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RAy?47.5?5?5?22.5(kN)
RB?5x?2.5?5?5?2.5?27.5(kN)
当RA?RB时,后轮的位置:
47.5?5x?5x?2.5 10x?45
x?4.5(m)
[习题3-15] 汽车起重机在图示位置保持平衡。已知起重量W1=10kN,起重机自重W2=70kN。求A、B两处地面的反力。起重机在这位置的最大起重量为多少?
W2?70kNW1?10kNBARARB
解:因为起重机在图示位置时处于平衡,所以 ①?MA(Fi)?0
RB?4.5?10?7.5?70?2.5?0 RB?(75?175)/4.5?55.6(kN)
②?Fiy?0
RA?RB?10?70?0
RA??RB?80??55.56?80?24.4(kN)
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设最大起重量为Wmax,则此时RA?0
?MB(Fi)?0
70?2?Wmax?3?0 Wmax?140/3?46.7(kN)
[习题3-16] 基础梁AB上作用集中力F1、F2,已知F1?200kN,F2?400kN。假设梁下的地基反力呈直线变化,试求A、B两端分布力的集度qA、qB。图中长度单位为m。
F1?200kNF2?400kN
解:因为基础梁AB平衡,所以 ①?MA(Fi)?0
12?6?(qB?qA)??6?qA?6?3?F1?1?F2?5?0 2312(qB?qA)?18qA?200?2000?0 6qB?3qA?1100……………….(1)
②?Fiy?0
1?6?(qB?qA)?qA?6?F1?F2?0 23qB?3qA?600……………….(2)
(1)-(2)得:
3qB?500 qB?167(kN/m)
qA?200?qB?200?166.7?33(kN/m)
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[习题3-17] 将水箱的支承简化如图示。已知水箱与水共重W=320kN,侧面的风压力F?20kN,求三杆对水箱的约束力。 解:因为水箱平衡,所以 ①?MA(Fi)?0
NBD?3.6?320?1.8?20?6?0
NBD?(576?120)/3.6?193(kN)(压力)
NBCNACF?20kNW?320kN②?Fix?0
20?NBCcos?BCD?0
6NBD20?NBC?3.63.6?4.822?0
20?0.6NBC??0
NBC??20/0.6??33(kN) (拉力)
③?Fiy?0
NBCsin?BCD?NAC?NBD?W?0
?33?4.8?NAC?193?320?0 6NAC?153(kN) (压力)
[习题3-18] 图示冲压机构。设曲柄OA长r,连杆AB长l,平衡时OA与铅直线成α角,求冲压力FP与作用在曲柄上的力偶M之间的关系。 解:
以曲柄OA为研究对象,其受力图如图所示。
rl? sin?sin?rsin??sin?
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cos??1?sin2??1?(rsin?21)??l2?r2sin2? lld?rsin(???)?r(sin?cos??cos?sin?)
d?r(sin??d?12rl?r2sin2??cos??sin?) llROrsin?(l2?r2sin2??rcos?) lO?r?因为OA平衡,所以
RAd?M
MdRAARA?rsin?(l2?r2sin2??rcos?)?M lRA?Mlrsin?(l?rsin??rcos?)222l
?由滑块B的平衡可知,
FP?RAcos?
BFP?12l?r2sin2?
rsin?(l2?r2sin2??rcos?)l?Ml2?r2sin2?rsin?(l?rsin??rcos?)222MlFP?
M?FPrsin?(l2?r2sin2??rcos?)l?rsin?rcos?l?rsin?222222
M?Fprsin??(1?)
[习题3-19] 图中半径为R的扇形齿轮,可借助于轮O1上的销钉A而绕O2转动,从而带动齿条BC在水平槽内运动。已知O1A?r,O1O2?3r。在图示位置O1A水平(O1O2铅直)。今在圆轮上作用一力矩M,齿条BC上作用一水平力F,使机构平衡,试求力矩M与水平力F之间的关系。设机构各部件自重不计,摩擦不计。
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