23. Равновесие тела при наличии трения качения.
Трением качения называется сопротивление, возникающее при качении одного тела по поверхности другого. Вследствие деформации тел их касание происходит вдоль площадки AB (рисунок а), появляется распределенная система сил реакции (рисунок б), которая может быть заменена силой и парой (рисунок , в).
Сила раскладывается на две составляющие – нормальную и силу трения скольжения. Пара сил называется моментом сопротивления качению Mc.
При равновесии тела момент сопротивления качению определяется из условий равновесия системы сил. При этом установлено, что момент сопротивления принимает значения от нуля до максимального значения. Максимальное значение момента сопротивления, соответствующее началу качения, определяется равенством
Mcmax = N·δ,
где δ – коэффициент трения качения, имеет размерность длины [м], зависит от материала контактирующих тел и геометрии зоны контакта.
Различают:
- чистое качение – точка A (рисунок а,б ) не скользит по неподвижной плоскости;
- качение со скольжением – наряду с вращением катка присутствует и проскальзывание в месте контакта, т.е. точка A движется по плоскости;
- чистое скольжение – каток движется по плоскости, не имея вращения.
Для того, чтобы каток не скользил, необходимо условие Fтр < Fтр max <f·N; чтобы каток не катился – Mc < Mcmax = δ·N.
Также существует трение верчения – когда активные силы стремятся вращать тело вокруг нормали к общей касательной поверхности соприкосновения.
24. Понятие о ферме. Статически определимые и статически неопределимые фермы.
Фермы принято разделять на статически определимые и статически неопределимые. Под статически определимой понимается такая кинематически неизменяемая система, для которой все реакции опор могут быть определены при помощи уравнений равновесия, а затем при найденных опорных реакциях методом сечений могут быть найдены также и внутренние силовые факторы в любом поперечном сечении. Под статически неопределимой системой имеется в виду такая, опять же кинематически неизменяемая система, для которой определение внешних реакций и внутренних силовых факторов не может быть произведено при помощи метода сечений и уравнений равновесия.
Разность между числом неизвестных (реакций опор и внутренних силовых факторов) и числом независимых уравнений статики, которые могут быть составлены для рассматриваемой системы, носит название степени или числа статической неопределимости. В зависимости от этого числа системы разделяются на один, два, три...., n раз статически неопределимые. Иногда говорят, что степень статической неопределимости равна числу дополнительных связей, наложенных на систему.
25. Определение усилий в стержнях плоской фермы способом вырезания узлов.
26. Расчет ферм способом сечений.
Расчет ферм заключается в определении реакций внешних связей (опорных узлов) и усилий в стержнях. Стержни фермы обычно заранее считают растянутыми, тогда положительным усилиям соответствуют растянутые стрежни, отрицательным – сжатые. Стержни фермы нумеруют арабскими цифрами, узлы – римскими цифрами
