Файл: Подсолонко, В. А. Технико-экономическая информация в управлении металлургическим предприятием.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 68

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

20

 

 

 

 

 

CA

r2

 

Напишем уже известные соотношения, что — =—-

 

 

 

 

 

СВ

Р,

но СА =

Хс - Хх

,

следовательно

 

 

СВ " Х2 - хс

 

 

 

 

!2

=

 

 

ХсР1

" Х1Р1 _ Х2Р2 ~ ХсР2 »

 

Р

X?

-Хс

 

 

 

 

 

 

I

^

 

 

 

 

 

 

 

Х1Р1 +

Х2Р2 .

 

 

 

р1

+ Р2

 

по аналогии Ус =

 

Уj Pj

+ У2^2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р1

+ Р2

 

Примечание: если бы, например, Р2 была направлена в про­ тивоположную Рх сторону, то в полученных формулах Р2 вхо­ дила бы со знаком минус.

Для нахождения координат центра трех (и многих) па­ раллельных сил нужно найти координаты центра первых двух сил, используя уже известную форму для двух параллельных сил. После этого, пользуясь той же формулой, легко найти

координаты центра равнодействующей первых двух сил и треть­

ей силы.

 

 

 

В результате получим, что

 

y

x,P,+*2Pii-XiPb

и V

У<^ Уг& + У>рз

Хс=

Р, +Р2 +Р3 ”

 

Гг+ Рг+ %

Легко заметить,

что действуя

подобным образом можно полу­

чить формулы для координат центра многих параллельных сил,

а именно

 

 

г

_ Х10г +ХЖ+---+ХпРп _ 2L X P

 

 

Р1 + Р2 + ...+Рп

Z

'

у

ЪЪ + У Л + ■■■+ УпРь

_ z v P .

 

с

Р ,+& +--+Рп

'

 

21


В случав пространственной системы параллельных сил

будем иметь:

и _

УР

 

Ж гР

у

Z

 

Л с ZP

' Ус "

2 Р

 

 

Если бы некоторые из параллельных сил были направлены противоположные стороны, то они вошли бы в формулы со ком минус.

в

зна­

 

Л Е К Ц И Я

А

 

ТЕОРИЯ

ПАР СИЛ

 

 

Парою сил

называется совокупность двух

параллельных

сил, равных по модулю

и направленных в противоположные сто­

роны (рис.5 ,а ) .

Плоскость, в которой лежат силы пары, назы­

вается плоскостью действия пары.

 

 

Плечом пары

d

называется

кратчайшее

расстояние меж­

ду линиями действия пары. Пара сил вращает тело в плоскости

действия пары.

 

 

 

Моментом пары называется произведение модуля

одной из

сил пары на плечо пары,

взятое

с соответствующим

знаком,

т .е . М = + Pel .

 

 

 

Если пара вращает

тело по

часовой стрелке, то

момент

пары имеет знак минус, т .е . говорят, что пара отрицательная;

если пара вращает тело против часовой стрелки, то пара поло­ жительная и ее момент имеет знак плюс.

Момент пары обращается в нуль когда пара исчезает т .е .

когда сила Р = Р^= 0 или, когда плечо

d = 0 .

Теория пар

сил

включает

в себя

теоремы о парах сил,

содержание которых приводится

здесь

без

доказательств ввиду

простоты последних.

 

 

 

 

Теорема I ■

Не

изменяя механического состояния тела


ложно изменить плечо пары, изменив при этом силы пары так,

чтобы момент пары остался неизменным.

Пример.

Дана пара силы которой Р=6

кГ и

плечо

d =

12м

 

(рис.5 ,б) необходимо изменить плечо пары

так,

чтобы d=4

м.

Решение.

Находим момент заданной

пары:

 

 

 

 

 

М = 6

. 12 = 72 кгм

 

 

 

 

 

Так как момент новой пары должен остаться

неизменным,

то

силы новой пары должны быть:

 

 

 

 

 

 

р =

21 _ 18 к г _

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

Теорема 2 .

Пару можно перемещать в

плоскости

ее дей­

ствия куда угодно, при этом механическое

состояние

тела

не

изменится.

 

 

 

 

 

 

Примечания: одним из следствий этой теоремы является воз­ можность задания пары ее моментом +М без указания конкрет­ ного места ее приложения в плоскости действия.

Теорема 3. Несколько пар, действующих в одной плос­ кости можно заменить одной парой, момент которой равен ал­ гебраической сумме моментов данных пар.

Примечание. Действие замены нескольких пар одной парою назы­ вается сложением пар.

Условие равновесия нескольких пар. Для равновесия нескольких пар необходимо и достаточно, чтобы сумма момен­ тов этих пар равнялась нулю, т .е . М = 2 Мк = 0 .

Примечание: пару можно уравновесить только парой с проти-

воложным моментом.

Пары сил в пространстве.

Теорема 4, Пару можно переносить из плоскости ее действия в плоскость ей параллельную.

23


Примечание. Чтобы сложить несколько пар, действующих в па­ раллельных плоскостях, нужно: I . перенести пары в одну плос­ кость, 2 . заменить все пары одной парой, момент которой ра­

вен сумме моментов слагаемых пар.

Вектормомент пары. Выше мы действие пары на тело ха­

рактеризовали скаляром, т .е . числом, имеющим знак плюс

или минус (+ М). Введем теперь понятие вектор-момента пары.

Это есть вектор, перпендикулярный к плоскости действия пары,

направленный в такую сторону, чтобы со стрелки этого векто­

ра вращение тела было положительным (против часовой стрел­

ки), и модуль

которого равнялся

бы

произведению силы пары

на плечо пары

(ри с.5 ,в ) . Вектор

-

момент вполне определяет

действие пары на тело.

 

 

В самом

деле, если мы знаем

положение и величину век­

тора, то исходя из определения будем также знать плоскость действия пары, направление вращения тела и величину момента пары.

Примечание. Вектор-момент пары есть вектор свободный, т .е .

такой, который можно переносить параллельно себе в любую

точку тела. Действительно, если пару можно перемещать в

плоскости ее действия и в плоскость ей параллельную то, сле­ довательно, и вектор-момент может быть перенесен параллель­ но себе и по плоскости действия и в плоскости ей параллель­ ные.

Сложение пар в пространстве. I . Сложение двух пар, ле­ жащих в пересекающихся плоскостях. Представим слагаемые па­ ры их вектор моментами Mj и М2 . Затем, переместив вектор-

моменты в любую, произвольно выбранную точку 0 (рис.5 ,г ) ,

сложим их по правилу сложения векторов и получим результи­

24

рующий вектор-момент

М двух слагаемых пар.

 

 

2 . При сложении

нескольких пар нудно также

представить

пары их вектор-моментами

и т .д .,

перенеся

их в

про­

извольно выбранную точку тела 0 ,

сложить

их по правилу

ло­

маной. Замыкающая ломаной будет результирующим вектор-момен­

том М (р и с.5,д ), который

будет

вполне характеризовать

дейст­

вие на тело нескольких

данных пар.

 

Л Е К Ц И Я

5

 

ПЛОСКАЯ СИСТШ СИЛ. ПРИВЕДЕНИЕ ПЛОСКОЙ СИСТЕМЫ СИЛ К ОДНОЙ

ТОЧКЕ. УСЛОВИЯ РАВНОВЕСИЯ ПЛОСКОЙ СИСТЕМЫ СИЛ

 

Плоской называется система

сил, находящихся в одной плоо

кости. Например, на рис,б,а изображена балка на двух

опорах

нагруженная силами P-^Pg.Pj,

парою сил М,

равномерно распре­

деленной нагрузкой £}, ; так

как все силы,

в том числе

и

силы пары расположены в одной плоскости ( в плоскости черте­

жа), то, следовательно, балка находится под действием плоской

системы сил.

 

Для выяснения условий равновесия плоской системы

сил

рассмотрим систему, представленную на рис .6, 6 . Положим,

что

на тело действуют силы Fj.Fg.F^ .F^ расположенные в одной плос кости.

Выберем в теле произвольную точку С и перенесем в нее

все силы параллельно себе. При переносе каждой силы надо до­ бавлять к телу пару сил, момент которой равен моменту данной

(переносимой) силы относительно точки переноса. Таким образом на тело будет действовать теперь плоская система из четырех сходящихся сил (FjFgF^F^) и четырех пар сил.

25