化工设备机械基础习题解答-潘永亮编(1-6章)

四川大学 化工设备机械基础习题解答-潘永亮编(1-6章)

四川大学 化工设备机械基础习题解答-潘永亮编(1-6章)

1-2画出下列机构中个物体的受力图

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2-1

答：已知：P1=1kN, P2=2kN, P3=4kN;该力系为平衡力系。

α=0

P1 P2 sin30

sinα==0.5

P3

FX=0 -P1－P2×sin30°+ P3×sin

α=30° p=3

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2-2（a）答：AB杆和AC杆均为二力杆，属于汇交力系， A点受力如图。

F

G

Y

0 FAC×sin60°-G=0

FAC= =

2

G/ sin60°

=1.155G

F

X

0

FAC cos60 FAB 0 FAB=

(b)答：AB杆和AC杆均为二力杆，属于汇交力系， A点受力如图。

3

G=0.577G 3

F

=0 FAC = FAB

X

0

FAC× sin60°- FAB× sin60°

F

Y

0

2 FAC×

sin60-G=0

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FAC=2-3

3

G=0.577G= FAB 3

(a)答：取分离体画受力图，AB构件为三力平衡构件 tgα=0.5 cosα=

=

1X

2 sinα

0 FA cos P sin45 =0

F

P sin45 P

FA

cos 4

F

Y

0

FA sin FB P sin45 0

FB P sin45 FA sin =

2

P 4

(b) 答：取分离体画受力图，AB构件为三力平衡构件

构成力的封闭三角形所以PB=2

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sin

3 cos 1010

F

X

0

FA cos P cos45 FB cos45 0

F

Y

0

FA sin FB sin45 Psin45 0 FA FB 2-4

(a)答：取分离体画受力图，该力系为平面汇交力系，交于B点

5 P

22P

7.5 2

F

X

0

G cos45 G cos30 FBC 0

FBC=6.29kN

F

FAB 0.828kN

Y

0

FAB G sin30 G sin45 0

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(B)答：取分离体画受力图，该力系为平面汇交力系，交于B点

F

Y

0

FBC cos45 G G cos30 0

FBC 42 2

F

3-1

(a)答：取分离体，画受

力图

FAB 2 23

X

0

FBC sin45 FAB G sin30 0

F

X

0 AX=0

A

M

0

BY 60 6000 40 3000 20 0

BY=5000

F

Y

0 AY-3000-6000+BY=0

AY

=4000

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(b)答：取分离体，画受力图

F

X

0 AX=0

A

M

0

mA 200 1000 50 100 0 mA 300(N m)

F

3-2

Y

0 AY=1000

答：取分离体，画受力图

AX=0

BY 3 q 3.5

F M

X

0 0

A

3.50.5

q 0.5 022

BY=5kN

F

3-3

Y

0 AY+BY-4q=0 AY=5 kN

答：取分离体，画受力图

F

X

0

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AX P1 sin30 P2 cos30 0

AX=-150（1+23）=670N

F

Y

0

AY P1 cos30 P2 sin30 0

AY=150(2+)=560N

M

A

0

P1 2 sin30 P2 2 cos30 Q 1 mA 0

MA=700+6003=1739.2N-m

3-4

答：取分离体，画受力图

F

X

0 AX=0

A

M

0

BY 2a m1 m2 0 BY=2kN

F

Y

0

AY+BY=0

AY

=-2kN

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3-5

答：取分离体，画受力图 AB杆为二力杆，AB杆受力一定沿着AB两点连线。 其中FA=FB

M

O1

0

FA 6a sin30 m1

M

02

0

FB 8a m2

m13 m28

3-6

答：取分离体，画受力图

M

A

0

BX 1.4 P 1.2 0 BX

=10.3kN

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F

X

0 AX+ BX =0 AX=-10.3kN

F

Y

0

AY－P=0

AY=12 kN

3-7

答：取分离体，画受力图

M

B

0

P 3 AX 5 G 1 0 AX

P 3 G 1

7.8kN 5

F

X

0 AX+ BX =0 BX=7.8kN

F

Y

0 BY P G 0

BY 15kN

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3-8

答：取分离体，画受力图

M

A

0

BY 10 P 7 50 3 0 BY=22kN

F

X

0 AX=0

F

Y

0

AY+BY－P－50=0 AY=38kN

3-9

答：取分离体，画受力图

M

A

0

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BY 30 25 X 15 (X 2.5) 0

BY

25X 15X 37.5

30

M

B

0

25 (30 X) 15 (30 X 2.5) AY 30 0

AY

25 (30 X) 15 (30 X 2.5)

30

因为AY=BY 所以

X=14.06m 4-1

答：取分离体，画受力图

杆AB和AC 均为二力杆，且FAB=FAC

25 (30 X) 15 (30 X 2.5)25X 15X 37.5=

3030

F

Y

0

当 α=30°时 2FAB×COS30°=G FAB= G/2 COS30°=

kN 3

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FAB=[σ] ×A=[σ] ×

D2

4

D2= FAB×4/ [σ] ; D=1.75×10-2m 当 α=60°时

2FAB×COS60°=G FAB= G/2 COS60°=50kN FAB=[σ] ×A=[σ] ×

D2

4

D2= FAB×4/ [σ] ; D=2.3×10-2m 4-2

答：取分离体，画受力图 确定[σS]=275/1.6=171.88MP [σ

D]=330/4=82.5MP

M

A

0

EX 5 15 3 15 5 0

EX=-24kN

F

X

0 EX+ AX=0 AX=24kN 0 AY－15－15=0 AY

=30kN

F