工程力学03汇交力系-19(例题).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,例,2-1,已知：,求,：,1.,水平拉力,F,=5kN,时，碾子对地面及障碍物的压力,？,2.,欲将碾子拉过障碍物，水平拉力,F,至少多大？,3.,力,F,沿什么方向拉动碾子最省力，及此时力,F,多大,？,P,=20kN,，,R,=,0.6m,h,=0.08m:,解：,1.,取碾子，画受力图,.,用几何法，按比例画封闭力四边形,按比例量得,kN,，,kN,或由图中,解得,=10kN,=11.34kN,2.,碾子拉过障碍物，,用几何法,应有,解得,解得,3.,江苏工业学院机械系力学教研室,已知：,AC=CB,，,P,=10kN,各杆自重不计；,求：,CD,杆及铰链,A,的受力,.,解：,CD,为二力杆，取,AB,杆，画受力图,.,用几何法，画封闭力三角形,.,按比例量得,或,例,2-2,江苏工业学院机械系力学教研室,已知：,求：系统平衡时，杆,AB,、,BC,受力,.,系统如图，不计杆、轮自重，忽略滑轮大小，,P,=20,kN,；,解：,AB,、,BC,杆为二力杆，,取滑轮,B,（或点,B,），画受力图,.,用解析法，建图示坐标系,例,2-3,解得：,解得：,江苏工业学院机械系力学教研室,求：平衡时，压块,C,对工件与地面的压力，,AB,杆受力,.,已知：,F,=3,kN,l,=1500,mm,h,=200,mm,.,忽略自重；,解：,AB,、,BC,杆为二力杆,.,取销钉,B,.,用解析法,得,例,2-4,解得,选压块,C,解得,解得,江苏工业学院机械系力学教研室,求：,解：,由杠杆平衡条件,解得,已知：,平衡时，,CD,杆的拉力,.,CD,为二力杆，取踏板,例,2-5,江苏工业学院机械系力学教研室,，,已知：,物重,P,=,10,kN,，,CE=EB=DE,；,求：杆受力及绳拉力,解：画受力图如图，列平衡方程,结果：,例,2-6,江苏工业学院机械系力学教研室,例题,如图所示，用起重机吊起重物。起重杆的,A,端用球铰链固定在地面上，而,B,端则用绳,CB,和,DB,拉住，两绳分别系在墙上的,C,点和,D,点，,连线,CD,平行于,x,轴。已知,CE=EB=DE,角,=30,o,，,CDB,平面与水平面间的夹角,EBF,=30,o,重物,G=,10,kN,。,如不计起重杆的重量,试求起重杆所受的力和绳子的拉力。,例,2-7,1.,取杆,AB,与重物为研究对象，受力分析如图。,解：,x,z,y,30,o,A,B,D,G,C,E,F,F,1,F,2,F,A,z,y,30,o,A,B,G,E,F,F,1,F,A,其侧视图为,3,.,联立求解。,2,.,列平衡方程。,z,y,30,o,A,B,G,E,F,F,1,F,A,x,z,y,30,o,A,B,D,G,C,E,F,江苏工业学院机械系力学教研室,例,.,桅杆式起重装置简图如图所示，已知重物,D,重,G=6kN,忽略各杆的重量、滑轮的大小和重量、钢索的重量，试求重物匀速上升时横杆和斜杆所受的力。,例,2-8,解,：,（,1,）取研究对象：滑轮,B,与,重物,D,（,2,）作受力图,:,设各杆受拉,（,3,）建立直角坐标系,Bxy,（,4,）建立平衡方程，求未知量,x,y,60,0,60,0,F,BC,G,F,BA,F,T,由式（,1,）、（,2,）解得：,F,BC,=-12.9kN,（,BC,杆受压）,F,BA,=9.5kN,（,AB,杆受拉）,江苏工业学院机械系力学教研室,例,.,图为一绳索拔桩装置。绳索的,E,、,C,两点拴在架子上，,B,点与拴在桩,A,上的绳索,AB,连接，在,D,点加一铅垂向下 的力,G,。,AB,可视为铅垂，,BD,视为水平。已知,=0.1rad,，,G=800N,，,求绳索,AB,中产生的拔桩力。,例,2-9,解：,D,结点,B,结点,因为,很小，所以可取,显然，拔桩力为,江苏工业学院机械系力学教研室,例,.,用,AB,杆,在轮心铰接的两匀质圆轮,A,、,B,，,分别放在两个相交的光滑斜面上，如图所示。不计,AB,杆的自重，试求：,（,1,）设两轮重量相等，平衡时,；（,2,）,已知,A,轮重,G,A,，,平衡时，欲使,=0,的,B,轮的重量,G,B,。,例,2-10,解：,G,A,G,B,F,AB,F,NA,F,AB,F,NB,A,轮,:,B,轮,:,其中,:,由以上三式可求得：,（,1,）当,G,A,=G,B,时，,=30,0,（,2,）当,=0,时，,G,B,=G,A,/3,江苏工业学院机械系力学教研室,A,60,P,B,30,a,a,C,(a),F,B,(b),B,F,A,D,A,C,60,30,P,E,P,F,B,F,A,60,30,H,K,(c),解：,(1),取梁,AB,作为研究对象。,(4),解出：,F,A,=P,cos30,=,17.3kN,，,F,B,=P,sin30,=,10kN,(2),画出受力图。,(3),应用平衡条件画出,P,、,F,A,和,F,B,的闭合力三角形。,例题,水平梁,AB,中点,C,作用着力,P,，,其大小等于,20kN,，,方向与梁的轴线成,60,角，支承情况如图,(a),所示，试求固定铰链支座,A,和活动铰链支座,B,的反力。梁的自重不计。,例,2-11,江苏工业学院机械系力学教研室,O,P,A,F,B,B,F,D,D,(b),J,F,D,K,F,B,P,I,(c),解：,(1),取制动蹬,ABD,作为研究对象。,(2),画出受力图。,P,24,6,A,C,B,O,E,D,(a),(3),应用平衡条件画出,P,、,F,B,和,F,D,的闭和,力,三角形。,例题,图示是汽车制动机构的一部分。司机踩到制动蹬上的力,P,=212N,，,方向与水平面成,=45,角。当平衡时，,BC,水平，,AD,铅直，试求拉杆所受的力。已知,EA,=24cm,，,DE,=6cm,点,E,在铅直线,DA,上，又,B,、,C,、,D,都是光滑铰链，机构的,自重不计,。,例,2-12,（,5,）代入数据求得：,F,B,=750 N,。,（,4,）,由几何关系得：,由,力,三角形可得：,O,P,A,F,B,B,F,D,D,(b),J,F,D,K,F,B,P,I,(c),P,24,6,A,C,B,O,E,D,(a),江苏工业学院机械系力学教研室,解：,(1),取制动蹬,ABD,作为研究对象。,例题,图所示是汽车制动机构的一部分。司机踩到制动蹬上的力,P,=212N,，,方向与水平面成,=45,角。当平衡时，,BC,水平，,AD,铅直，试求拉杆所受的力。已知,EA,=24cm,，,DE,=6cm,点,E,在铅直线,DA,上，又,B,、,C,、,D,都是光滑铰链，机构的,自重不计,。,O,P,A,F,B,B,F,D,D,(b),P,24,6,A,C,B,O,E,D,(a),例,2-13,(3),列出平衡方程：,联立求解，得,O,45,P,F,B,F,D,D,(b),x,y,又,江苏工业学院机械系力学教研室,30,B,P,A,C,30,a,解：,1.,取滑轮,B,轴销作为研究对象。,2.,画出受力图（,b),。,F,BC,Q,F,AB,P,x,y,30,30,b,B,例题,利用铰车绕过定滑轮,B,的绳子吊起一重,P=,20kN,的,货物，滑轮由两端铰链的水平刚杆,AB,和斜刚杆,BC,支持于点,B,(,图(,a,),。,不计铰车的自重，试求杆,AB,和,BC,所受的力。,例,2-14,3.,列出平衡方程：,4.,联立求解，得,反力,F,AB,为负值，说明该力实际指向与图上假定指向相反。即杆,AB,实际上受拉力。,F,BC,Q,F,AB,P,x,y,30,30,b,B,江苏工业学院机械系力学教研室,例,.,图示空间构架由,AB,、,AC,、,AD,三杆组成，各杆自重不计。已知,G=1kN,，,=30,0,，,=45,0,。,试求各杆所受的力,例,2-15,解：,取节点,A,和重物为研究对象，,画受力图，设各杆受拉,F,AC,F,AB,F,AD,由式（,3,）、（,1,）、（,2,）,解得：,F,AD,=2kN,（,AD,杆受拉）,F,AB,=F,AC,=-1.225kN,（,AB,杆和,AC,杆受压）,江苏工业学院机械系力学教研室,例,.,图示为桅杆式起重机，,AC,为立柱，,BC,、,CD,和,CE,均为钢索，,AB,为起重杆。,A,端可简化为球铰链约束。设,B,点起吊重物的重量为,G,，,AD=AE=AC=L,。,起重杆所在平面,ABC,与对称面,ACF,重合。不计立柱和起重杆的自重，求起重杆,AB,、,立柱,AC,和钢索,CD,、,CE,所受的力？,例,2-16,解：,x,B,结点：,C,结点：,(,立柱,AC,受压,),(,起重杆,AB,受,压,),江苏工业学院机械系力学教研室,