第四章刚体静力学专题概述.pptVIP

4 楔块与尖劈的自锁条件 自锁条件 考虑摩擦时的平衡问题仍为平衡问题，平衡方程照用，求解步骤与前面基本相同。 几个新特点： （1）分析物体受力时，除了一般约束反力外，还必须画出摩擦力，其方向与滑动的趋势相反。 （2）需分清物体是处于一般平衡状态还是临界状态。在一般平衡状态下，静摩擦力的大小由平衡条件确定，并满足F ≤Fmax关系式；在临界状态下，静摩擦力为一确定值，满足F = Fmax = fs FN关系式。 （3）由于静摩擦力可在零与Fmax之间变化，所以物体平衡时的解也有一个变化范围。 求： 物块是否静止，摩擦力的大小和方向。 解： 取物块，设物块平衡 已知： 例1 物块处于非静止状态． 向上。 而 解得： (向上) 例：如图所示梯子AB一端靠在铅垂的墙壁上，另一端搁置在水平地面上。假设梯子与墙壁间为光滑约束，而梯子与地面之间存在摩擦，已知摩擦因数，梯子长度AB=l ,梯子重为 w 。试求（1）若梯子在倾斜角的位置保持平衡，求梯子与地面之间的摩擦力F及其余的约束力。 （2）为使梯子不致滑倒，求倾角的取值范围。 例：如图所示为电工攀登电线杆时所用的脚套钩，已知钩套的尺寸l ，电线杆直径D，摩擦因数。试求套钩不致下滑时脚踏力作用线与电线杆中心线的距离d . 例：重500N的物体A置于重400N的物体B上，B又置于水平面C上，如图3所示。已知fsAB=0.3,fsBC=0.2,在A 上作用一与水平面成θ=30°的力F。问当F力从0开始逐渐加大时，是A先滑动还是A、B一起滑动？如果B的物体重为200N,情况又如何？ 例：梯子AB重 ，长 ，重心在AB中点C，下端搁在桌子的中点，上端靠在墙上。桌子重 ，尺寸如图所示，单位为m。A,B 两处静摩擦因数均为 ，桌腿与地面间静摩擦因数 。试求重 的人在梯子上能站稳的最高点D到B端的距离 。 分析：系统不平衡，有三种可能的情况： 1、桌子不动，梯子沿桌面及墙面滑动倒下； 2、梯子与桌面间无滑动，桌腿在地面上 滑动，梯子沿墙面滑动； 3、梯子与桌面间无滑动，但桌子绕E点 向右翻倒，梯子沿墙面滑动。 两种解法： 1、假设法：先假设物体系统处于一种临界平衡状态，经过计算后判定原假设是否正确； 2、比较法：先分别求出各种可能临界平衡状态下的值，比较后按题意确定所要求的值。 1、桌子不动，梯子沿桌面及墙面滑动倒下； 2、梯子与桌面间无滑动，桌腿 在地面上滑动，梯子沿墙面滑动； 3、梯子与桌面间无滑动， 但桌子绕E点向右翻倒。 假设法 假设桌子不动，梯子处于下滑临界状态 研究梯子： 求解得到： 在假设状态下，桌子是否会滑动 研究桌子： 求解得到： 因此，桌子不会滑动。 在假设状态下，桌子是否会向右翻倒 研究桌子： 因此，桌子不会翻倒。 桌子滑动临界状态 研究桌子： 比较法 研究梯子： 求解得到： 桌子翻倒临界状态 研究桌子： 研究梯子： 求解得到： 例：尖劈起重装置如图所示，B块上受力F的作用。A块与B块之间的静摩擦因数为fs（有滚珠处摩擦力忽略不计）。如不计A块和B块的重，试求解保持平衡的力Fp的范围。 例：图示矩形钢箍用以防止受拉伸载荷作用的两块木料的相对滑动，设钢箍与木料、木料与木料之间的静摩擦因数均为0.3，且所有接触面同时产生相对滑动，Fp＝８００Ｎ。试求能够阻止滑动的钢箍最大尺寸ｈ及相应的正压力。 * * 桁架： 杆组成的几何形状不变的框架。 桁架是由一些细长杆在其两端用铰链连接(利用焊接或铆接等方法)而成的几何形状不变的结构。它在房屋建筑、桥梁、起重机、屋架、电视塔等结构中得到广泛的应用。 按材料分类：木屋架、钢屋架、钢-木组合屋架、轻型钢屋架、混凝土屋架、钢筋混凝土屋架、钢筋混凝土-钢组合物价等 按形状分类：三角形、矩形、折线形、梯形、无斜腹杆、梭形、桥式、五角形等。 桁架的优点： 构件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构的重量。 * SCC11800型履带式起重机，最大起重量达到1180吨，相当于吊起6架波音747客机。最大起重力矩15500吨·米。整机重达740吨，加上780吨压载配重，全重1520吨。最大单件运输重量为60吨。矩形桁架式主臂长度42-120米，主臂工作角度30-84度。副臂设计长度42-96米。采用康明斯QSK23发动机，输出功率597千瓦。爬坡能力（带基本臂、司机室朝后）15%。行走速度为每小时0.4-1