Два однородных стержня АВ и BС соединены шарнирно в т.B (рис. 0). Длина AD=BC=2a; AB=3a. Поверхность стены (EF) шероховатая. На стержень АВ действует пара сил с моментом m. Вес стержня длиной а (м) равен Р (H). Угол α=450. Определить коэффициент трения f в точке C и реакции связей в точках A и D для следующих данных (табл. 0).
Дано:
a=0,8 м P=30 Н m=100 Н*м
Ответ
f=0 Rax=30 Н
Ray=70 Н Ra=76,158 Н
Решение
Составим расчетную схему.
2. Определим вес стержней.
P1=3P=3*30=90 Н
P2=2P=2*30=60 Н
3. Рассмотрим заданную систему.
Поскольку стержень BC не имеет динамической свободы для движения вниз вдоль стены, на которую он опирается, то сила трения в точке C равна нулю, а значит и коэффициент трения f=0
Система имеет 4 неизвестных усилия, а уравнений равновесия можно составить только 3.
4
. Рассмотрим равновесие стержня BC.
Составим уравнения статики.
Fx=-N-Xb=0
Fy=Yb-P2=0
MB=-P2*0,8*cos450+N*1,6*sin450=0
Из уравнения моментов получим:
N=P2*0,8*cos4501,6*sin450=60*0,81,6=30 Н
Из уравнения проекций на ось x
Xb=-N=-30 Н
Из уравнения проекций на ось y
Yb=P2=60 Н
5. Рассмотрим стержень AB.
Составим уравнения статики.
Fx=Rax-Xb=0
Fy=Ray+Rd-Yb-P1=0
MA=-M-P1*1,2+Rd*1,6-Yb*2,4=0
Из уравнения проекций на ось x
Rax=Xb=30 Н
Из уравнения моментов получим:
Rd=M+P1*1,2+Yb*2,41,6
Rd=100+90*1,2+60*2,41,6=220 Н
Из уравнения проекций на ось y
Ray=-Rd+Yb+P1
Ray=-220+60+90=-70 Н
Реакции, полученные со знаком минус, следует перенаправить в противоположенную сторону и принять со знаком плюс.
6