Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ФБТ БИ 1курс / мищерский 1975

.pdf
Скачиваний:
69
Добавлен:
10.04.2018
Размер:
16.15 Mб
Скачать

48.7

(909).

На платформе в точке F находится груз весом Р.

Длина

АВ — а;

BC — b\ CD = c; lK=d\

длина платформы

EG—L.

Определить

соотношение между

длинами Ъ, с, d и /, при кото-

ром вес р гири, уравновешивающий

груз

Р, не зависит от

положе-

ния его на платформе, и найти вес

гири р в этом случае.

 

Ответ:

-= —; п = — Р.

 

 

 

 

 

а а

 

 

 

 

 

К задаче 46.7.

 

 

 

 

 

 

К задаче 46.8.

46.8(911). К ползуну Амеханизма эллипсографа приложена сила

Р, направленная вдоль

направляющей

ползуна к оси

вращения О

кривошипа ОС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Какой вращающий момент

надо

приложить к кривошипу ОС для

того, чтобы механизм был в

равновесии в положении,

когда криво-

шип ОС образует снаправляющей ползуна

угол ф?

 

Механизм

расположен вгоризонтальной

плоско-

'//////////////

 

сти, причем ОС = АС=СВ

— 1.

 

 

 

 

 

Ответ: M = 2Plcos(p.

 

 

 

 

 

 

 

 

46.9

(913). Полиспаст

состоит

из

неподвижного

 

блока Л и из и подвижных блоков.

 

 

 

Определить вслучае равновесия отношение под-

 

нимаемого груза Q к усилию

Р,

прилагаемому к

 

концу каната, сходящего снеподвижного блока А.

 

Ответ: -— = 2".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46.10 (915). В кулисном

 

механизме

при

качании к з а д а ч е 46>9#

рычага

ОС вокруг

горизонтальной

оси

О ползун А,

 

перемещаясь

вдоль

рычага

 

ОС,

приводит в движение

стержень АВ,

движущийся

в вертикальных направляющих/С. Даны размеры: ОС—R,

ОК=1

(см. чертеж

на

стр.

352).

 

 

 

 

Какую силу Q надо приложить

перпендикулярно к кривошипу ОС

в точке С для того, чтобы

уравновесить силу Р, направленную вдоль

стержня АВ

вверх?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: Q-. Pl

351

46.11 (916). В механизме домкрата при вращении рукоятки А

длиной

R начинают

вращаться зубчатые колеса /, 2, 3,

4 и 5, кото-

рые приводят в движение зубчатую рейку В домкрата

 

Какую силу надо приложить перпендикулярно к рукоятке в конце

ее для

того,

чтобы

чашка С при равновесии домкрата

развила дав-

ление,

равное

480 кГ?

 

 

 

 

К задаче

46 10.

 

 

 

К задаче 46 II.

 

 

Радиусы

зубчатых

колес

соответственно равны: rj =

3 см,

г4

12 см,

Г3 = 4 см,

Г4=16

см, г в = 3

см, длина рукоятки R=

18 см.

Ответ:

P =

Q ^ ^

= 5

кГ.

 

 

 

 

 

 

46.12

(917). Дифференциальный ворот состоит из двух жестко свя-

занных валов А и В, приводимых во вращение рукояткой С длиной R.

Поднимаемый

груз

D

 

весом Q

прикреплен к

подвижному

блоку

Е,

охваченному

канатом. При

вращении

рукоятки

С

левая

ветвь

каната

сматывается

с

вала А радиуса гь

а

правая ветвь

нама-

тывается на вал В радиуса

г2 2 ^> г{)

 

 

 

 

 

 

Какую

силу

Р

надо

приложить

перпендикулярно

к

рукоятке

в конце ее для тою, чтобы

уравновесить груз

D,

если

Q =

720 кГ,

ft = 10 см, гг—\2

см

и R = 60 см?

 

 

 

 

 

 

Ответ:

Р =

 

 

-=

12 кГ.

 

 

 

 

 

 

К задаче 46 12.

К задаче 46 13.

46.13. В механизме антипараллелограмма

ABCD звенья АВ, CD

и ВС соединены цилиндрическими шарнирами В и С, а цилиндриче-

352

скими шарнирами

А

и D прикреплены к стойке AD. К звену

CD

в шарнире С приложена горизонтальная сила FQ.

 

 

Определить модуль

силы FB, приложенной в шарнире

В перпен-

дикулярно к звену АВ,

если механизм находится

в равновесии в поло-

жении, указанном

на чертеже. Дано: AD = BC,

AB — CD,

/_АВС

=

=z IADC = 90°,

Z.DCB= 30°.

 

 

 

Ответ: FB

=

2FC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46.14.

Кривошипно-шатунный

механизм

ОАВ

связан в

середине

шатуна АВ

цилиндрическим шарниром С со стержнем

CD. Стержни

CD и DE соединены цилиндрическим шарниром D.

 

 

 

 

Определить зависимость между

модулями сил F& и Fp,

соответствен-

но перпендикулярными к стержням ОА и DE, при равновесии механизма

в положении, указанном на чертеже. Дано: /_DCB=

150°,

£CDE=:

90°.

Ответ: FD

=

AFA-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

it

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bI| Л

w\ IL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ь1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

с

 

 

 

 

 

К задаче 46.14.

 

 

 

К задаче 46.15.

 

 

 

46.15. Колодочно-бандажный тормоз вагона трамвая состоит из

трех

тяг

 

АВ,

ВС

и CD,

соединенных шарнирами

В и С, При

дейст*

вии горизонтальной силы F тормозные колодки К и L,

соответст-

венно прикрепленные к тягам АВ

и CD, прижимаются

к колесу.

 

Определить

давления

NK и NL

колодок

на колесо. Размеры

ука-

заны

на

чертеже.

Вагон

нахо-

 

 

 

 

 

 

 

дится

в

покое.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: NK=

F^~—,

 

 

 

 

 

 

 

46.16. На

чертеже

изобра-

 

 

 

 

 

 

 

жена схема колодочно-бандаж-

 

 

 

 

 

 

 

ного

тормоза

вагона

трамвая.

 

 

 

 

 

 

 

Определить зависимость ме-

 

К задаче 48.16.

 

 

 

жду a, b и с, при наличии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

которой

колодки

А и В под действием силы F прижимаются

с оди-

наковыми

по модулю

силами к бандажам колес С и О,

Найти

также

величину

этой

силы. Колеса считать неподвижными.

 

 

 

 

Ответ:£ =

12 И. В, Мещерский

353

 

46.17 (920).

Найти

веса

Рх

и Р 2

двух

грузов,

удерживаемых

в

равновесии грузом

весом

Р

на плоскостях, наклоненных к гори-

зонту

под углами а и р * ,

если грузы Рх

и Р 2

прикреплены к концам

троса,

идущего

от груза

Р х

через блок Ог,

насаженный на горизон-

 

 

 

 

 

 

тальную

ось,

к

подвижному

блоку О,

 

 

 

 

 

 

несущему

груз Р, и затем через блок Оа,

 

 

 

 

 

 

насаженный на

ось

блока

Оь

к

гру-

 

 

 

 

 

 

зу Р2 . Блоки Oi и О2 соосные.

 

 

 

 

 

 

 

 

Трением,

а

также

массами блоков

 

 

 

 

 

 

и троса пренебречь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

Р 2

Р

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: P I = = - K - T — ;

= -——_

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2sma'

 

2

2 sin p*

 

 

К задаче 46.17.

 

 

 

46.18

(921).

К

концам

невесомой

 

 

 

 

нерастяжимой нити привязаны грузы Л

 

 

 

 

 

 

и

В

одинакового веса.

От

груза А нить проходит

параллельно

го-

ризонтальной плоскости, огибает неподвижный блок С, охватывает

подвижный блок

D, затем огибает неподвижный блок Е, где к дру-

гому

концу нити привязан груз

В. К оси подвижного блока D под-

вешен груз К весом Q.

 

Определить вес Р каждого

из грузов А и В и коэффициент тре-

ния скольжения /

груза А о горизонтальную плоскость, если система

грузов

находится

в покое.

 

Ответ: P = Q/2; / = 1 *

АП2

К задаче 46П8.

К задаче 46.19.

46Л9 (922). Составная балка AD, лежащая на трех опорах, состоит из двух балок, шарнирно соединенных в точке С. На балку действуют вертикально силы, равные 2 г, 6 г и 3 г. Размеры указаны на чертеже.

Определить реакции опор А, В и D.

Ответ: RA=l

г, ЯВ=\Ъ,Ь г, RD=

— 0,5 г.

 

 

46.20 (923). Определить вращающий момент, который надо при-

ложить

на

участке

BD

к балке AD,

рассмотренной в

предыдущей

 

 

 

 

 

задаче,

для

того,

чтобы

 

 

 

 

 

опорная реакция в D рав-

 

 

 

 

 

нялась

нулю.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: Ж = 2а тм.

 

 

 

 

 

 

46.21. Составная

балка

 

 

задаче 46.21.

АЕ,

лежащая на двух опо-

 

 

рах

Л

и С, состоит

из трех

 

 

 

 

 

балок

АВ,

BD

DE,

шарнирно соединенных в В a D. Балка DE

в сечении Е защемлена

в стене.

 

 

 

 

 

354

Определить

вертикальную составляющую реакции в сечения Е.

К балкам

приложены четыре равные вертикальные силы Р. Размеры

указаны на

чертеже.

Ответ:

R =

0,5P.

46.22.Определить момент тЕ пары, возникающей в заделке балка DE, рассмотренной в предыдущей задаче.

Ответ: т £ = 0.

46.23.Железнодорожный кран опирается на рельсы, укрепленные на двух горизонтальных двухпролетных балках с промежуточными

шарнирами. Кран несет груз Р = 3 т, вес крана Q = 1 6 т.

0,60м

'6м- -*\

К задаче 46:23.

Определить момент реактивной пары в заделке в положении крана, указанном на чертеже.

Ответ: МА = — у (l,95Q-f-3,60P) = — 21 i TM.

46.24. Конструкция лесов прямоугольного резервуара состоит из деревянных замкнутых рам, брусья которых шарнирно связаны между

 

 

С

 

UL

 

В

 

///.

К задай 46.24.

К задаче 46.25.

собой. Неподвижность рамы обеспечивается двумя цилиндрическими опорами А и В и стержнем CD.

Определить усилие 5 в подкосе при действии сил Pi в Pg.

Ответ: S=\2PL\r2.

12»

'

355

46.25. Каркас платформы состоит из Г-образных рам с промежуточными шарнирами С. Верхние концы рам жестко защемлены в бетонную стену, нижние — опираются на цилиндрические подвижные опоры (см. чертеж на стр. 355). Определить вертикальную реакцию защемления при действии сил Рг и Рг.

Ответ: УА = РХ — Рг~.

46.26. Две балки ВС и CD шарнирно соединены в С, цилиндрическим шарниром В прикреплены к вертикальной стоике АВ, защемленной в сечении Л, а цилиндрическим шарниром D соединены с полом. К балкам приложены горизонтальные силы Рг и Рг.

Определить горизонтальную составляющую реакции в сечении А Размеры указаны на чертеже.

Ответ:

/?= Р 1 +

у Р 2 -

 

 

46.27.

Определить

момент тА

реактивной пары,

возникающей

в заделке А стойки

АВ, рассмотренной в предыдущей

задаче.

 

/

 

 

 

'

Ответ: тА = (Рг

4- •

 

 

К задаче 46 26.

К задаче 46 28.

46.28 (924). Две фермы 1 и II, соединенные шарниром Д прикреплены стержнями III и IV с помощью шарнира С к земле; в точках А и В они имеют опоры на катках. Ферма / нагружена вертикальной силой Р на расстоянии а от опоры А.

Найти реакцию кагка В.

У к а з а н и е . Предварительно определить положение мгновенных центров скоростей Сх и С2 ферм I н II.

Ответ:

^

где

Ь— плечо реакции

Дв относительно

мгновенного

центра С2. Реакция R^ направлена

перпендикулярно

к плоскости

скольжения

катка

В слева направо вниз.

§47. Общее уравнение динамики *)

47.1(925). Три груза весом Р каждый соединены невесомой

нерастяжимой нитью, переброшенной через неподвижный невесомый

*) Задачи, отмеченные звездочкой, рекомендуется решить также при помощи уравнений Лагранжа.

356

блок А. Два груза лежат на гладкой горизонтальной плоскости, а третий

груз

подвешен

вертикально.

 

 

 

 

 

 

 

Определить

ускорение

системы

и натяжение нити в сечении ab.

Ответ: w = -^g;

T — -*rP.

 

 

 

 

 

 

47.2.

Решить предыдущую

задачу

с учетом

массы блока,

считая,.

что

при

движении

грузов

блок А вращается вокруг неподвижной

оси.

Вес

блока — сплошного

однородного

дис-

 

к а — равен 2Р.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: w=-£g;

7

=~Р.

 

 

 

 

 

 

47.3 (928).

Два груза, Mi весом Pt

и Mt ве-

 

сом Pt, подвешены на двух

гибких

нерастяжимых

 

нитях, которые

навернуты,

как указано на черте-

 

же, на барабаны, имеющие радиусы

Г\ и г4

и на-

 

саженные

на

общую

ось;

грузы

движутся

под

 

влиянием

силы

тяжести.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить

угловое

ускорение

е

барабанов,

 

пренебрегая

их массами и

 

.а

 

 

 

 

 

массой нитей.

 

 

 

 

 

fi

1 •,

 

А

 

 

Ответ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s = g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.4 (929). При условии

 

 

 

 

 

 

 

предыдущей

задачи

опреде-

 

 

 

 

 

 

 

лить

угловое

 

ускорение е

К задаче 47.1.

К задаче 473.

и натяжения Тг

и 7"2

нитей,

 

 

 

 

 

 

 

принимая

во

внимание

массы

барабанов,

при

следующих

данных:

Pi =

2Q кГ, Р а

= 3 4 к Г , rt

= 5 см, г 2

= 10 см;

веса барабанов: ма-

лого

4 кГ и большого

8 кГ.

Массы

барабанов

считать равномерно

Ш/ЩУЖ///////////ШШ,

Распределенными по их внешним поверхностям.

лх^и^,,

r,m'mmrrr«rj*.

 

Ответ: s — 49 сек

; Т\=• 25 кГ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 =

17 к Г.

 

 

A/L,

'7У№\/77К

К задаче 47.К

К задаче 47.8.

К задаче 47.7(

47.5 (930). К системе блоков, изображенной на чертеже, подвешены грузы: Mi весом 10 н и Mt весом 8 н.

357

Определить

ускорение г»4 груза Afs

и натяжение

нити,

прене-

брегая

массами

блоков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: w<i =

2,& м\сек\

Г =

5,7

н.

 

 

 

 

 

 

47.6

(932).

К нижнему шкиву С подъемника приложен вращаю-

щий момент М (см. чертеж на стр. 357).

 

 

 

 

 

 

Определить

ускорение груза А весом Рь

 

поднимаемого

вверх,

если вес противовеса В равен

Р2 , а шкивы С и D радиуса г и весом

Q каждый

представляют

собой

 

однородные цилиндры. Массой ремня

пренебречь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.7 (933). Вал кабестана — механизма для передвижения грузов

радиуса

г приводится в движение

постоянным вращающим моментом

М, приложенным к рукоятке АВ

(см. чертеж

на

стр. 357).

 

 

Определить

ускорение груза

С весом Р, если коэффициент трения

скольжения

груза о горизонтальную

плоскость равен /. Массой каната

и кабестана

пренебречь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: w =

g-р+—.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.8. Решить предыдущую задачу с учетом массы кабестана, момент

инерции которого относительно оси вращения равен J,

 

 

 

Ответ:

9 =

= В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47.9

(934).

Груз А

весом

Р,

спускаясь

по

наклонной

гладкой

плоскости, расположенной под углом а к

горизонту,

приводит

во

вращение посредством

невесомой

и нерастяжимой

нити барабан

В

весом Q и радиуса г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить

угловое

ускорение

барабана,

если

считать

барабан

однородным круглым цилиндром. Массой неподвижного блока С пренебречь.

 

2Pg sin а

 

 

Ответ: , =

- ^ _ _ .

 

 

47.10. Человек толкает тележку, приложив к ней горизонтальную

силу F.

 

 

 

 

Определить

ускорение кузова тележки, если

вес кузова равен Р\,

Р 2

— вес каждого

из четырех колес, г — радиус

колес, fk — коэффич

циент трения качения. Колеса считать сплошными круглыми дисками,)

катящимися по рельсам без скольжения.

 

 

Ответ: w =

g

j

 

47.11 (941). Каток А весом Q, скатываясь без скольжения по на ^клонной плоскости вниз, поднимает посредством невесомой нерастяжимой нити, переброшенной через блок В, груз С весом Р. При эюы блок В вращается вокруг неподвижной оси О, перпендикулярной к его плоскости. Каток А и блок В — однородные круглые диски

358

одинакового веса и радиуса. Наклонная плоскость образует угол ев с горизонтом.

Определить ускорение оси катка.

^Q sin а — Р

Ответ: w=g—^ р •„

 

К

задаче 47.9.

 

 

 

47.12. Груз

В весом Р

приводит

в движение цилиндрический

каток

А весом

Q и радиуса г при помощи нити, намотанной

накаток.

Определить

ускорение груза В, если каток катится без скольже-

ния, а

коэффициент трения

качения

равен fk. Массой

блока D

пренебречь.

 

 

 

 

Ответ:

3Q+8P '

 

 

 

 

 

 

 

47.13(940).

Стержень DE

весом Q

лежит на

трех катках А, В

и С весом Р

каждый. К стержню приложена по горизонтали вправо

сила F, приводящая в движение

стержень

и катки. Скольжение между

 

 

стержнем и катками, и также ме-

 

 

жду

катками

и горизонтальной

 

 

 

 

 

 

плоскостью отсутствует.

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

V

,

 

£

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К задаче 47.12.

 

 

К задаче

47.13.

 

 

Найти ускорение

сгержня DE. Катки считать однородными

круг-

лыми цилиндрами.

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

1Ц^

 

 

 

 

 

 

 

47.14.

Определить

ускорение груза Мг, рассмотренного в задаче

47.5,

с учетом

массы блоков — сплошных

однородных дисков

весом

4 «

каждый.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: «y2

=

0,7

м/сек2.

 

 

 

 

 

47.15

(942).

Груз

А

весом Р, опускаясь

вниз, посредством

не-

весомой

нерастяжимой

нити, переброшенной

через неподвижный не-

весомый блок D и намотанной на шкив В, заставляет

вал С катиться

без

скольжения

по

горизонтальному рельсу.

Шкив

В радиуса

R

359

жестко насажен на вал С радиуса г; их общий вес равен Q, а радиус инерции относительно оси О, перпендикулярной к плоскости чертежа, равен р.

Найти ускорение груза А.

Ответ: «> =

г

_ r ) 2 + Q ( p l + r i ) .

 

47.16 (935). Центробежный регулятор вращается вокруг вертикальной ОСИ С ПОСТОЯННОЙ углОИОЙ СКОрОСТЫО О).

Определить угол ожлонения ручек ОА и ОВ от вертикали, принимая РО внимание только вес р каждого из шаров и вес рг муфты С; все стержни имеют одинаковую длину/.

Ответ: cos у = - - ^ a --g .

 

К задаче

47.15.

 

 

 

 

 

 

 

К задаче

4? 16.

 

 

 

47.17

(937).

Центробежный

 

регулятор

 

вращается

с

постоянной

угловой

скоростью ш.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти зависимость

между угловой

скоростью регулятора

и углом

а отклонения его

стержней от

вертикали, если муфта весом

Pt

отжи-

 

 

 

мается

вниз

 

пружиной,

находящейся

при а = 0 в

 

 

 

недеформированном

состоянии

и

закрепленной

 

 

 

верхним концом на оси регулятора; веса шаров

 

 

 

равны

Р% длина стержней

равна

/;

оси

 

подвеса

 

 

 

стержней отстоят от оса регулятора

на расстоя-

 

 

 

нии

а;

весами

стержней

и

пружин

пренебречь.

 

 

 

Коэффициент

жесткости пружины равен с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P4P

 

+

'2lc(l — cos о),

 

 

 

 

 

 

47.18 (938). Центробежный пружинный регу-

to

 

 

лятор

состоит

из

двух

грузов

А

и В

весом

 

 

РА = РВ=

15

кГ,

насаженных

на

скрепленный

к аадаче им.

 

с о

шпинделем регулятора

гладкий

горизонтальный

 

 

 

стержень муфты С весом

Р с = 1 0

 

кГ, тяг

длиной

/ = 2 5 см и пружин, отжимающих

грузы

к

оси вращения;

расстоя-

ние шарниров тяг от оси шпинделя е =

3 см; коэффициент жесткости

пружин с = 1 5

кГ/см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить

угловую

скорость

регулятора

при

угле

раствора

а = 60°,

если при угле ао = ЗО° пружины

находятся в ненапряженном

состоянии; весом

тяг и трением

пренебречь.

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: « = 188 об/лшн.

360