Практическая работа №3

Тема: Определение опорных реакций пространственно нагруженного вала

Цели:

1 Приобретение практических навыков и умений в определении опорных реакций пространственно нагруженного вала.

2 Развитие самостоятельности и нахождение конструктивных решений при выполнении задания.

 

Последовательность решения задачи:

1 Изобразить на рисунке тело, равновесие которого рассматривается, с действующими на него активными и реактивными силами и выбрать систему осей координат;

2 Из условия равновесия тела, имеющего неподвижную ось, определить значения сил , .

3 Составить шесть уравнений равновесия;

4 Решить уравнения и определить реакции опор;

5 Проверить правильность решения задачи.

 

 

Пример 3. На вал (рис. 4, а) жестко насажены шкив 1 и колесо 2. Определить силы , , а также реакции опор А и В, если .

1 Изображаем вал со всеми действующими на него силами, а также оси координат (рис. 4, б).

2 Определяем и . Из условия равновесия тела, имеющего неподвижную ось:

;

;

.

 

3 Составляем шесть уравнений равновесия:

;

;

;

.

 

Рисунок 4 - Определение опорных реакций пространственно нагруженного вала

 

4 Решаем уравнения (1), (2), (3), (4) и определяем реакции опор:

Из (1):

Из (2):

Из (3):

Из (4):

 

5 Проверяем правильность найденных реакций опор. Используем уравнение (5)

следовательно, реакции определены верно. Используем уравнение (6)

,

, следовательно, реакции , определены верно.

 

Варианты к задаче приведены в таблице 3, а графические решения – на рисунке 6.

 

 

Контрольные вопросы:

1 Что такое момент силы относительно точки?

2 Будет ли изменяться момент силы относительно точки, если не меняя направления переносить силу вдоль линии ее действия?

3 На тело действуют две силы и , как показано на рисунке 5 (а=0, 5м, b=0, 8м, а=30°). Которая из сил создает больший момент относительно точки О?

 

Рисунок 5 – Силы, действующие на тело

 

4 Что такое главный вектор и главный момент плоской системы сил?

5 Как аналитически найти главный вектор и главный момент данной плоской системы сил?

6 В чем сходство и в чем различие между главным вектором плоской системы сил и ее равнодействующей?

7 Сформулируйте теорему Вариньона.

8 Какие уравнения (и сколько) можно составить для уравновешенной произвольной плоской системы сил?

9 Перечислите различные виды нагрузок на балку.

10 Какие виды опор балок вы знаете?

11 Сформулируйте основной закон трения. Что такое коэффициент трения, угол трения и от чего зависит их значение?

12 Брус находится в равновесии, опираясь на гладкую вертикальную стену и шероховатый горизонтальный пол; центр тяжести бруса в его середине. Можно ли определить направление полной реакции пола?

 

Список литературы:

1 Аркуша А. И. Руководство к решению задач по теоретической механике. М., 1976.

2 Аркуша А. И., Фролов М. И. Техническая механика. М., 1983.

3 Мовнин М. С, Израелит А. Б., Рубашкин А. Г. Руководство к решению задач по технической механике. М., 1977.

4 Никитин Е. М. Теоретическая механика для техникумов. М., 1983.

5 Сборник задач по технической механике. Багреев В. В., Винокуров А. Н., Киселев В. И. и др. Л., 1973.

6 Файн А. М. Сборник задач по теоретической механике. М, 1978.

 

Рисунок 6 - Графические решения задачи

Таблица 3 - Варианты к задаче

№ вар

Значение данных (кН)

F

G

T5

To

α

-

-

-

-

-

-

-

-

-

.

-

-

β

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

γ

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-