F |
d 2 / 4 , J x |
J y |
d 4 / 64 , |
|
|
||
J p |
d 3 / 32 , ix |
iy |
0,25d . |
|
|
|
|
Круглое кольцо (рис. 8.13) |
|
|
|
||||
F |
( D2 |
d 2 ) / 4 , J x |
J y |
( D4 |
d 4 ) / 64 , |
||
|
( D4 |
d 3 ) / 32 , ix iy |
|
|
|
||
J p |
0,25 |
D2 d 2 . |
|||||
Рис. 10.12 |
Рис. 10.13 |
§ 10.4. Задачи для самостоятельного решения
10.1. Определить координаты центра тяжести С однородного контура AEBDKA, состоящего из дуги полуокружности
АЕВ, прямолинейного отрезка BD и ду-
ги окружности DKA с центром в точке
|
В, если АО= r , ВD= 2 r , |
ABD= 0 . |
|
|
Центр тяжести дуги DKB находится на |
||
|
ее оси симметрии в точке С3 и опреде- |
||
|
ляется по формуле BC3 |
R sin |
, где |
|
|
||
|
|
||
|
-половина угла с вершиной в точке |
||
|
В, опирающегося на дугу DKB, R = |
||
|
АB= DB. Оси координат указаны на |
||
Рис. 10.14 |
рис.10.14. |
|
|
|
211 |
|
|
10.2. Определить положение центра тяжести сечения (рис. 10.15). Центр тяжести полукруга расположен на его оси симметрии на расстоянии c 4r /( 3 ) от центра окружности.
10.3. Определить координаты центра тяжести плоской фигуры (рис. 10.14), ограниченной плоским контуром AEBDKA, описанным в задаче 10.1. Центр тяжести полукруга распо-
|
ложен на его оси симметрии |
||||
|
на расстоянии c |
4r /( 3 |
) |
||
|
от центра окружности. |
|
|
||
|
Центр тяжести кругового |
||||
|
сегмента расположен на его |
||||
|
оси симметрии на расстоя- |
||||
|
нии BC3 |
4R sin3 |
|
, |
|
|
|
|
|
||
|
|
3( 2 |
sin2 |
) |
|
Рис. 10.15 |
где -половина угла с вер- |
||||
|
|||||
шиной в точке В, опирающегося на дугу DKB, R = АB= DB. |
|||||
|
10.4. Определить положение |
||||
|
главных центральных осей и глав- |
||||
|
ные моменты инерции для сечения, |
||||
|
изображенного на рис. 10.15. |
|
|
||
|
10.5. Определить положение |
||||
|
центра тяжести фигуры – круга ра- |
||||
|
диуса R с отверстиями (рис. 10.16), |
||||
Рис. 10.16 |
центры которых расположены в |
||||
|
|
120 , а |
|||
|
точках О1, О2, О3, если |
||||
расстояния между центрами отверстий и их радиусы соответственно равны;
ОО1= l1 2R / 3 ; r1 |
R / 8 ; ОО2= l2 |
R / 2 ; r2 R / 4 ; |
ОО3= l3 |
3R / 4 ; r1 |
R / 6 . |
212
|
|
|
|
|
ОТВЕТЫ К ЗАДАЧАМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
7.1. P1 |
/ P2 |
2 ; |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
7.2. Rx |
340,3 Н; Ry 94,6 Н; cos( R, i ) |
0,959; |
||||
|
|
|
0264; |
|
||
cos( R, j ) |
|
|||||
7.3. N2 |
|
|
P / sin60 |
115 Н; |
N1 |
|
Pctg60 |
|
|
57,7 Н. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.4. N |
lmg /( 4b ); N1 |
|
|
|
1700 кН; N2 |
|
3400 кН; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.5. |
arcsin(mg / N |
2 |
) |
|
|
arcsin(2 9,81/ 25 ) |
52 ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.6. R |
2mg cos(0,25 |
|
|
|
0,5 |
) ; |
|
|
|
|
|
0,25 |
|
|
0,5 |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
7.7. Rx |
|
|
400 Н; |
|
Ry |
|
|
|
|
-100(1+2 3 ) Н; |
Rz |
-100(3+ |
3 ) Н; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
R |
|
|
763,69 Н; cos( R, i ) |
|
0,523; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
cos( R, j ) |
|
-0,584; cos( R, k ) |
-0,619; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
7.8. N AC |
|
|
|
0,5 3 P2 ; |
|
NCD |
|
0,5 P2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
7.9. T |
|
|
|
|
|
2P |
|
|
|
; T |
|
|
( |
|
3 |
|
|
|
|
tg |
|
)P |
|
|
; T |
|
|
2P |
|
|
|
; |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1 |
|
3 |
|
ctg |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
( 1 |
|
|
|
3tg |
) |
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
( 3 ctg |
) 3 |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
7.10. N1 |
|
|
|
P / cos |
|
|
; N2 |
|
|
Ptg |
|
/(sin |
|
|
|
cos |
|
|
tg |
) ; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
N2 |
|
|
|
Ptg /(sin |
|
|
|
cos |
|
tg |
) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
8.1. N1 |
|
( 1 |
|
1 / |
|
|
3 )mg = 94,6 кН; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
N2 |
( 1 |
2 / |
|
|
|
|
3 )mg = 129,1 кН; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
8.2. N1 |
|
|
P1 |
3 |
|
|
51,9 кН; N2 |
|
|
|
P1 |
|
30 кН; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
N3 |
|
|
|
-16,2 кН; N4 |
|
|
-57,9 кН; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.3. RA |
|
|
|
|
2 2aq /( 1 |
|
|
3 ); RB |
4aq /( 1 |
3 ) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
8.4. N A |
|
|
NB |
|
19,3 кН; |
|
NC |
|
|
-37,3 кН; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
8.5. N1 |
|
|
N2 |
0,5( 1 |
|
|
|
3 )P |
|
2,92 кН; N3 |
|
|
|
2P = 11,28 кН; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.6. R |
|
2P ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
8.7. R1 |
|
|
mg sin 2 / sin( |
1 |
|
2 ) |
|
20 0,707 / 0,943.= 14,996 Н; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
R2 |
|
|
R1 sin |
1 / sin |
2 |
|
14,996 0,423/ 0,707 = 8,972 Н; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
8.8. F |
|
mgctg |
|
mg( R |
|
|
h ) 1 2Rh |
|
|
H 2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
213 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
8.9.tg
2 ;
8.10.
arctg 1 / 3
18,5 ;
8.11.2000 Н;
8.12. RB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
346,41 Н; |
|||||
|
|
mgl /( 4BC ) |
1200 2 /( 4 3 ) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 Н; |
|
|
|
||||||||||
|
|
N |
|
|
RB cos |
346,41 |
2 / 2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
RC |
|
|
mg |
|
|
|
RB sin |
|
|
|
|
1200 |
346,41 0,5 |
1026,79 Н; |
|||||||||||||||||||||||||
8.13. N |
|
|
mg |
|
80 Н; F |
|
|
|
T |
|
0,5mgctg |
30,1 Н; |
|||||||||||||||||||||||||||||
8.14. P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ql = 11,63 кн; |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
0,5( G |
|
|
|
0,5P ) |
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
8.15. G |
|
( P(0,5b |
|
a ) |
|
0,5Qa ) / l |
|
|
|
13 кН; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
8.16. RC = 5000 Н; RD = 3700 Н; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
8.17. RA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RB = 26,8 Н; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
RC |
|
|
( 3 |
3 |
|
2 )F / |
|
|
2 = -135,5 Н; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
RD |
|
|
(( |
|
3 |
|
|
|
2 )F / |
2 ) |
|
P / |
|
3 = 57,8 Н; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
8.18. X A |
|
|
|
|
3,7 кН; YA = 20,4 кН; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
8.19. X A |
|
|
0,5F = 600 Н; RC = 3100,8 Н; YA |
337, 2 Н; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
T = 10,17 кН; X D |
|
|
|
10,17 кН; YD |
6,3 кН; |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
8.20. X A |
|
|
|
|
5,76 Н; YA |
|
|
90 Н; m |
|
|
|
240 Н*м; RC |
|
11,52 Н; |
|||||||||||||||||||||||||||
8.21. |
m1 |
|
|
|
sin( |
|
|
|
|
) |
|
|
при опускании груза А; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
m2 |
|
|
|
|
sin( |
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
m1 |
|
|
|
|
sin( |
|
|
|
|
) |
|
при опускании груза В; |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
m2 |
|
|
|
|
sin( |
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
sin( |
|
|
|
|
|
|
) |
|
m1 |
|
|
sin( |
|
|
) |
|
при равновесии; |
||||||||||||||||||||||
|
|
sin( |
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
m2 |
|
|
|
sin( |
|
|
) |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
8.22. mx ( Q ) |
aQ / 2 ; my ( Q ) |
mz ( Q ) |
aQ / |
2 ; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
mx ( P ) 0 ; my ( P ) Pa ; mz ( P ) Pa ; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
mx ( S ) aS /
3 ; my ( S ) aS
3 ; mz ( Q ) 0 ; 9.1. Rx
0; Ry
0; Rz
0; R
0; M Ox
16 Н*м;
214
M Oy |
-2 Н*м; M Oz |
-17 Н*м; M O 23,4 Н*м; |
|
|
|
|
|
cos( M O ,i ) = = 0,683; |
cos( M O , j ) = -0,085; |
||
cos( M O ,k ) = -0,726;
9.2. Rx
0; Ry
20 
3 Н; Rz
0; R
20 
3 Н;
M Ox = -3,46 Н*м; MOy = 0; M Oz = 0; M O = 3,46 Н*м;
9.3.Rx
0; Ry
-30 Н; Rz
0; R
30 Н;
M Ox = 0; MOy = 2 Н*м; M Oz = -1 Н*м; M O = 
5 Н*м;
9.4.N = 8,66 Н; X A
27,84 Н; YA
-3,75 Н; Z A
7,5 Н;
X B
0; YB
0; ZB
0;
9.5.T1
125 Н; T2
250 Н; T1
250 Н;
9.6.T = 193,2 Н; X A
25 Н; YA
139,9 Н; Z A
300 Н; X B
71,6 Н; YB
27,4 Н;
9.7.X B
X A
28,8 Н; YA
-28,8 Н; Z A
40 Н;
X E |
|
ZB |
0; YE |
|
28,8 Н; ZE |
60 Н; |
|
|||||||
9.8. X 0 |
10 Н; Y0 |
-45 Н; Z0 |
27,3 Н; M x |
1,35 Н*м; |
||||||||||
M y |
|
-33,65 Н*м; M z |
-45,625 Н*м; |
|
||||||||||
9.9. T 160 Н; X A |
|
180 Н; YA |
0; |
Z A |
60 Н; |
|||||||||
X B |
|
60 Н; YB |
|
0; ZB |
|
|
20 Н; |
|
|
|
||||
9.10. X 0 |
|
10 Н; Y0 |
|
-45 Н; Z0 |
7,3 Н; M x |
18,65 Н*м; |
||||||||
M y |
|
-21,15 Н*м; M z |
-45,625 Н*м; |
|
||||||||||
10.1. x |
|
r( |
2 ) |
; |
y |
|
|
2r |
|
; |
|
|
|
|
C |
2( |
1 ) |
|
|
C |
|
|
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
10.2. xC |
|
9,07 мм; ; |
yC |
|
26,5 мм; |
|
|
|
||||||
10.3. xC |
2r( 3 |
8 ) /( 9 |
|
) ; yC |
4r /( 3 |
) ; |
|
|||||||
10.4. J max |
220 см4; |
J min |
53 см4; |
33 10’; |
|
|
|
|
|
|
|
10.5. xC |
0 ; yC 6 |
3R / |
515. |
|
|
|
|
|
|
215 |
|