Расчёт сил, действующих на конструкцию

@sprint2k · Регистрация: 22.07.2015

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте.

Есть вот такая задачка:

Есть конструкция: груз подвешен на балке разделённой на 2 части. Балка в свою очередь соединена с "поворотным механизмом". Балки соединены "петлёй". (см рисунок).
Надо вычислить силы действующие на рычаг (и конструкцию), который опирается на наклонную плоскость ("горка") при заданных начальных состояний конструкции.
Горка на которую опирается балка - "прямоугольный треугольник" (А0 = С0 = r) см рисунок

Например если заданы:
* угол текущего поворота g1
* угол текущего поворота g2
* длины L1 и L2
* масса груза на конце рычага
* стороны треугольника = АВ, АС и ВС. и (А0 = С0 = r)

Трением и массой балок пренебрегаем.

Понятно, что итоговая сила будет поворачивать рычаг против часовой стрелки, но вопрос как это правильно рассчитать по формулам и какая будет сила.

Спасибо.

@xugack · 22.07.2015, 17:18

На рисунке две проекции механизма?
Как по мне нужно копать в сторону маятников.

@sprint2k · 22.07.2015, 22:33 **[ТС]**

Сообщение от xugack

На рисунке две проекции механизма?

Да, на картинке справа вид сбоку (без горки).
Слева курсивом (2) показан пример начальных данных для механизма.

---

По моим размышлениям задачу надо разбить на две части:

1. Проекция балки, если смотреть на рисунок (как рычаг):

(L1 + (L2') * cos (g2)) * cos (90 - g1)

- L2' это длинна балки от сгиба до соприкосновения с горкой

2. А это дополнительная сила возникающая из-за давления балки на горку:

( sin (g2) * ( sin (g1) * cos (g1) ) * ( sin (g3) * cos (g3) ) )

- g3 - угол АСВ
- ( sin (g1) * cos (g1) ) : позволяет для g1 = (0 или 90) град силу давления балки на горку свести к 0
- ( sin (g3) * cos (g3) ) : тут я не уверен, возможно надо оставить только sin (g3)

3. Потом итоговая сила против часовой стрелки: (1. + 2.) * m * g = F' ???

---

В общем, кто знает как правильно решить напишите пожалуйста.

Идеи и критика приветствуются.

Спасибо.

@xugack · 22.07.2015, 22:50

Не совсем понятна конструкция механизма. Что за горка и как она влияет на рычаги?
Набросали бы 3d модель для лучшего понимания, или чертеж поподробней.

@sprint2k · 22.07.2015, 22:51 **[ТС]**

Ой, в пункте 1 надо всё же брать всю длину L2.

Как на форуме можно отредактировать своё сообщение?

@sprint2k · 22.07.2015, 23:10 **[ТС]**

Вот может с этого ракурса понятней будет см. картинку.

Горка это стационарный объект (загнутый прямоугольный треугольник по радиусу r = В0 = С0), на неё опирается рычаг L2 т.к. получается горка, то рычаг может скользить вдоль АС, при этом изменяются углы g1 и g2.

@Том Ардер · 22.07.2015, 23:15

Сообщение от sprint2k

Как на форуме можно отредактировать своё сообщение?

Прошло более 5 минут - никак.
Новым сообщением (не новой темой!), с поправками/дополнениями.
https://www.cyberforum.ru/disc... 14211.html

@IgoryaN_ · 23.07.2015, 05:19

Без аксонометрического изображения непонятно как выглядит горка

@sprint2k · 23.07.2015, 12:28 **[ТС]**

Сообщение от IgoryaN_

Без аксонометрического изображения непонятно как выглядит горка

Сделал в 3D на 2 состояния конструкции. см. картинку

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Реляционная модель и правила Кодда: фундамент современных баз данных Codd 05.04.2025 Конец 1960-х — начало 1970-х годов был периодом глубоких трансформаций в области хранения и обработки данных. На фоне растущих потребностей бизнеса и правительственных структур существовавшие на тот. . .	Асинхронные операции в Django с Celery py-thonny 05.04.2025 Разработчики Django часто сталкиваются с проблемой, когда пользователь нажимает кнопку отправки формы и. . . ждёт. Секунды растягиваются в минуты, терпение иссякает, а интерфейс приложения замирает. . . .	Использование кэшей CPU: Максимальная производительность в Go golander 05.04.2025 Разработчикам хорошо известно, что эффективность кода зависит не только от алгоритмов и структур данных, но и от того, насколько удачно программа взаимодействует с железом. Среди множества факторов,. . .	Создаем Telegram бот на TypeScript с grammY run.dev 05.04.2025 Одна из его самых сильных сторон Telegram — это интеграция ботов прямо в экосистему приложения. В отличие от многих других платформ, он предоставляет разработчикам мощный API, позволяющий создавать. . .	Паттерны распределённых транзакций в Event-Driven микросервисах ArchitectMsa 05.04.2025 Современные программные системы всё чаще проектируются как совокупность взаимодействующих микросервисов. И хотя такой подход даёт множество преимуществ — масштабируемость, гибкость, устойчивость к. . .
Работа с объемным DOM в javascript Htext 04.04.2025 Сегодня прочитал статью тут о расходах памяти в JS, ее утечках и т. п. И вот что вспомнил из своей недавней практики. Может, кому пригодится. Хотя, в той статье об этом тоже есть. Дело в том, что я. . .	Оптимизация производительности Node.js с помощью кластеризации run.dev 04.04.2025 Масштабирование приложений для обработки тысяч и миллионов запросов — обыденная задача для многих команд. Node. js, благодаря своей асинхронной событийно-ориентированной архитектуре, стал популярной. . .	Управление зависимостями в Python с Poetry py-thonny 04.04.2025 Стандартный инструмент для установки пакетов в Python - pip - прекрасно справляется с базовыми сценариями: установил пакет командой pip install и используешь его. Но что произойдёт, когда разные. . .	Мониторинг с Prometheus в PHP Jason-Webb 04.04.2025 Prometheus выделяется среди других систем мониторинга своим подходом к сбору и хранению метрик. В отличие от New Relic, который использует агентный подход и отправляет данные во внешнее хранилище,. . .	Пакет Context в Golang: Управление потоками и ресурсами golander 04.04.2025 Работа с горутинами в Go часто напоминает управление непослушными детьми - они разбегаются кто куда, делают что хотят и не всегда завершаются вовремя. К счастью, в Go 1. 7 появился пакет context,. . .

@sprint2k 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.07.2015 Сообщений: 5

	Расчёт сил, действующих на конструкцию 22.07.2015, 16:38. Показов 848. Ответов 8 Метки нет (Все метки) Здравствуйте. Есть вот такая задачка: Есть конструкция: груз подвешен на балке разделённой на 2 части. Балка в свою очередь соединена с "поворотным механизмом". Балки соединены "петлёй". (см рисунок). Надо вычислить силы действующие на рычаг (и конструкцию), который опирается на наклонную плоскость ("горка") при заданных начальных состояний конструкции. Горка на которую опирается балка - "прямоугольный треугольник" (А0 = С0 = r) см рисунок Например если заданы: * угол текущего поворота g1 * угол текущего поворота g2 * длины L1 и L2 * масса груза на конце рычага * стороны треугольника = АВ, АС и ВС. и (А0 = С0 = r) Трением и массой балок пренебрегаем. Понятно, что итоговая сила будет поворачивать рычаг против часовой стрелки, но вопрос как это правильно рассчитать по формулам и какая будет сила. Спасибо. Миниатюры 0

@xugack 1473 / 627 / 139 Регистрация: 17.12.2013 Сообщений: 2,380
	22.07.2015, 17:18
	На рисунке две проекции механизма? Как по мне нужно копать в сторону маятников. 0

@sprint2k 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.07.2015 Сообщений: 5
	22.07.2015, 22:33 [ТС]
	Сообщение от xugack На рисунке две проекции механизма? Да, на картинке справа вид сбоку (без горки). Слева курсивом (2) показан пример начальных данных для механизма. --- По моим размышлениям задачу надо разбить на две части: 1. Проекция балки, если смотреть на рисунок (как рычаг): (L1 + (L2') * cos (g2)) * cos (90 - g1) - L2' это длинна балки от сгиба до соприкосновения с горкой 2. А это дополнительная сила возникающая из-за давления балки на горку: ( sin (g2) * ( sin (g1) * cos (g1) ) * ( sin (g3) * cos (g3) ) ) - g3 - угол АСВ - ( sin (g1) * cos (g1) ) : позволяет для g1 = (0 или 90) град силу давления балки на горку свести к 0 - ( sin (g3) * cos (g3) ) : тут я не уверен, возможно надо оставить только sin (g3) 3. Потом итоговая сила против часовой стрелки: (1. + 2.) * m * g = F' ??? --- В общем, кто знает как правильно решить напишите пожалуйста. Идеи и критика приветствуются. Спасибо. 0

@xugack 1473 / 627 / 139 Регистрация: 17.12.2013 Сообщений: 2,380
	22.07.2015, 22:50
	Не совсем понятна конструкция механизма. Что за горка и как она влияет на рычаги? Набросали бы 3d модель для лучшего понимания, или чертеж поподробней. 0

@sprint2k 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.07.2015 Сообщений: 5
	22.07.2015, 22:51 [ТС]
	Ой, в пункте 1 надо всё же брать всю длину L2. Как на форуме можно отредактировать своё сообщение? 0

@sprint2k 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.07.2015 Сообщений: 5
	22.07.2015, 23:10 [ТС]
	Вот может с этого ракурса понятней будет см. картинку. Горка это стационарный объект (загнутый прямоугольный треугольник по радиусу r = В0 = С0), на неё опирается рычаг L2 т.к. получается горка, то рычаг может скользить вдоль АС, при этом изменяются углы g1 и g2. Миниатюры 0

@Том Ардер $Эксперт по математике/физике$ 4218 / 3413 / 396 Регистрация: 15.06.2009 Сообщений: 5,818
	22.07.2015, 23:15
	Сообщение от sprint2k Как на форуме можно отредактировать своё сообщение? Прошло более 5 минут - никак. Новым сообщением (не новой темой!), с поправками/дополнениями. https://www.cyberforum.ru/disc... 14211.html 0

@IgoryaN_ 31 / 31 / 8 Регистрация: 07.12.2010 Сообщений: 128
	23.07.2015, 05:19
	Без аксонометрического изображения непонятно как выглядит горка 0

@sprint2k 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.07.2015 Сообщений: 5
	23.07.2015, 12:28 [ТС]
	Сообщение от IgoryaN_ Без аксонометрического изображения непонятно как выглядит горка Сделал в 3D на 2 состояния конструкции. см. картинку Миниатюры 0