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 /
Контейнеризация React приложений с Docker Reangularity 03.04.2025 Контейнеризация позволяет упаковать приложение со всеми его зависимостями в автономный контейнер, который можно запустить на любой платформе с установленным Docker. Это существенно упрощает процессы. . .	Свой попап в SwiftUI mobDevWorks 03.04.2025 SwiftUI, как декларативный фреймворк от Apple, предоставляет множество инструментов для создания пользовательских интерфейсов. В нашем распоряжении есть такие API как alerts, popovers, action sheets. . .	Антипаттерны микросервисной архитектуры ArchitectMsa 03.04.2025 Хорошо спроектированная микросервисная система может выдержать испытание временем, оставаясь гибкой, масштабируемой и устойчивой к большинству проблем. Такая архитектура обладает высоким уровнем. . .	std::mutex в C++: Советы и примеры использования bytestream 03.04.2025 std::mutex - это механизм взаимного исключения, который гарантирует, что критический участок кода выполняется только одним потоком в каждый момент времени. Это простое, но могущественное средство. . .	Не удержался от оценки концепции двигателя Стирлинга. Hrethgir 03.04.2025 Сколько не пытался - она выдавала правильные схемы, причём случайно рисовала горячие области в середине, холодные по краям, трубки с краёв в низ и магнит в соединяющей, но при этой выдавала описание. . .
Метод с двумя буферами (или double buffering) или ping-pong buffering Hrethgir 02.04.2025 Из ответов LM модели. Метод, который предполагает использование двух массивов для хранения промежуточных результатов сложения векторов, обычно применяется в сценариях, где необходимо минимизировать. . .	На любовном киберфронте Alexander-7 01.04.2025 Недавно на одном малоизвестном сайте знакомств мною заинтересовалась девушка: «Текст немного странный. Но, судя по адресу почты, иностранка», – подумал я. Поколебавшись пару суток, я ответил ей:. . .	Как работает Node.js изнутри run.dev 29.03.2025 Node. js изменил подход к разработке веб-приложений, позволив использовать JavaScript не только на стороне клиента, но и на сервере. Созданный в 2009 году Райаном Далем, этот открытый,. . .	Моки в Python: Mock Object Library py-thonny 29.03.2025 Тестирование кода требует особого подхода, когда речь идёт о компонентах, взаимодействующих с внешним миром. Мы часто сталкиваемся с непредсказуемостью HTTP-запросов, чтением данных из базы или. . .	JavaScript: Управление памятью и улучшение производительности run.dev 29.03.2025 В отличие от низкоуровневых языков программирования, JavaScript не требует ручного выделения и освобождения памяти. Здесь работает автоматический сборщик мусора, который определяет, какие объекты. . .

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

	Расчёт сил, действующих на конструкцию 22.07.2015, 16:38. Показов 845. 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