Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
doc1.pdf
Скачиваний:
40
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
7 Мб
Скачать
☆

29

C

z

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

z

c

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

T=2

 

 

 

 

y

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30°b

t A

D

 

 

 

 

 

P

T

G

t

 

B

 

 

E

 

 

 

 

 

r

 

E

 

 

b

 

 

 

 

a

 

 

 

a

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

A

 

 

a

x

 

x

 

 

 

 

C

 

CD T EF

Ax

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 14 – 5

 

 

 

 

 

Задание С 15

Определить реакции опор A и B .

Варианты задания показаны на рис. С 15 – 1 – С 15 – 6, а необходимые для расчета данные приведены в табл. С 15.

Таблица С 15

 

Силы,

Момент

 

 

Размеры,

 

 

Углы,

Вариант

 

кН

пары M ,

 

 

 

см

 

 

град.

 

 

 

 

кН·м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

G

а

b

 

c

 

R

r

α

β

1

50

 

100

–

20

30

 

10

 

15

5

45

60

2

60

 

90

100

30

20

 

5

 

20

10

60

45

3

70

 

80

–

25

20

 

15

 

–

20

30

60

4

80

 

70

–

30

15

 

5

 

25

15

20

30

5

90

 

60

–

20

25

 

10

 

15

10

50

60

6

100

 

–

–

100

30

 

50

 

30

10

60

50

7

95

 

–

–

30

20

 

30

 

20

15

60

45

8

85

 

–

90

40

20

 

15

 

30

20

45

150

9

75

 

50

–

40

30

 

30

 

20

30

45

120

10

65

 

40

–

30

40

 

30

 

30

15

30

45

11

55

 

–

–

20

30

 

40

 

60

40

20

30

12

45

 

–

–

25

20

 

30

 

50

20

50

45

13

35

 

–

–

30

20

 

40

 

30

10

45

60

14

25

 

30

–

20

40

 

30

 

25

–

60

45

15

20

 

–

80

35

25

 

40

 

20

35

30

45

16

–

 

50

–

50

40

 

30

 

–

–

30

–

17

20

 

55

–

50

30

 

30

 

–

–

60

45

18

100

 

45

–

40

40

 

40

 

–

–

45

60

19

95

 

35

–

30

40

 

40

 

–

–

30

30

20

90

 

30

–

60

40

 

30

 

–

–

45

45

21

85

 

25

–

70

30

 

20

 

–

–

50

50

104

 

Силы,

Момент

 

 

Размеры,

 

 

Углы,

Вариант

 

кН

пары M ,

 

 

 

см

 

 

град.

 

 

 

 

кН·м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

G

а

b

 

c

 

R

r

α

β

22

80

 

20

–

40

30

 

50

 

–

–

90

 

60

23

70

 

30

–

20

30

 

–

 

–

–

60

 

60

24

60

 

–

–

10

20

 

15

 

–

20

50

 

70

25

50

 

–

–

20

40

 

30

 

–

30

30

 

45

26

40

 

–

70

15

30

 

30

 

–

15

45

 

60

27

35

 

–

60

20

30

 

20

 

30

20

45

 

70

28

30

 

–

50

30

40

 

20

 

40

30

45

 

30

29

25

 

–

–

20

20

 

30

 

30

25

60

 

60

30

25

 

–

40

10

50

 

30

 

25

15

45

 

30

1

z

 

B

c

r

γ

 

 

α

b

P

 

R

a

G

A

x

 

3

T=2t

T Az

β t Az

π/2<γ<π

t

30° T

y

2

 

z

B

 

 

 

 

 

c

 

 

r

 

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

T

 

α

β

b

 

 

P

 

M 90°

 

 

T Az

 

R

 

 

a

 

G

0<γ<π/2

 

 

 

A

 

 

y

 

 

 

 

 

x

 

 

 

4

 

B

 

c

r

 

γ

 

 

 

 

α

β

b

 

P

 

M

 

a

G

γ=π/2

 

A

y

 

 

 

x

 

b c

a

 

z

B

r

 

 

 

 

R

 

90°

 

K

P

 

α

L

 

 

KL Az

 

90°

 

β

T

 

G

 

A

 

 

 

y

 

 

 

x

 

 

 

Рис. С 15 – 1

105

5

 

 

 

z

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

c

 

 

 

 

r

 

 

z

 

 

γ

 

r

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

γ

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

t

T

α

 

 

 

R

 

 

 

 

α

 

30°

 

P

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

T=2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30°

 

T Az

 

 

 

 

 

a

 

x

 

a

 

 

 

R

 

t Az

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

0<γ<π/2

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π/2<γ<π

 

 

 

 

 

 

A

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

γ

 

 

B

 

 

 

z

 

b

 

c

y

 

z

 

 

β

 

y

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

α

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

B

 

 

 

 

r

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

A

 

 

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

a

 

 

x

 

 

O

 

 

 

 

α

x

 

 

 

 

 

 

P Oy

 

 

 

 

R

 

 

 

45°

P

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KL Oy

0<γ<π/2

 

 

M

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

β

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

B

y

z

 

 

 

 

B

 

z

 

 

b

 

 

 

 

Q

 

y

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

c

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

d

G

d=(a+b+c)/2

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

A

 

r

P

α

 

 

 

O

α

 

 

 

 

 

x

 

 

P Ay; Q Az

 

P

 

R

 

P Oy

 

 

 

 

 

d=(a+b+c)/2

 

 

 

 

 

 

 

Q Oz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 2

 

 

 

 

 

 

 

 

106

11

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

b

 

c

y

 

 

 

 

 

B

y

z

 

R

30°

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β T

γ

 

t

z

 

 

b

 

 

 

a

β

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

B

 

a

 

α

 

 

 

 

 

 

 

KL Ay

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

p

t

A

 

45°

 

 

 

0<γ<π/2

A

 

 

α

P

 

T=2t

 

 

 

x

 

T=2t

 

 

x

P=2p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T,t,P,p Az

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

14

 

 

P

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

β

 

 

 

 

 

 

c

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

D

 

 

 

P

 

B

 

 

 

z

 

 

 

 

 

R

 

 

 

30°

 

 

γ

β

 

 

30°

 

M

 

Q

 

R

 

 

 

 

 

 

c

 

E

 

 

α

 

 

 

 

 

B

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

r

K b

 

 

A

 

 

 

b

A

 

 

 

 

KL Ay

 

 

 

 

a

KL Ay

 

 

a

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

x

 

DE Ay

 

 

G

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

16

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

K

 

 

c

P

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

R

β

 

 

 

 

c

B

 

Q

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

L

 

 

 

M

 

 

 

 

 

y

 

r

 

b

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

A

 

 

a

 

KL Ay

 

 

 

 

 

 

 

 

x

D

 

a

 

E

 

 

 

x

 

P Ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AD Ay; AD BE

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 3

 

 

 

 

 

 

107

17

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ P α

 

D

 

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

α

a

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

a

 

 

 

b

 

z

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

B

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

β

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

y

 

x

A

 

 

 

 

x

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

K

 

 

 

a

 

 

 

z

 

 

α

 

 

 

z

a

 

 

 

b

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

b

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

α

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

G

 

 

 

P Az

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

y

 

A

 

 

G

 

 

c

x

A

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KL Az

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

z

 

 

 

 

 

22

 

z

 

cγ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

B

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

60°

 

 

 

 

 

30°

 

 

 

α

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γα

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

c

β

 

a

 

 

 

 

 

 

a

 

A

G

 

60°

 

 

y

 

A

G

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

b

 

0<γ<π/2

x

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 4

 

 

 

 

 

 

108

23

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

z

γ

P

 

 

z

 

 

 

 

P

 

B

 

 

 

 

 

c

 

 

 

60°

α

 

 

 

 

 

y

γ

β

 

 

 

 

 

b

B

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60°

 

 

 

A

 

 

 

y

 

 

 

x

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

x

 

 

 

 

Q Ax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

KL Ay

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

P

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

β

 

z

 

 

y

 

 

 

b

 

α

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

z

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P α

 

β

 

 

B

 

 

a

 

Q

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

60°

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P Ax

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

L

 

 

A

 

Q Ay

 

 

M

 

KL Az

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

x

 

Q

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

z

 

 

 

28

 

z

 

 

 

 

 

 

 

30°

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

y

 

 

 

 

 

y

 

 

 

c

 

b

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

a

B

 

 

R

 

 

 

 

 

α P

 

 

 

 

 

γ

P

A

M

b

 

 

A

M

 

 

Q β

β

 

 

x

r

 

x

 

 

α

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q Ax; P Ay

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q Az;

0<γ<π/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 5

 

 

 

 

 

 

109

29

 

z

 

30

 

 

 

 

 

 

a

 

y

z

 

 

c

y

 

b

c

 

b

B

 

Q

 

 

 

β

 

 

 

30°

Q

 

 

 

P

B

a

 

M

r

 

γ

 

 

A

 

 

 

α

R

 

 

x

 

 

β A

 

 

P

 

 

 

 

 

 

x

α

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

Q Ay; 0<γ<π/2

 

R

 

Q Ay; P Ay

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. С 15 – 6

 

 

 

 

 

ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ ТЕЛ

Координаты центра тяжести тела определяются по формулам

xC =

∑ xi

Gi

;

yC

=

∑ yi Gi

; zC =

∑ zi Gi

 

(15)

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

G

 

где G – общий вес тела;

xi ,

yi ,

zi – координаты точек приложения сил тяже-

сти элементарных частей, на которые разбито тело;

Gi –

вес элементарной

части тела.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если вес любой элементарной

части выразить для

объемного тела

Gi = γ Vi , для площади –

Gi = σ

Si , для линии

Gi =ρ li , где γ, σ и ρ –

соответственно вес единицы объема, площади, длины линии, то получим общие формулы для определения координат центров тяжести однородных объемов

x = ∑xi Vi ;

y

= ∑ yi Vi ; z

C

= ∑zi Vi

;

 

(16)

C

V

C

 

 

V

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

однородной площади

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

= ∑xi

Si

;

y

= ∑ yiSi ; z

C

= ∑ziSi

(17)

C

 

S

 

 

 

C

 

S

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и однородной линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

=

∑xi

li

;

y

=

∑ yi

li

; z

C

=

∑zi

li

.

(18)

 

 

 

 

 

 

C

 

l

 

 

 

C

 

l

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от центра окружно-

В этих формулах V = ∑ Vi ; S = ∑ Si ; l = ∑ li – соответственно объем

тела, площадь фигуры и длина линии.

Определение координат центров тяжести однородных тел по формулам (16–18) сводится к вычислению определенных интегралов по всему объему, площади или линии. Таким способом получены формулы для определения ко-

ординат центров тяжести полушара (на расстоянии 83 R от основания), конуса

(на расстоянии 14 Н от основания), кругового сектора (на расстоянии 23 R sinαα

от центра круга) и дуги окружности (на расстоянии R sinαα

сти). Для всех этих объектов центр тяжести расположен на оси симметрии. Если объемное тело, плоская фигура или линия имеют сложную геометри-

ческую форму, то для определения координат центров тяжести применяются метод разбиения, метод дополнения или метод отрицательных объемов, площадей. В этом случае в формулах (16–18) под Vi , Si и li следует понимать

соответственно объем, площадь или длину линии отдельных элементов простой геометрической формы (полушар, цилиндр, сектор, треугольник и т.д.), на которые разбита сложная фигура; xi , yi и zi – координаты центров тяжести этих

элементов в выбранной системе координат.

Координаты центра тяжести плоских фигур (пластин) можно определять также по формулам

x

=

Sy

;

y

=

Sx

,

(19)

 

 

C

 

F

C

 

F

 

 

 

 

 

 

где S y = ∑xi Si ; Sx = ∑yi Si

 

– статические моменты площади относитель-

но осей координат.

 

 

 

 

 

 

 

 

111

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]