3-7四连杆机构在图示位置时平衡,α=30,β=90。试求平衡时m1/m2的值。 解:O1A,O2B受力如图,
由?M?0,分别有:
?OA?m?F?6asin30AB 1杆: 1 (1)
O2B杆: m2?FBA?8a?0 (2) 且有: FAB?FBA (3)
m13? 将(3)代入(2)后由(1)(2)得: m28
3-8图示曲柄滑道机构中,杆AE上有一导槽,套在杆BD的销子C上,销子C可在光滑导槽内滑动,已知m1=4KNM,转向如图,AB=2m,在图示位置处于平衡,θ=30,试求m2及铰链A和B的反力。
解:杆ACE和BCD受力入图所示,且有:
??FRBFRA?FRC?FRC
?F?2?ctg30?m1?0 RA对ACE杆:
?FRA?1.155KN?FRB
??F?2?ctg30?m2?0 RB对BCD杆:
?m2?4KN
第四章 平面一般力系
4-1 已知F1=60N,F2=80N,F3=150N,m=100N.m,转向为逆时针,θ=30°图中距离单位为m。试求图中力系向O点简化结果及最终结果。
解:
oFRx??X?F2?Fcos30??49.9N3
FRy??Y?F1?F3sin30o??15N
F'R
F'R?FRx2?FRy2?52.1Ntg???Y/?X?0.3 ∴α=196°
42′
??L0??M0(F)?F1?5?F2?2?F3cos30o?4?m??279.6N?m(顺时针转向)
故向O点简化的结果为:
?????FR?FRxi?FRyj?(?49.9i?15j)N
L0??279.6N?m
?????? 由于FR′≠0,L0≠0,故力系最终简化结果为一合力FR,FR大小和方向与主矢F'R相同,合力FR的作用线距O点的距离为d。
FR=FR=52.1N d=L0/FR=5.37m
4-2 已知物体所受力系如图所示,F=10Kn,m=20kN.m,转向如图。 (a)若选择x轴上B点为简化中心,其主矩LB=10kN.m,转向为顺时针,试求B点的位置及主矢R’。
(b)若选择CD线上E点为简化中心,其主矩LE=30kN.m,转向为顺时针,α=45°,试求位于CD直线上的E点的位置及主矢R’。
解:(a)设B点坐标为(b,0)
?? LB=∑MB(F)=-m-Fb=-10kN.m
∴b=(-m+10)/F=-1m ∴B点坐标为(-1,0)
???F'R??Fi?Fni?1
F'R= ∴F′=10kN,方向与y轴正向一致
R
(b)设E点坐标为(e,e)
?? LE=∑ME(F)=-m-F?e=-30kN.m
∴e=(-m+30)/F=1m ∴E点坐标为(1,1) FR′=10kN 方向与y轴正向一致
4-3 试求下列各梁或刚架的支座反力。