ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.04.2021

Просмотров: 326

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

31 

О днородная

 

п ря моугол ьная

 

рама

   

весом

 

20

Н

 

п рикрепл ена

 

к

 

стене

 

п ри

 

п омощ и

 

шарового

 

шарнира

 

А

 

и

 

п етли

 

В

 

и

 

удерж ивается

 

в

 

горизонтал ьном

 

п ол ож ении

 

веревкой

 

С Е

п ривя занной

 

к

 

точ ке

 

С

 

рамы

 

и

 

к

 

гвоздю

 

Е

вбитому

  

в

 

стену

 

на

 

одной

 

вертикал и

 

с

 

А

п рич ем

 

Е С А

=

В АС

=30

°

О п ределить

 

натяж ение

 

веревки

 

и

 

оп орны е

 

реакц ии

 (

рис

. 7.12.). 

 

Решение

:

 

 

 

 

О тбросим

 

шаровой

 

шарнир

 

в

 

точ ке

 

А

заменив

 

его

 

реакц ия ми

 

свя зи

 

A

A

A

Z

,

Y

,

X

П етля

 

В

 

я вл я ется

 

ц ил индрич еским

 

шарниром

которы й

 

п озвол я ет

 

п еремещ ение

 

вдол ь

 

оси

 

Ау

Реакц ия ми

 

свя зей

 

в

 

этой

 

точ ке

 

будут

 

B

A

Z

,

X

В еревка

 

С Е

 

я вл я ется

 

гибкой

 

свя зью

ее

 

реакц ия

 

C

R

 

нап равл ена

 

п о

 

С Е

 

к

 

точ ке

 

Е

 

(

рис

.  7.13.). 

В ес

 

рамы

 

п рил ож ен

 

в

 

точ ке

 

L

п ересечения

 

диагонал ей

 

п ря моугол ьника

 

ABCD.

 

С оставим

 

уравнения

 

равновесия

 

п ространственной

 

системы

 

сил

 (6.3) 

 

(6.8): 

;

sin

cos

R

X

X

;

F

C

B

A

n

i

ix

0

30

30

0

1

=

+

=

=

ο

ο

 

;

cos

R

Y

;

F

C

A

n

i

iy

0

30

0

2

1

=

=

=

ο

    

;

P

sin

R

Z

Z

;

F

C

B

A

n

i

iz

0

30

0

1

=

+

+

=

=

ο

 

( )

;

LM

P

sin

DC

R

AB

Z

;

F

m

C

B

n

i

i

x

0

30

0

1

=

+

=

=

ο

 

( )

;

BC

sin

R

LN

P

;

F

m

C

n

i

i

y

0

30

0

1

=

=

=

ο

 

( )

.

AB

X

;

F

m

B

n

i

i

z

0

0

1

=

=

=

 

 

 


background image

 

32 

У ч иты вая

ч то

 

AB=DC

,

 LM= 

½

 AB

LN=

½

BC

п ол уч им

 

 



=

=

=

+

=

+

+

=

=

+

.

X

;

R

;

R

Z

;

R

Z

Z

;

R

Y

;

R

X

X

B

C

C

B

C

B

A

C

A

C

B

A

0

0

2

1

2

1

20

0

2

1

20

2

3

0

20

2

1

4

3

0

4

3

 

 

(

)

.

X

;

R

;

Z

;

Z

;

Y

;

X

B

C

B

A

A

A

0

20

1

3

10

3

10

10

3

10

15

3

5

=

=

=

=

=

=

=

 

 

Знак

 

« минус»

 

у

 

реакц ии

 

B

Z

 

означ аем

ч то

 

она

 

нап равл ена

 

в

 

п ротивоп ол ож ную

 

сторону

 

О твет

:

3

5

=

A

X

Н

 , 

15

=

A

Y

Н

3

10

=

A

Z

Н

            

20

=

C

R

Н

0

=

B

X

Н

(

)

1

3

10

=

B

Z

Н

 
 

Зад ача

 

 8. 

Кронштейн

 

состоит

 

из

 

горизонтал ьного

 

бруса

 

AD

  (

рис

.  7.14.) 

весом

 

15

1

=

P

Н

,

 

п рикрепл енного

 

к

 

стене

 

шарниром

и

 

п одкоса

 

С В

 

весом

 

12

2

=

Р

 

Н

которы й

 

с

 

брусом

 

AD

 

и

 

со

 

стеной

 

такж е

 

соединен

 

шарнирами

  (

все

 

размеры

 

п оказаны

 

на

 

ч ертеж е

). 

К

 

конц у

 

D

 

бруса

 

п одвешен

 

груз

 

весом

 

30

=

Q

Н

О п ределить

 

реакц ии

 

шарниров

 

А

 

и

 

С

сч итая

 

брус

 

и

 

п одкос

 

однородны ми

 


background image

 

33 

 

 

 

Решение

:

 

 

О тбрасы вая

 

внешние

 

свя зи

рассматриваем

 

равновесие

 

всего

 

кронштейна

 

в

 

ц елом

Н а

 

него

 

действую т

 

заданны е

 

сил ы

 

Q

,

P

,

P

2

1

 

и

 

реакц ии

 

свя зей

 

.

Y

,

X

,

Y

,

X

C

C

A

A

 

Кронштейн

освобож денны й

 

от

 

внешних

 

свя зей

не

 

образует

 

ж есткой

 

конструкц ии

  (

брусья

 

могут

 

п оворач иваться

 

вокруг

 

шарнира

 

В

), 

но

 

п о

 

п ринц ип у

 

отвердевания

 

действую щ ие

 

на

 

него

 

сил ы

 

п ри

 

равновесии

 

дол ж ны

 

удовл етворя ть

 

усл овия м

 

равновесия

 

статики

С оставл я я

 

эти

 

усл овия

найдем

:  

 

,

X

X

F

C

A

n

i

ix

0

1

=

+

=

=

 

,

Q

P

P

Y

Y

F

C

A

n

i

ix

0

2

1

1

=

+

=

=

 

( )

.

a

Q

a

P

a

P

a

Y

a

X

F

m

C

C

n

i

i

A

0

4

2

4

1

2

1

=

=

=

 

 
 

П ол уч енны е

 

три

 

уравнения

 

содерж ат

как

 

видим

ч еты ре

 

неизвестны х

 

.

Y

,

X

,

Y

,

X

C

C

A

A

 

Д л я

 

решения

 

задач и

 

рассмотрим

 

доп ол нительно

 

усл овия

 

равновесия

 

бруса

 

AD

 (

рис

.7.15.).  

 

Н а

 

него

 

действую т

 

сил ы

 

Q

,

P

1

 

и

 

реакц ии

 

.

Y

,

X

,

Y

,

X

B

B

A

A

 

Н едостаю щ ее

 

нам

 

ч етвертое

 

уравнение

 

составим

беря

 

моменты

 

этих

 

сил

 

относительно

 

ц ентра

 

В

 (

тогда

 

в

 

уравнение

 

не

 

войдут

 

новы е

 

неизвестны е

 

)

Y

,

X

B

B

.  

 
 


background image

 

34 

 

П ол уч им

 : 

( )

.

a

Q

a

P

a

Y

F

m

A

n

i

i

B

0

3

1

1

=

+

=

 

 

Решая

 

теперь

 

систему

 

ч еты рех

 

составл енны х

 

уравнений

  (

нач иная

 

с

 

п осл еднего

), 

найдем

 

(

)

5

3

1

1

=

=

Q

P

Y

A

Н

62

3

4

3

2

2

1

=

+

+

=

Q

P

P

Y

C

Н

,   

56

3

4

2

1

3

2

2

1

=

+

+

=

Q

P

P

X

C

Н

56

=

=

C

A

X

X

Н

 

И з

 

п ол уч енны х

 

резул ьтатов

 

видно

ч то

 

сил ы

 

A

X

 

и

 

A

Y

 

имею т

 

нап равл ения

п ротивоп ол ож ны е

 

п оказанны м

 

на

 

ч ертеж е

Реакц ии

 

шарнира

 

В

есл и

 

их

 

надо

 

оп ределить

найдутся

 

из

 

уравнений

 

п роекц ий

 

на

 

оси

 x 

и

 y 

сил

действую щ их

 

на

 

брус

 

AD

и

 

будут

 

равны

  

50

1

=

+

=

=

A

B

A

B

Y

Q

P

Y

;

X

X

Н

 

О твет

56

=

A

X

5

=

A

Y

Н

56

=

C

X

Н

62

=

C

Y

Н

.  

 


background image

 

35 

 

§

8. 

Кон трольн ы е

 

вопрос ы

 

д ля

 

с ам опрове рк и

 

ос таточн ы х

 

зн ан ий

 
1)

 

Чему

 

равен

 

гл авны й

 

вектор

 

п ары

 

сил

А

 

гл авны й

 

момент

2)

 

Зап исать

 

уравнение

 

равновесия

 

сходя щ ейся

 

системы

 

сил

 

в

 

п ространственном

 

сл уч ае

В

 

п л оском

 

сл уч ае

3)

 

Чем

 

отлич аю тся

 

усл овия

 

равновесия

 

от

 

уравнений

 

равновесия

4)

 

Расстоя ние

 

от

 

л инии

 

действия

 

сил ы

 

до

 

п ол ю са

 

равно

 

h

Чему

 

равен

 

момент

 

сил ы

 

относительно

 

п ол ю са

Куда

 

он

 

нап равл ен

5)

 

В

 

каких

  

сл уч ая х

 

момент

 

сил ы

 

относительно

 

п ол ю са

 

равен

 

нул ю

А

 

относительно

 

оси

6)

 

К уда

 

нап равл ена

 

реакц ия

 

невесомого

 

абсол ю тно

 

ж есткого

 

шарнирно

 

оп ертого

 

стерж ня

 (

А

 

гибкой

 

нити

)?  

7)

 

П оказать

 

на

 

каком

-

л ибо

 

п римере

ч то

 

дл я

 

п л оского

 

сл уч ая

 

уравнения

 

равновесия

 (6.9) 

 (6.11); (6.12) 

 (6.14); (6.15) 

 (6.18) 

 

эквивал ентны

8)

 

Решить

 

задач у

 

с

 

п омощ ью

 

уравнения

 

трех

 

моментов

9)

 

Г л авны й

 

вектор

 

сил

 

относительно

 

п ол ю са

 

равен

 

0

R

гл авны й

 

момент

 

0

M

как

 

изменится

 

гл авны й

 

вектор

 

и

 

гл авны й

 

момент

 

сил

 

п ри

 

изменении

 

п ол ю са

 

на

 

O

.

 

10)

 

П оч ему

 

заменя я

 

расп ределенную

 

нагрузку

 

сосредоточ енной

 

сил ой

 

п омещ аем

 

ее

 

в

 

ц ентре

 

тяж ести

11)

 

Какие

 

задач и

 

назы ваю тся

 

статич ески

 

неоп ределимы ми

12)

 

С кол ько

 

реакц ий

 

имеет

 

консол ьная

 

заделка

П оч ему

13)

 

К уда

 

нап равл ена

 

реакц ия

 

сф ерич еского

 

шарнира

14)

 

П еречисл ите

 

основания

 

механич еской

 

модели

15)

 

С ф ормул ируйте

 

аксиомы

 

статики

16)

 

Что

 

такое

 

сил а

А

 

п ара

 

сил

17)

 

Какое

 

действие

 

на

 

тело

 

оказы ваю т

 

п ря мо

 

п ротивоп ол ож ны е

 

сил ы

А

 

п ара

 

сил

18)

 

С ил а

 

F

 

п роходит

 

ч ерез

 

нач ал о

 

координат

Н айти

 

( ) ( ) ( )

F

M

,

F

M

,

F

M

z

y

x