(e)AB杆和BC杆(杆自重不计)
(h)AC梁,CD梁及组合梁ACD(梁自重不计二梁借助铰链连接,梁的三处支座均为铰链支座)
(e)解: 因为铰链右边是一个二力杆,可以先确 定其受力图如上(b)所示又以左边部分为研究 对象,由三力汇交原理可做出受力图如上图(a) 所示
(a)(b)aP(h)解: 对铰链右边的CD杆进行研究由三力汇交原理可做出受力图如上 所示再对AC杆进行研究,也由三力汇交原理可得,其受力图如上所示
(d)解:由三力汇交原理可得受力图如左图所示 AN2PPB
NABRBCCDRAN1RDARB 第 11 页
7.起吊设备时为避免碰到栏杆,施一水平力P,设备重G=30kN,求 水平力P及绳子拉力T,(见题7图)[7] 解:对右图进行受力分析得:
水平方向: (1)
竖直方向: (2)
由方程式 (1) , (2) 代入数据得:
G232334 T??G??30?N?23??1010?33Cos30
P???sin30?o??cos30o?G
P?T?Sin30?1T?1?23?4N?3?4N101022
44? 103 ?答:水平力P为2 10 N ,绳子拉力T为 3 N 。
10. 压榨机构如图示,杆AB、BC自重不计,A、B、C 均视为铰链连接,
l 3 ? 油泵压力P=3kN,方向水平, 20 mm , l ? 150 mm ,试求滑块施与工件的压力。 解:由题意及图可知杆AB与杆CB对B的作用力相等, 记做TBC 与TAB对B进行受力分析有:
又杆BC对工件的压力N:则
ABTBCTBC?Sin??TAB?Sin??PTAB?TBCllP工件l3?TBC?TBC??Cos?N?TBCTABCNTBC' 第 12 页
又由受力图可得
由以上各式可得
N?P?Cot?2Tan??l320?l150代入数据可得 N=11.25KN
12. 力偶不能用单独的一个力来平衡,为什么图中(题12图) 的轮子又能平衡呢?
解: 力偶是不能用单独的一个力来平衡,图中之所以能够 平衡是因为轮子固定它相当于将P移到 中心O点再加 上一个力偶M(P,P)=Pr与m=Pr大小相等,方 向相 反,故相互抵消,又轮子固定,移到中点的力P不会 使轮子发生转动, 所以轮子能够在这种情况下保持平衡
13. 在水平梁上作用着两个力偶(题13图),其力偶距分别为
?m m 1 ? 60 kN 和 m 2 ? 10 kN ? m ,已知AB=0.5m,求A、B两点的反力。 解:水平梁在两力偶下的合力偶 m: ?m?m?50(kN?m)12方向与方向相同(顺时针),以A为参考点,则B处的反力 RB对A的力矩为:RB *AB
R??AB?m杆AB平衡 :
50?R??0(kN).5?100
RA?AB?m1以B为参考点 ,则
50RA?0(kN).5?100解得 (方向向下)
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即 A ? B ? 100 ) RA方向向下, R B 方向向上。 RR( kN
15. 等载面杆重量为G,夹在两个水平的光滑圆柱B和C之间,杆的A端 搁在光滑的地面上。设AS=a、BC=b,角a为已知(见题15图), 求A、B、C各点的约束反力。
解:对等截面杆进行研究:在A、B、C各点均为光滑面约束,
M1N 其受力图如右所示在铅直方向有: A?GN在过B点且垂直于杆的方向有: B?NCBSC对整个等截面杆有(力偶平衡):
G?aCos??NB?b由以上各式可得:
GaNBNAGANC
NA?GNB?NC?G?aCos?b19. 一管道支架ABC,A、B、C处均为铰接,已知该支架承受两管道的重量
均为G=4.5kN,题19图中尺寸均为mm。试求支架中AB梁和BC杆所受的力。
CAGGBRyRxAGGN'BBNCN'' 第 14 页
解:对AB杆、BC杆进行受力分析有:BC杆在铰链C和铰链B两处的力作用
下平衡,即为一二力杆。对AB杆,取A为简化中心,则有:
N ? ? AQ ? G ? 400 ? G ? ( 400 ? 720 ) ①
又?AQ?AB?Sin45 ②
? N ? N ③
?由①②③式联立解得:
1120Sin 45 ④
代入数据有:N=8.64KN 对AB杆,以B为简化中心,则有:
N?1520G?? G720 R y ? AB ? ⑤
Rx?N??Sin45? ⑥
由③⑤⑥式解得 Rx?6.11KNRy?2.89KN其中BC杆受压缩,AB杆拉伸和弯曲, 受力方向及分析如图所示。
20. 安装设备常用起重扒杆(题20图),杆AB重(力)G1=1.8kN,作用在
C点,BC=0.5AB。被提升的重物(力)G=20kN。试求系在 起重杆A端的绳AD的拉力及杆B端所受到的约束反力。
解:取AB杆做研究对象,分别受到力TAD、G、G1和铰链B处的约束反力,
将各力平移到B点,由力偶平衡:
TAD?AB?Sin30o?G1?BC?Sin30o?G?AB?Sin30o1BC?AB又 2 所以可得
1TAD?G1?G?20.9KN2CG1BAG
又设铰链B处的受力如图TX、TY在水平向: Do TAD?Cos30?TX 第 15 页