К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Исследование плоских систем на статическую определимость и геометрическую неизменяемость

Общие положения

Одним из основных, безусловно, необходимых свойств сварных металлических конструкций, как несущих сооружений, является геометрическая неизменяемость. Это означает, что в конструкции под действием внешней нагрузки не может быть взаимных перемещений элементов и частей. Иначе говоря, каждый элемент конструкции имеет степень свободы, равную нулю.

В то же время следует отметить, что под действием внешней на­грузки элементы конструкции упруго изменяют свои форму и разме­ры. Так, например, в ферме растянутые элементы удлиняются, а сжатые укорачиваются, а ферма в целом получает прогиб. Эти изме­нения представляют собой нормальное явление, происходящее со всеми твердыми телами под нагрузкой и обусловленное упругой деформацией материала. После снятия нагрузки элементы и ферма принимают исходные форму и размеры. Упругие деформации элементов реальных металлических конструкций обычно не превышают 0,1%.

Изменяемые системы могут изменить свою форму под действием бесконечно малых нагрузок без изменения размеров элементов толь­ко за счет их взаимного перемещения. В качестве примера можно при­вести шарнирный четырехугольник и однопролетную балку, имеющую в пролете шарнир, (рис.3.1 а,б). Если четырехугольник раскрепить ди­агональным стержнем, (рис. 3.1 в), а из балки убрать шарнир (рис.3.1 г), то эти системы превратятся в геометрически неизменяемые.

Понятие «диск». В статике сооружений диском называют такую часть системы, в геометрической неизменяемости которой нет сомнений. Простейшими дисками являются стержень и шарнирный стержневой треугольник (рис. 3.2 а, б). Ферма АВС, приведенная на рис. 3.2 б, может также рассматриваться как диск. Обобщенное изо­бражение диска, независимо от внутренней структуры, показано на рис. 3.2 г. «Земля», как неизменяемое основание сооружения, также считается диском.

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Рис. 3.1. Примеры геометрически изменяемых (а, б)

и неизменяемых (в, г) стержневых систем

Понятие «степень свободы». В статике сооружений под степенью свободы диска понимают число геометрических параметров, которые могут изменяться независимо друг от друга при перемещении этого диска. В плоской системе координат точка имеет степень свободы, равную двум, так как ее положение определяется двумя координатами. Стержень (диск) в плоскости имеет степень свободы, равную трем, так как положение стержня определяется тремя геометрическими параметрами (ХАА, угол α) которые при перемещении стержня могут изменяться независимо друг от друга (рис. 3.3 а). Отсюда, следует, что число степеней свободы стержней, не связанных между собой, в плоскости равно утроенному количеству стержней. Шарнир, связывающий два стержня, снижает степень свободы системы на два (рис.3.3 в).

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Рис. 3.2. Примеры дисков

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Рис. 3.3. Степень свободы стержней: а — стержень в плоскости имеет 3 степени свободы; б — два отдельных стержня имеют 6 степеней свободы; в — два стержня соединенные общим шарниром имеют 4 степени свободы

Действительно, суммарное число степеней свободы двух стержней, не связанных между собой, равно шести. Если мы соединим их об­щим шарниром А, стержни могут перемещаться только совместно. По­ложение шарнира А определяется двумя координатами, которые могут изменяться независимо друг от друга. Кроме того, каждый стержень независимо один от другого может поворачиваться около шарнира А. Следовательно, степень свободы системы, приведенной на рис.3.3 в, равна четырем.

Таким образом, шарнир, соединяющий два диска, (простой шар­нир) уменьшает степень свободы системы на две единицы. Если шар­нир соединяет три и более дисков, его называют сложным. Если сложный шарнир соединяет N дисков, то по числу налагаемых связей он эквивалентен (N-1) простому шарниру. Каждый опорный стер­жень уменьшает степень свободы системы на единицу.

На основании вышеизложенного можно записать

где W — степень свободы системы; D — количество дисков; Ш— количество простых шарниров (шарниры, присоединяющие к диску только опорные стержни, в счет не входят); СОПколичество опорных стержней.

На рис. 3.4 приведены примеры стержневых систем для анализа степени свободы W.

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Рис. 3.4. Примеры стержневых систем для анализа степени свободы W

Если W = 0 — система неизменяема и статически определима;

если W> 0 — система изменяема; если W = 3 ·1 — 2 · 0 -3 = 0 ; система неизменяема и статически определима.

Для системы, приведенной на рис. 4 б, D = 3; Ш = 3 (шарниры I и 3 учитываем, так как они не только присоединяют опор­ные стержни, но и соединяют между собой диски); СОП = 3, отсюда получаем W = 3 · 3 — 2 · 3 — 3 = 0; система неизменяема и стати­чески определима. В данной системе шарнирный треугольник в целом также является диском, поэтому можно записать D = 1; Ш = 0; СОП = 3, получаем также W = 0.

Анализ, как мы видим, приводит к тому же результату.

Для системы, приведенной на рис. 3.4 в, D = 1; Ш = 0; СОП = 4, получаем

W = 3 ·1 — 2 · 0 — 4 = -1; система неизменя­ема и один раз статически неопределима.

Для системы, приведенной на рис. 3.4 г, D = 7; Ш = 9 (шарниры I и 4, соединяющие по два диска, являются простыми; шарниры 2 и 3, соединяющие по три диска, являются сложными и каждый эквивалентен 3-1 = 2 простым шарнирам; шарнир 5 эквивален­тен 4 — 1= 3 простым шарнирам;

Ш = 1 + 1 + 1 + 2 + 2 + 3 = 9; СОП = 3, получаем

W = 3 · 7- 2 · 9 — 3 = 0; система неизменяема и статически определима.

Для системы, приведенной на рис. 3.4 д, D = 3; Ш = 2 (шарниры 1 и 4 служат для присоединения только опорных стержней и в счет не входят); СОП = 3, получаем W = 3 · 3- 2 · 2 — 3 = 2; система изменяема и имеет степень свободы, равную двум. Анализ изменяемости системы, не связанной опорными стержнями с землей, проводится при помощи формулы

где V — степень изменяемости системы, характеризующая взаимные перемещения элементов системы.

Если V = 0, то в системе взаимные перемещения составляющих ее элементов отсутствуют, т.е. система внутренне геометрически неизменяема.

При этом нужно иметь в виду, что система в целом может пе­ремещаться в плоскости со степенью свободы, равной трем. Анализ на внутреннюю геометрическую неизменяемость систем, присоединенных опорными стержнями к земле, можно провести, предварительно отбро­сив опорные стержни. Это можно делать, если число опорных стерж­ней СОП = 3. Если число опорных стержней СОП ≥ 4, анализ сис­тем на геометрическую неизменяемость можно проводить только в связи с землей.

Видео:Кинематический анализ 1Скачать

Кинематический анализ 1

Равновесие сходящихся сил в теоретической механике

Равновесие сходящихся сил:

При определении равнодействующей системы пяти сил в задаче установлено, что К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Из геометрического условия следует аналитическое условие равновесия, выражающееся двумя уравнениями:

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Следует заметить, что все задачи, приведенные в § 6-2, можно решить с применением условия равновесия системы сходящихся сил. Причем при решении задач на равновесие системы сходящихся сил можно использовать те же три метода: графический, графо-аналитический и аналитический (метод проекций).

Необходимо учитывать, что если рассматривается равновесие плоской системы сходящихся сил, приложенных к одному телу, число неизвестных величин не должно превышать двух (условие статической определимости задачи с плоской системой сходящихся
сил):

  • а) неизвестна одна сила, т. е. ее модуль и направление;
  • б) неизвестны направления двух сил данной системы;
  • в) неизвестны модуль одной из сил и направление второй;
  • г) неизвестны модули двух сил.

При графическом методе решения во всех четырех случаях можно построить замкнутый силовой многоугольник и найти в нем неизвестные величины.

Графо-аналитический метод целесообразно применять в тех случаях, когда рассматривается равновесие трех сил. При этом по условию задачи в произвольном масштабе строится замкнутый треугольник, который затем решается на основе геометрических либо тригонометрических соотношений.

Метод проекций целесообразно применять для решения задач с числом сил больше трех.

При решении задач на равновесие плоской системы сходящихся сил рекомендуется придерживаться такой общей для всех систем схемы:

  • а) выделить тело или точку, равновесие которых рассматривается в данной задаче, и изобразить их на рисунке;
  • б) выяснить, какие нагрузки действуют на тело (точку) и также изобразить их на рисунке;
  • в) освободить выделенное тело (точку) от связей и заменить их действие реакциями, которые надо изобразить на том же рисунке;
  • г) на основе полученной схемы сил построить замкнутый силовой треугольник (если рассматривается равновесие трех сил) или составить уравнения равновесия; причем при составлении уравнений проекций оси целесообразно расположить так, чтобы их направления были параллельны или перпендикулярны к искомым силам (оси проекций также показываются на рисунке);
  • д) после решения уравнений равновесия полученные результаты необходимо проверить либо при помощи неиспользованных уравнений или соотношений, либо путем решения задачи другим способом.

Задача №1

Фонарь весом 9 кГ подвешен на кронштейне АВС (рис. 48, а). Определить реакции горизонтального стержня АВ и наклонной тяги ВС, если АВ К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникакрепления в точках А, В и С шарнирные.

Решение —графо-аналитическим методом с применением геометрических соотношений.

1. В данном случае на шарнир В действуют три силы; вес фонаря G (рис. 48, 6) и реакции стержней К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольниканаправленные вдоль стержней.

Заметим, что стержень АВ сжат, значит реакция К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольниканаправлена от стержня к шарниру, а стержень ВС растянут, поэтому реакция К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольниканаправлена от шарнира к стержню. Шарнир В с действующими на него силами изобразим отдельно.

2. Так как шарнир В под действием этих трех сил находится в равновесии, силовой треугольник, составленный из них, должен быть замкнутым.

Выберем произвольную точку D (рис. 48, в) и отложим от нее отрезок DE, изображающий силу G. Из точек Е и D проведем прямые EF и DF, параллельные соответственно АВ и СВ. В полученном треугольнике DEF сторона EF изображает реакцию К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника(реакцию стержня АВ) и сторона FD—реакцию К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника(реакцию стержня ВС)*.

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

3. Так как в условии задачи даны линейные размеры кронштейна, величины сил К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольниканаиболее просто определить исходя из подобия треугольников АВС и EFD:

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

4. Неизвестную в задаче длину АС определяем по теореме Пифагора:

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

* Если все указанные в п. 2 построения выполнить в определенном масштабе, а затем измеренные длины FF и FD умножить на масштаб построения, то получим решение задачи графическим методом.

5. Окончательно
К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Задача №2

В точке В кронштейна АВС (рис. 49, а) подвешен груз М массой 816 кг. Определить реакции стержней кронштейна, если углы кронштейна К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи крепления в точках А, В и С шарнирные.

Решение 1— графоаналитическим методом с применением тригонометрических соотношений.

1. На точку В кронштейна действуют три силы: вес груза К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника, равный G = mg = 816*9,81 = 8000 н К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникареакции стержней К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникадействующие вдоль стержней (рис. 49, б).

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

2. Так как эти три силы образуют уравновешенную систему, то составленный из них треугольник должен быть замкнутым (рис. 49, в — построение К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникапроизведено в том же порядке, как в задаче 39-8).

3. К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникапотому, что К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаК шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаПрименив к К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникатеорему синусов, имеем
К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника
откуда

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Решение 2—методом проекций при помощи уравнений равновесия.

1. Так как три силы К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникадействующие на точку В (рис. 50), образуют уравновешенную систему, то алгебраические суммы проекций этих сил на каждую из двух осей координат равны нулю.

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

2. Выберем оси координат так, чтобы одна из осей совпадала с линией действия одной из неизвестных сил (см. рис. 50), и составим два уравнения проекций:
К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Как видно, ответ получается тот же.

После решения задач, аналогичных 39-8 и 40-8, можно сделать ошибочный вывод, что силовой треугольник и треугольник, образованный стержнями кронштейна, должны быть подобными. Но это совсем не обязательно. В этом легко убедиться, рассмотрев следующую задачу.

Задача №3

К шарниру В кронштейна АВС прикреплена веревка, перекинутая через блок, к другому концу которой прикреплен груз весом G= 1,5 кн (рис. 51. а).

Определить усилия в стержнях АВ и СВ кронштейна, если крепления в точках А и С шарнирные, а = 35° и К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника=100°.

Решение 1-графо-аналитическим методом с применением тригонометрических соотношений.

1. На шарнир В в направлении к блоку действует натяжение веревки, равное весу груза G, и вызывает появление двух усилий, направленных вдоль стержней.

При этом стержень АВ растягивается, а стержень СВ сжимается.

Так как рассматривается равновесие шарнира В, то отбросим стержни, заменив их реакциями К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаприложенными к шарниру. Изобразим шарнир вместе с тремя силами на рис. 51, б.

2. Силы G, К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаобразуют уравновешенную систему, значит построенный из них треугольник является замкнутым (рис. 51, в). Как видим, К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникав данной задаче не подобны друг другу; К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника— прямоугольный, а в К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника= 100°,К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника= 35° и, следовательно, К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника45°.

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

3. Применив к К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникатеорему синусов, получимК шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Решение 2—методом проекций.

1. Изобразив шарнир В вместе с действующими на него силами К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи расположив оси проекций, как показано на рис. 52, составим уравнения равновесия:

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

2. Из уравнения (2)

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

а из уравнения (1)

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Как и следовало ожидать, оба решения дают одинаковый результат. Реакции стержней (их действия на шарнирный болт В) равны К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаТочно с такими же усилиями действует шарнирный болт на стержни. Стержень АВ растянут силой 2,57 кн, а стержень СВ сжат силой 1,85 кн.

В связи с решением подобных задач методом проекций необходимо отметить следующее. Применяя метод проекций к определению равнодействующей любого числа сходящихся сил, наиболее удобно использовать обычную прямоугольную систему координатных осей. При этом найденные проекции равнодействующей и искомая равнодействующая образуют прямоугольный треугольник, решая который легко определить модуль и направление равнодействующей.

Применяя метод проекций к решению задач на равновесие сил, совсем не обязательно использовать взаимно перпендикулярные оси.

В тех случаях, когда определяются модули сил, направления которых заданы (как в задачах, каждую из осей целесообразно расположить перпендикулярно к направлению искомых сил. Тогда в каждое уравнение равновесия войдет только одно неизвестное.

Решим таким образом ту же задачу 41-8.

1. Изобразим шарнирный болт В с действующими на него силами (рис. 53).

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Расположим ось х перпендикулярно К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи составим первое уравнение равновесия:

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

2. Замечая, что К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаиз уравнения (1)
К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника
3. Расположим вторую ось (ось у) перпендикулярно к направлению силы К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи составим второе уравнение:
К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника
4. Из уравнения (2)
К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника
Возможность произвольного расположения осей проекций позволяет производить проверку решения задачи. Чтобы проверить правильность решения задачи, проведенного любым способом, следует выбрать расположение оси таким образом, чтобы на нее спроектировались обе найденные силы. При правильном решении сумма проекций на вновь выбранную ось получится равной нулю. Если же сумма не равна нулю, нужно искать допущенную в решении ошибку.

Задача №4

При помощи стержневого устройства АВС (в точках А, В и С соединения шарнирные) удерживаются в равновесии
К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

два груза — первый весом К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи второй весом (К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника=8 кн. Угол К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника= 60° (рис. 54). Определить усилия, которые испытывают стержни АВ и ВС.

В этой задаче на шарнир В действуют уже не три, а четыре силы, поэтому решать задачу графо-аналитическим методом не имеет смысла — решение получится слишком длинным.

Когда на устройство, состоящее из двух стержней, действует одна нагрузка (как в задачах 38-8, 40-8 и 41-8), то можно легко определить, какой из стержней растянут и какой сжат.

В данной задаче это сразу определить нельзя, так как груз К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникасжимает стержень ВС и растягивает АВ, а груз К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника, наоборот, растягивает стержень ВС и сжимает АВ.

При решении задачи графическим методом направления усилий в стержнях определяют следующим образом.

Выбрав масштаб сил, из произвольной точки а построим отрезок ab, изображающий вектор К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольниказатем из точки b построим отрезок bс, изображающий вектор К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника(построение в масштабе рекомендуется выполнить самостоятельно). Из точек с и а проведем прямые К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникапараллельные стержням АВ и СВ, которые пересекутся в точке d.

Получается замкнутый силовой четырехугольник abcd (рис. 54, б), в котором стороны cd и da изображают соответственно реакции К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника(направлена от с к d) и Ус (направлена от d и а). Если теперь эти реакции стержней мысленно приложить к шарниру В со стороны стержней (как реакции стержней—см. на рис. 54, б слева), то:

  • 1) реакция К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникадействует на шарнир в направлении от стержня к шарниру — значит стержень АВ сжат;
  • 2) реакция К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникадействует на шарнир в направлении от шарнира к стержню —значит стержень СВ растянут.

При решении методом проекций нет необходимости заранее определять, в какую сторону направлены реакции вдоль стержней. Целесообразнее предположить, что под действием нагрузки все стержни растянуты (т. е. их реакции направлены от шарнира, равновесие которого рассматриваем, к стержням). Затем выбрать оси проекций, составить уравнения равновесия и решить их. У действительно растянутых стержней модули их реакций получатся положительными (предположительное направление реакций совпадает с действительным), а у сжатых стержней модули их реакций получатся отрицательными (предположительное направление реакций противоположно действительному).

Учитывая изложенное выше, приступим к решению задачи.

1. Изобразим шарнир В с действующими на него нагрузками К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи реакциями стержней Уд (реакция стержня АВ) и К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника(реакция стержня СВ), как показано на рис. 54, в, т. е. считаем предварительно, что оба стержня растянуты.

2. Совместим оси проекций с силами К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи составим уравнения равновесия:

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

3. Прежде чем приступить к решению уравнений, нужно найти углы К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Угол К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаобразуемый вектором К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи стержнем ВС, легко найти по рис. 54, а. Так как а = 60°, a К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольниканаправлен по вертикали, то К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника. Угол К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника(рис. 54, а). Так как в любом четырехугольнике сумма внутренних углов равна 360°, то К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаК шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника. Значит К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

4. Из уравнения (2)
К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника
Таким образом, стержень ВС растянут силой 5,60 кн. Из уравнения (1)

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника
Следовательно, стержень АВ сжат силой 7,85 кн.

Задача №5

Каждую силу Р нужно дополнительно приложить к шарниру В стержневого устройства, описанного в задаче 42-8, чтобы оба стержня АВ и СВ были растянуты усилиями К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника7,85 кн.

1. Используя рис. 54, айв, изобразим шарнир В с действующими на нем силами К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи предположим, что искомая сила Р образует с осью х угол К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника(рис. 55).

2. Составим уравнения равновесия:

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

3. В каждое из уравнений входят обе неизвестные величины — модуль силы К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникаи угол К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника, определяющий ее направление. Одно из неизвестных нужно исключить из этих уравнений. В данном случае это можно сделать, если представить уравнения в виде

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника
а потом уравнение (2) разделить на уравнение (1):

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

ОтсюдаК шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

4. Подставив найденное значение угла К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникав любое из уравнений равновесия, найдем значение Р.

Из уравнения (2)К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Так как числитель этого выражения определен в п. 3 и равен 1,12, а знаменатель К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникато

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Таким образом, для того чтобы оба стержня были растянуты с одинаковыми усилиями по 7,85 кн, к шарниру В необходимо добавить силу К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника, модуль которой Р = 17,65 кн и которая направлена под углом К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникак положительному направлению оси х или под углом К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольникак стержню ВА.

Задачу 43-8 можно было решить по примеру задач, приведенных в § 7-2. Для четырех заданных сил К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольниканайти равнодействующую R, а затем добавить к ним силу К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Рекомендую подробно изучить предмет:
  • Теоретическая механика
Ещё лекции с примерами решения и объяснением:
  • Равновесие трех непараллельных сил
  • Сочлененные системы
  • Равновесие пространственной системы сходящихся сил
  • Определение положения центра тяжести тела
  • Обобщенные координаты системы
  • Сложение двух сил
  • Разложение силы на две составляющие
  • Определение равнодействующей сходящихся сил

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Видео:Кинематический анализ и структурный анализ конструкций. Опоры. Связи. Мгновенная изменяемость.Скачать

Кинематический анализ и структурный анализ конструкций. Опоры. Связи.  Мгновенная изменяемость.

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

К шарниру а стержневого шарнирного четырехугольника

Глава 18. Принцип возможных перемещений.

18.3. Принцип возможных перемещений.

18.3.1. Зубчатая передача состоит из двух колес с числом зубьев z2 = 2z1. На колесо 1 действует пара сил с моментом М1 = 10 Н • м. Определить в случае равновесия передачи модуль момента пары сил, действующей на колесо 2. (Ответ 20)

18.3.2. Определить момент М пары сил, который необходимо приложить к барабану 2 радиуса r = 20 см для равномерного подъема груза 1 весом 200Н. (Ответ 20)

18.3.3. Определить усилие в стержне АС плоской фермы, если к узлу В приложена горизонталь­ная сила F = 6 • 10 3 Н. (Ответ 3 • 10 3 )

18.3.4. Механизм, состоящий из зубчатых колес 1, 2 с числом зубьев z2 = 2z1 и барабана 3, жестко скрепленного с колесом 2, равномерно перемещает груз 4 весом 4 • 10 3 Н. Определить момент М пары сил, если коэффициент трения скольжения груза f = 0,2 и радиус барабана r = 10 см. (Ответ 40)

18.3.5. К зубчатому колесу 1 приложена пара сил с моментом M1 = 40 Н • м. Определить момент М пары сил, который необходимо приложить к кривошипу ОА, для того чтобы механизм находился в равновесии, если радиусы r1 = r2. (Ответ 80)

18.3.6. На тело 3 действует сила F = 460Н парал­лельно его плоскости опоры. Определить мо­дуль силы давления тела 2 на сжимаемое тело 1 при равновесии системы. (Ответ 920)

18.3.7. На клин 3 действует сила F = 100Н. Оп­ределить с какой силой толкатель 2 прижи­мает деталь 1 к опорной плоскости в положе­нии равновесия, если угол α = 11°. (Ответ 514)

18.3.8. Передаточное отношение червячной пере­дачи лебедки равно 50. Определить модуль силы F, которую необходимо приложить к рукоятке длиной l = 0,2 м для равномерного подъема груза 1 весом 4 • 10 3 Н. Радиус бара­бана r = 0,12 м. (Ответ 48)

18.3.9. К шатуну АВ шарнирного параллелограм­ма ОАВС приложена горизонтальная сила F = 50Н. Определить модуль момента М пары сил, которую необходимо приложить к криво­шипу ОА длиной 10 см, для того чтобы урав­новесить механизм. (Ответ 4,33)

18.3.10. На первую часть трехшарнирной арки дей­ствует вертикальная сила F = 8 • 10Н Опре­делить модуль вертикальной составляющей реакции шарнира А. (Ответ 2 • 10 3 )

18.3.11. Определить модуль уравновешивающей силы F, приложенной к кривошипу ОА в точке А шарнирного четырехзвенника ОABC, если на шатун АВ = 0,4 м действует пара сил с момен­том М = 40 Н • м. (Ответ 100)

18.3.12. Определить модуль силы F2, которую не­обходимо приложить к ползуну, для того что­бы механизм находился в равновесии, если сила F1 = 100Н и длина ОА = АВ. (Ответ 200)

18.3.13. Определить модуль силы F1, которую не­обходимо приложить к кривошипу AB, для того чтобы механизм находился в равновесии, если сила F2 = 100Н и расстояние ОА = 2 ОВ.
(Ответ 100)

18.3.14. Горизонтальная балка АС заделана кон­цом С в вертикальную стену и нагружена па­рой сил с моментом М2 = 600 Н • м. Балка АВ, опирающаяся на подвижную опору своим кон­цом В, нагружена парой сил с моментом М1 = 400 Н • м. Определить модуль момента за­делки.
(Ответ 400)

18.3.15. Балки АС и CD соединены между собой шарниром С. Горизонтальная балка АС опирающаяся на ребро В призмы, нагружена парой сил с моментом М = 2 • 10 3 Н • м. Балка CD нагружена посередине силой F = 4 • 10 3 Н. Оп­ределить модуль реакции опоры В.
(Ответ 8,93 • 10 3 )

18.3.16. Найти модуль уравновешивающей силы F, если к стержню 1 стержневого механизма приложена сила F1 = 400Н. (Ответ 346)

18.3.17. Стержни АВ и CD, соединенные между собой и с неподвижным основанием шарни­рами, нагружены силами F1 = 200Н и F2 = 600Н. Определить модуль горизонтальной составляющей реакции шарнира А, если длины AE = BE = BC= BD = 1м. (Ответ 500)

18.3.18. С помощью гидроцилиндра 1 удерживает­ся в равновесии стрела 2, на конце которой приложена вертикальная сила F = 400Н. Оп­ределить в кН силу давления масла на поршень гидроцилиндра, если длина АВ = ВС. (Ответ 0,924)

18.3.19. На стержень 2 механизма действует гори­зонтальная сила F = 3 кН. Определить в кН силу давления масла на поршень гидроци­линдра 1 в положении равновесия системы. (Ответ 6)

18.3.20. На поршень 1 действует сила F = 250Н. Определить, с какой силой рычаг ABC прижи­мает деталь 2 к основанию 3 в положении равновесия системы, если угол α = 30° и рас­стояния АВ = 0,8 м, ВС = 0,4 м. (Ответ 866)

18.3.21. На шатун АВ шарнирного параллелограм­ма ОАВС надета втулка 2, к которой с по­мощью шарнира D прикреплен вертикальный стержень 3. Определить в случае равновесия механизма момент М пары сил, если сила F = 400Н и длина кривошипа ОА = 0,2 м. (Ответ 40)

18.3.22. Определить момент М пары сил, который необходимо приложить к валу зубчатого коле­са 3 для равномерного подъема груза 1 весом 900Н. Радиус барабана r = 0,2 м, числа зубьев колес z2 = 2z3. (Ответ 90)

18.3.23. Определить модуль момента М нары сил, который необходимо приложить к шкиву 3 для равномерного подъема груза 1 весом 900Н. Радиусы шкивов R = 2r = 40 см. (Ответ 90)

18.3.24. Стержень АВ нагружен силой F1 = 800Н и парой сил с моментом М = 70 Н • м. На точ­ку С стержня BCD действует сила F2 = 280Н. Определить модуль горизонтальной составля­ющей реакции опоры D. (Ответ 202)

18.3.25. На винт 2 с шагом h = 1 см действует пара сил с моментом М = 1 Н • м. Определить силу давления на сжимаемый предмет 1 в положе­нии равновесия механизма пресса, при кото­ром угол α = 45°. (Ответ 628)

🎥 Видео

Кинематический анализ и структурный анализ плоских и пространственных систем. Практика.Скачать

Кинематический анализ и структурный анализ плоских и пространственных систем. Практика.

Расчет статически неопределимой стержневой системы. Уравнение совместимости деформацийСкачать

Расчет статически неопределимой стержневой системы. Уравнение совместимости деформаций

Основы Сопромата. Задача 2. Перемещение шарнирно-стержневой системыСкачать

Основы Сопромата. Задача 2. Перемещение шарнирно-стержневой системы

Фильм № 4. Расчет шарнирно-стержневой системыСкачать

Фильм № 4. Расчет шарнирно-стержневой системы

определение реакций в стержнях от действия грузовСкачать

определение реакций в стержнях от действия грузов

Шарнирные механизмы | Лекции по математике – математик Николай Андреев | НаучпопСкачать

Шарнирные механизмы | Лекции по математике – математик Николай Андреев | Научпоп

Определение реакций опор простой рамыСкачать

Определение  реакций опор простой рамы

LIRA Sapr Урок №5 Связи и шарнирыСкачать

LIRA Sapr Урок №5 Связи и шарниры

Задача о составной конструкцииСкачать

Задача  о составной конструкции

Термех. Статика. Расчётно-графическая работа по статике №2. Задание 1 и решениеСкачать

Термех. Статика. Расчётно-графическая работа по статике №2. Задание 1 и решение

Кинематический анализ 2Скачать

Кинематический анализ 2

Определение реакций опор составной конструкцииСкачать

Определение реакций опор составной конструкции

Object Creator от Академии Инженерного Искусства. Плагины SCAD++. Соединения. ШарнирыСкачать

Object Creator от Академии Инженерного Искусства. Плагины SCAD++. Соединения. Шарниры

Основная система метода перемещенийСкачать

Основная система метода перемещений

Статически определимые шарнирно-стержневые системы. Построение схем деформаций.Скачать

Статически определимые шарнирно-стержневые системы. Построение схем деформаций.

Основы Сопромата. Виды опор. Определение реакций опорСкачать

Основы Сопромата. Виды опор. Определение реакций опор

План скоростей шарнирного трехзвенного механизмаСкачать

План скоростей шарнирного трехзвенного механизма

Шарнир: Как работать с шарнирно неподвижной опорой в ЕГЭ по физике 2023.Скачать

Шарнир: Как работать с шарнирно неподвижной опорой в ЕГЭ по физике 2023.
Поделиться или сохранить к себе: