишем уравнения равновесия:

(1)

(2)

(3)

Данная система из 3 уравнений содержит 4 неизвестных, для их нахождения рассмотрим отдельно правую и левую части конструкции.

Рассмотрим систему уравновешивающихся сил, приложенных к левой части конструкции (рис.4):

y

P1y P1

90

P1x C

RCx

Q RCy

RAy

RAx x

A

Рис. 4.

Запишем уравнения равновесия:

(4)

(5)

С-3. Определение реакций опор составной конструкции

(6)

Рассмотрим систему уравновешивающихся сил, приложенных к правой части конструкции (рис.5):

y

R`Cy

R`Cx

C

M

RBy

RBx x

B

Рис.5.

Запишем уравнения равновесия:

(7)

(8)

(9)

где RCx = R`Cx, RCy = R`Cy.

Таким образом, имеем систему 4 уравнений (1), (2), (6) и (9) с 4 неизвестными.

Из уравнения (9)

Из уравнения (1)

С-3. Определение реакций опор составной конструкции

Из уравнения (6)

Из уравнения (2)

Найдем реакции шарнира С:

RCx = -RBx = 12,5 кН,

RCy = -RBy = 0,07 кН.

Отрицательные значения RBx и RBy говорят о том, что действительное направление RBx и RBy противоположно указанному на рис.4.

Итак,

С-3. Определение реакций опор составной конструкции

Найти реакции опор конструкции изображенной на рис.1.

Дано: Q = 2, G = 20, a = 20, b = 30,

c = 10 R =15, r =5.

Решение:

Разложим реакции в опорах А и Б на их составляющие по осям коардинат, при этом RAy=RBy=RDy=0

Составим уравнения сумм моментов относительно всех осей:

Р*15-q*5=0, где , отсюда Р=(q*5)/15

-qx*20+P*60-RBx*80, отсюда RBx=(qx*20-P*60)/80

-qx*20-G*(20+30)+RBz*(20+30+30) отсюда RBz= (qx*20+G*50)/80

-Raz*80+qz*60+G*30=0 отсюда Raz= (qz*60+G*30)/80

Rax*80+ qx*60-P*30=0 отсюда Rax=-( qx*60-P*30)/80

qx=Q*cos45; qz=Q*sin45

Ra= RB=

Результаты работы

Raz

Rax

Ra

RBz

RBx

RB

Применение теоремы об изменении кинетической энергии к изучению движения механической системы.

Вариант № 1.

Механическая система под действием сил тяжести приходит в движение из состояния покоя; начальное положение системы показано на рис. 1. Учитывая трение скольжения тела 1, пренебрегая другими силами сопротивления и массами нитей, предполагаемых нерастяжимыми, определить скорость тела 1 в тот момент, когда пройденный им путь станет равным s.

В задании приняты следующие обозначения: m1, m2, m3, m4 – массы тел 1, 2, 3, 4; – угол наклона плоскости к горизонту; f – коэффициент трения скольжения.

Необходимые для решения данные приведены в таблице 1. Блоки и катки считать сплошными однородными цилиндрами. Наклонные участки нитей параллельны соответствующим наклонным плоскостям.

Рис. 1

Таблица 1.

m1, кг

m2, кг

m3, кг

m4, кг

, град

f

s, м

m

4m

0,2m

4m/3

60

0,10

2

Решение.

Применим теорему об изменении кинетической энергии системы:

(1)

где T0 и T – кинетическая энергия системы в начальном и конечном положениях; – сумма работ внешних сил, приложенных к системе; – сумма работ внутренних сил системы.

Для рассматриваемых систем, состоящих из абсолютно твердых тел, соединенных нерастяжимыми нитями,

Так как в начальном положении система находится в покое, то Т0=0.

Следовательно, уравнение (1) принимает вид:

(2)

Кинетическая энергия рассматриваемой системы Т в конечном ее положении (рис.2) равна сумме кинетических энергий тел 1, 2, 3 и 4:

Т = Т1 + Т2 + Т3 + Т4. (3)

2

1

2

VA

V3

3 V1

A C3 CV

3

V4

4

Рис. 2.

Д-10

Кинетическая энергия груза 1, движущегося поступательно,

(4)

Кинетическая энергия барабана 2, совершающего вращательное движение,

, (5)

где J2x – момент инерции барабана 2 относительно центральной продольной оси:

, (6)

2 – угловая скорость барабана 2:

. (7)

После подстановки (6) и (7) в (5) выражение кинетической энергии барабана 2 принимает вид:

. (8)

Кинетическая энергия барабана 3, совершающего плоское движение:

, (9)

где VC3 – скорость центра тяжести С3 барабана 3, J3x – момент инерции барабана 3 относительно центральной продольной оси:

, (10)

3 – угловая скорость барабана 3.

Так как двигается по нити без скольжения, то мгновенный центр скоростей находится в точке СV. Поэтому

, (11)

. (12)

Подставляя (10), (11) и (12) в (9), получим:

. (13)

Кинетическая энергия груза 4, движущегося поступательно,

, (14)

где V4 = VC3 = V1/2:

. (15)

Кинетическая энергия всей механической системы определяется по формуле (3) с учетом (4), (8), (13), (15):

Подставляя и заданные значения масс в (3), имеем:

или

. (16)

Найдем сумму работ всех внешних сил, приложенных к системе, на заданном ее перемещении (рис. 3).

2

1

N1

FTP

3

C3

P3 P1

4

P4

Рис. 2.

Работа силы тяжести :

(17)

Работа силы трения скольжения :

Так как

то

(18)

Работа силы тяжести , препятствующей движению тела 1:

(19)

Работа силы тяжести , препятствующей движению тела 1:

(20)

Сумма работ внешних сил определится сложением работ, вычисляемых по формулам (17) – (20):

.

Подставляя заданные значения масс, получаем:

или

. (21)

Согласно теореме (2) приравняем значения Т и , определяемые по формулам (16) и (21):

,

откуда

м/с.

Д-10

Сочлененные системы:

Сочлененной называется система нескольких тел, соединенных друг с другом при помощи внутренних связей: простого опирания, стержней или нитей (цепей), шарниров.

При решении некоторых задач с сочлененными системами равновесие каждого тела системы рассматривают отдельно. При этом в месте сочленения тел возникают две силы, одна из которых приложена к одному телу, а другая — ко второму телу. Эти силы равны по модулю, направлены вдоль одной прямой, но в противоположные стороны (закон равенства действия и противодействия).

На рис. 126 показаны силы взаимодействия, возникающие между телами A и В: Сочлененные системы в теоретической механике

Сочлененные системы в теоретической механике

На рис. 127 показаны силы, возникающие при взаимодействии тел A и В не непосредственно друг с другом, а через стержень. Если допустить, что тело A действует на В через стержень силой Сочлененные системы в теоретической механике, то тогда со стороны тела В возникнет сила Сочлененные системы в теоретической механикеВ задачах, как правило, рассматривают только эти две силы, приложенные к телам A и В (рис. 127, а).

На рис. 127,6 показаны силы, приложенные только к стержню, т. е. показаны действия на стержень тел A и В.
Если два тела А и В связаны друг с другом при помощи так называемого внутреннего шарнира (рис. 128), то направление сил взаимодействия заранее неизвестно. Поэтому каждая из сил взаимодействия между телами (силы Сочлененные системы в теоретической механике — предполoжительно

Сочлененные системы в теоретической механике

показаны на рис. 128 штриховыми векторами) заменяются составляющими Сочлененные системы в теоретической механике Причем Сочлененные системы в теоретической механикеи Сочлененные системы в теоретической механике

Задача №1

Балка АВ, имея в точке А шарнирное крепление, опирается в точке В на балку CD (рис. 129, а), которая удерживается в равновесии стержнем EF (в точках Е и F — шарнирные соединения) и шарниром D. Размеры и расположение нагрузок показаны на рисунке.

Определить реакции шарниров A, D и стержня EF. Сочлененные системы в теоретической механике 20 кн, Сочлененные системы в теоретической механике

Решение.

1.    Рассмотрим равновесие каждой балки. Для этого изобразим балки АВ и CD раздельно. На рис. 129, б изображена балка АВ с двумя нагрузками Сочлененные системы в теоретической механикесоставляющими реакции шарнира Сочлененные системы в теоретической механике и реакцией опоры в точке Сочлененные системы в теоретической механике

На рис. 129, в изображена балка CD, имеющая заданную нагрузкуСочлененные системы в теоретической механике нагрузку Сочлененные системы в теоретической механикекоторая неизвестна, составляющие реакции шарнира Сочлененные системы в теоретической механикеи реакцию Сочлененные системы в теоретической механикестержня EF.

Сочлененные системы в теоретической механике

2.    Рассмотрим равновесие балки АВ и составим уравнения (начинать решение задачи с рассмотрения равновесия балки CD пока не имеет смысла, так как в три уравнения равновесия, которые можно составить для плоской системы сил, войдут четыре неизвестные силы Сочлененные системы в теоретической механике):

Сочлененные системы в теоретической механике

Из уравнения (1)Сочлененные системы в теоретической механике
Из уравнения (2)

Сочлененные системы в теоретической механике

Из уравнения (3)

Сочлененные системы в теоретической механике
3.    Теперь можно рассмотреть равновесие балки CD. Реакция балки CD, иными словами ее противодействие давлению балки АВ, уже известна:Сочлененные системы в теоретической механике
а значит известна и сила давления Сочлененные системы в теоретической механике Таким образом,Сочлененные системы в теоретической механике
Учитывая это, составим уравнения равновесия для балки CD и решим их:

Сочлененные системы в теоретической механике

Из уравнения (3)Сочлененные системы в теоретической механике
Из уравнения (1)Сочлененные системы в теоретической механике

Из уравнения (2)Сочлененные системы в теоретической механике
Реакция шарнира А определена выше:Сочлененные системы в теоретической механике

Проверку решения можно произвести при помощи любого из трех уравнений равновесия, составленного для всей сочлененной системы. В данном случае для проверки можно, например, использовать уравнение моментов относительно точки опоры одной балки на другую (точка В или С):

Сочлененные системы в теоретической механике

Подставив в уравнение значения величин, убедимся в том, что уравнение обратится в тождество. Значит, задача решена правильно.

Задача №2

Балка АВ жестко заделана у точки А и нагружена по всей длине равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q = 8 кн/м (рис. 130, а). В точке В к балке шарнирно прикреплен стержень, ко второму концу которого также шарнирно прикреплена вторая балка CD, опирающаяся кроме того, в точке D на стержни DF и DK (соединения в точках D, F и К — шарнирные). Балка CD нагружена силой P = 10 кн и моментом М = 50 кн * м.

Определить реакции в заделке и усилия во всех трех стержнях, если стержень ВС вертикален и углы а=52°, Сочлененные системы в теоретической механике= 38°.

Решение.

1.    Рассмотрим равновесие каждой балки отдельно.

К балке АВ приложены две нагрузки – по всей длине равномерно распределена нагрузка Сочлененные системы в теоретической механике и в точке В сила Сочлененные системы в теоретической механике — переданное стержнем действие балки CD (рис. 130, б). Обе эти нагрузки уравновешиваются вертйкальной реакцией Сочлененные системы в теоретической механикеи реактивным моментом Сочлененные системы в теоретической механикезаделки (реакция Сочлененные системы в теоретической механике заделки не отклонена от вертикали, так как в данном случае нет усилий, стремящихся сместить балку АВ в горизонтальном направлении).

К балке CD приложены сосредоточенная сила Р и момент М. Обе нагрузки уравновешиваются реакциями,возникшими в стержнях ВС, DF и DK. Но так как соединительный стержень ВС расположен перпендикулярно к балке, а нагрузки не смещают ее в горизонтальном направлении, то равнодействующая реакций стержней DF и DK, приложенная в точке D, направлена перпендикулярно к балке (реакция Сочлененные системы в теоретической механике(рис. 130, в).

2.    Составим уравнения равновесия для балки CD

Сочлененные системы в теоретической механике
Из уравнения (1)
Сочлененные системы в теоретической механике
Знак минус показывает, что реакция Сочлененные системы в теоретической механике направлена не вверх, как показано на рис. 130, в, а вниз. Таким образом, стержень ВС не растянут, как предполагалось, а сжат. Значит и Сочлененные системы в теоретической механике

Сочлененные системы в теоретической механике

= – 4 кн, т. е. нагрузка Сочлененные системы в теоретической механикена балку АВ действует вверх, а Не вниз, как показано на рис. 130, б.

Из уравнения (2)
Сочлененные системы в теоретической механике
3.    Реакция Сочлененные системы в теоретической механикеявляется равнодействующей реакций Сочлененные системы в теоретической механикестержней DF и DK- Найдем эти реакции из рассмотрения треугольника dkf (рис. 130, г), построенного на силе Сочлененные системы в теоретической механике(см. задачу 87-14, решение 2).

Треугольник dkf прямоугольный, так как Сочлененные системы в теоретической механике следовательно,

Сочлененные системы в теоретической механике
(стержень ED сжат, так как реакция направлена от стержня к шарниру D):

Сочлененные системы в теоретической механике (стержень KD также сжат).

Таким образом, усилия во всех стержнях найдены и все стержни сжаты.

4.    Для определения реакций в заделке нужно составить уравнения равновесия для балки АВ (см. рис. 130, б):

Сочлененные системы в теоретической механике

Из уравнения (3) находим RA (учитывая, чтоСочлененные системы в теоретической механике):

Сочлененные системы в теоретической механике

Из уравнения (4)

Сочлененные системы в теоретической механике

Проверку решения рекомендуется выполнить самостоятельно.
Сочлененные системы в теоретической механике
При решении задач, в которых сочленение тел произведено при помощи промежуточного шарнира, целесообразно сначала составить уравнения равновесия для всей системы, а затем добавить к ним уравнение моментов сил относительно промежуточного шарнира для одного из тел сочлененной системы.

Покажем это на примере следующей задачи.

Задача №3

Балки 1 и 2, шарниром С соединенные между собой, шарнирно прикреплены к неподвижным опорам в точках А и В (рис. 131, а). Длина балок одинакова: АС=ВС=4 м. Балка 1 в точке D Нагружена вертикальной силой Сочлененные системы в теоретической механике=100 кГ, а в точке £ —горизонтальной силой Сочлененные системы в теоретической механике=80 кГ. Балка 2 в точке F нагружена перпендикулярной к ней силой Сочлененные системы в теоретической механике=200 кГ. Угол а=50°. Определить реакции шарниров А и В.

Решение.

1. Освободим балки от связей в точках А и В. Действие шарниров А и В заменим их реакциями, разложив каждую реакцию

на две составляющие по осям х и у (рис. 131, 6).

При рассмотрении равновесия обеих балок силы взаимодействия, возникающие в промежуточном шарнире С (составляющие этих сил показаны на рис. 131,6 штриховой линией), друг друга уравновешивают и поэтому могут не учитываться при составлении уравнений равновесия.

Таким образом, на систему балок 1 и 2 действуют всего семь внешних сил, расположенных в одной плоскости:Сочлененные системы в теоретической механикеСочлененные системы в теоретической механике из них четыре последние силы неизвестны.

2.    Для определения четырех неизвестных сил необходимо составить четыре уравнения.

Из условия равновесия системы балок составим три уравнения равновесия, приняв для третьего уравнения за центр моментов точку В:

Сочлененные системы в теоретической механике

Четвертое уравнение составим исходя из равновесия балки 2 (на нее действует меньше сил, чем на балку 1):

Сочлененные системы в теоретической механике

3.    Определяем плечи сил, входящие в уравнения (3) и (4) (рис. 131, б):
Сочлененные системы в теоретической механике

4 Теперь из уравнения (3) находим

Сочлененные системы в теоретической механике

Из уравнения (2)

Сочлененные системы в теоретической механике

Из уравнения (4)

Сочлененные системы в теоретической механике
Из уравнения (I)

Сочлененные системы в теоретической механикеПроверку решения рекомендуется сделать самостоятельно при помощи уравнения моментов относительно точки С, составленного для всей системы.

Если в соответствии с условием задачи требуется определить силу взаимодействия между балками в шарнире С, то теперь ее легко найти, рассмотрев равновесие одной из балок.

В следующей задаче рассмотрим равновесие сочлененной системы при наличии сил трения.

Задача №4

На наклонных плоскостях АС и ВС помещены два тела 1 и 2, связанные нитью, которая перекинута через блок D (рис. 132, а),

Сочлененные системы в теоретической механике —коэффициент трения при взаимодействии тела 1 с плоскостью Сочлененные системы в теоретической механике — коэффициент трения при взаимодействии тела 2 с плоскостью ВС. Вес первого тела G. При каком весе Q второго тела будет соблюдаться равновесие?

Решение.

1.    Допустим, что тела 1 и 2, связанные нитью, поставлены на наклонные плоскости и находятся в равновесии.

2.    Если вес тела 2 постепенно увеличивать, то при некотором значении- веса Сочлененные системы в теоретической механикеравновесие нарушится и оба тела начнут скользить вправо (тело 2— вниз по СВ, а тело 1 — вверх по АС).

Изобразим оба тела с действующими на них силами в предельном состоянии (рис. 132, б) равновесия, т. е. в момент перед началом движения. На каждое тело действуют их веса Сочлененные системы в теоретической механике нормальные реакции наклонных плоскостей Сочлененные системы в теоретической механике реакции нитей Сочлененные системы в теоретической механике и силы трения Сочлененные системы в теоретической механике направленные в стороны, противоположные движению тел.

Сочлененные системы в теоретической механике

3.    Рассмотрим равновесие каждого из тел в отдельности, пренебрегая их размерами, т. е. считая, что на тела действуют системы сходящихся сил.

Для сил, действующих на тело 1, получим такие уравнения равновесия:

Сочлененные системы в теоретической механике

Для сил, действующих на тело 2, получим такие уравнения:

Сочлененные системы в теоретической механике
Из системы уравнений (1)

Сочлененные системы в теоретической механике

а так как Сочлененные системы в теоретической механике
тоСочлененные системы в теоретической механике

Из системы уравнений (2)

Сочлененные системы в теоретической механике

а так как

Сочлененные системы в теоретической механике

TO

Сочлененные системы в теоретической механике

Натяжение нити, перекинутой через блок, по всей длине одинаково, поэтому

Сочлененные системы в теоретической механике
и, следовательно, правые части равенств (а) и (б) также равны между собой, т. с.

Сочлененные системы в теоретической механике

Отсюда определяем Сочлененные системы в теоретической механике
Сочлененные системы в теоретической механике
4.    Теперь представим себе, что вес тела 2 постепенно уменьшается. При некотором значении веса Сочлененные системы в теоретической механикеравновесие снова нарушится, но теперь оба тела начнут скользить влево (тело 1 — вниз по С А, а тело 2 —вверх но ВС).

Изобразим на рис. 132, в оба тела с действующими на них силами в момент перед началом движения.

В этом случае но сравнению с предыдущим обе силы трения Сочлененные системы в теоретической механике изменяют свое направление, так как изменяется направление скольжения тел.

Рассматривая равновесия каждого из тел в отдельности, получаем следующие системы уравнений равновесия:
для тела 1

Сочлененные системы в теоретической механике

для тела 2

Сочлененные системы в теоретической механике
Решая эти системы уравнений так же, как и в предыдущем случае, находим Сочлененные системы в теоретической механике

Сочлененные системы в теоретической механике

5.    Таким образом, тела 1 и 2 находятся в равновесии при соблюдении условия

Сочлененные системы в теоретической механике

причем значения Сочлененные системы в теоретической механике зависят от веса первого тела, от коэффициентов трения и от углов подъема наклонных плоскостей. Так, например, при Сочлененные системы в теоретической механикеимеем:
Сочлененные системы в теоретической механике
т. е. вес Q удовлетворяет условию

Сочлененные системы в теоретической механике

  • Равновесие пространственной системы сходящихся сил
  • Определение положения центра тяжести тела
  • Равномерное прямолинейное движение точки
  • Равномерное криволинейное движение точки
  • Разложение силы на две составляющие
  • Определение равнодействующей сходящихся сил
  • Равновесие сходящихся сил
  • Равновесие трех непараллельных сил

Определение реакций опор составной конструкции

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-06-09

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой – мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Задание С-10. Определение реакций опор составной конструкции

Найти реакции опор и давление в промежуточном шарнире составной конструкции. Схема конструкции представлена на рис. 1 (размеры – в м), нагрузка указана в таблице 1.

Рис. 1

Таблица 1

P1, кН

М, кНЧм

q, кН/м

6,0

25,0

0,8

Решение.

опора конструкция шарнир

1) Выберем объект равновесия: тело АDСВ;

) В точках А и В связь шарнирно-неподвижная;

) Рассмотрим систему уравновешивающихся сил, приложенных ко всей конструкции (рис. 2).


  y

 D        P1y  P1

         90°

           P1x   C

    Q          M

YA        YB

    XA               XB  x

A

        B

Рис. 2.

= qЧ3,5 = 0,8Ч3,5 = 2,8 (кН)-равномерно распределенная сила.

Запишем уравнения равновесия для всей системы:

XB +XA- P1x+Q =0   (1)

YA+ YB- P1y =0  (2)

M- (x+2)*P1x -4*P1y +AB*YB-Q*AD/2M=0.  (3)

4) Разложим силу P на составляющие Px и Py (Рис. 3):

P1x = P1Чsin(a),y = P1Чcos(a).


a = arctg(1,5/6) = arctg(0,25) = 14°.

x = P1Чsin(a) = P1Чsin(14°) = 6Ч0,24 = 1,44 (кН),y = P1Чcos(a) = P1Чcos(14°) = 6Ч0,97 = 5,82 (кН).

      P1y  P1

       a

1,5

    P1x a x   a

      6

Рис. 3.

Из треугольника: x/2=tg 14°, x=0,5 (м).

Решаем уравнении 3 относительно YB получим :

M+ (x+2)*P1x -4*P1y +AB*YB-Q*AD/2M=0.

25+2,5*1,44-4*5,82+6 *YB -2,8*3,5/2=0;

YB =-0,07 (кН);

Из уравнения (2) находим:

YA= P1y-YB =5,82+0,07=5,89(кН)

)Рассмотрим систему уравновешивающихся сил, приложенных к правой части конструкции (рис.4):


     y

    YC

      XC

            C

         M

         YB

      XB  x

           B

        

Рис.4.

Запишем уравнения равновесия для правой части конструкции:

XB + Xc=0   (4)

YB + Yc=0   (5)

2* XB +M=0   (6)

Из уравнения (6) находим: XB=-25/2=-12,5 (kH)

Из уравнения (4) находим:: XB =-Xc  , Xc=12,5 (kH)

Из уравнения (5) находим:: YB + Yc=0, Yc=0,07 (кН);

Из уравнения (1) находим::

XB +XA- P1x+Q =0; XA= -2,8+1,44-(-12,5)=11,5 (kH).

Ответ:

YB (kH)

YA (kH)

XB (kH)

XC (kH)

YC (kH)

XA (kH)

0,07

5,89

-12,5

12,5

0,07

11,15

Добавить комментарий