Визначення реакцій опор складеної конструкції

:

.

Сили інерції блоку 2, що обертається навколо нерухомої осі з кутовим прискоренням e2, наводяться до пари, момент якої

Сили інерції катка 3, що здійснює плоский рух, приводяться до сили

,

- прискорення центру мас катка 3, і до пари сил, момент якої

,

де e3 - кутове прискорення катка 3, J3 - момент інерції катка 3 щодо центральної поздовжньої осі:

.

Повідомимо системі можливе переміщення в напрямку її дійсного руху (рис. 2). Складемо загальне рівнянні динаміки:

де dj2 і dj3 - кути поворотів блоків 2 і 3.

З огляду на, що G1 = G2 = G = mg, G3 = 3G = 3mg

Встановлюємо залежності між можливими переміщеннями, що входять в (1), і між прискореннями в (2), користуючись тим, що ці залежності такі ж, як між відповідними швидкостями:

dj2 = dj3 = ds1 / R = ds1 / 2r;

ds3 = dj2r = ds1 / 2; (3)

e2 = e3 = a1 / 2r; a3 = a1 / 2.

З урахуванням (2) і (3) рівняння (1), після поділу всіх його членів на m і ds1, набирає вигляду

,

а3 = a1 / 2 = 1,87 м / с2.

Для визначення натягу в нитки 2-3 подумки розрізати цю нитку і замінимо її дію на каток 3 реакцією T2-3 (рис. 3).

Загальне рівняння динаміки:

,

Для знаходження натягу в нитки 1-2 подумки розрізати цю нитку і замінимо її дію на вантаж 1 реакцією T1-2 (рис. 4).

Чи не складаючи загального рівняння динаміки, на підставі принципу Даламбера маємо:

Завдання К-3. Визначення швидкостей і прискорень точок твердого тіла при плоскому русі.

Визначення реакцій опор складеної конструкції

Знайти для заданого положення механізму швидкості і прискорення точок В і С. Схема механізму представлена ​​на рис. 1, необхідні для розрахунку дані наведені в таблиці 1.

Вихідні дані в см і з:

x = -2t2 + 3; y = -5t; (1)

Рівняння руху (1) є параметричними рівняннями траєкторії точки М. Щоб отримати рівняння траєкторії в звичайній координатної формі, виключимо час t з рівнянь руху. тоді

Це рівняння параболи.

Для визначення швидкості точки знаходимо проекції швидкості на осі координат:

Vx = x '= -4t см / с; Vy = y '= -5 см / с.

Модуль швидкості точки

Аналогічно проекції прискорення точки

ax = x '' = -4 см / с2; ay = y '' = 0.

Модуль прискорення точки

Дотичне прискорення знаходимо шляхом диференціювання модуля швидкості (3)

x = -2 × 0,52 + 3 = 2,5 см, y = -5 × 0.5 = -2,5 см.

Vx = -4 × 0,5 = -2 см / с, Vy = -5 см / с, V = 5,38 см / с.

ax = -4 см / с2, ay = 0, a = 4 см / с2

Модуль дотичного прискорення

Знак "+" при dV / dt показує, що рух точки прискорене і, отже, напрямки

Нормальне прискорення точки:

Радіус кривизни траєкторії в тій точці, де при t = 0,5 с знаходиться точка М:

Користуючись рівнянням (2), будуємо траєкторію (рис. 1) і показуємо на ній положення точки М в заданий момент часу. вектор

будуємо за складовими

, причому він спрямований по дотичній до траєкторії точки. вектор

знаходимо як за складовими

.

Схожі статті