 |
Методика решения задач статики в пространстве.
|
|
|
|
Решение задач статики в пространстве выполняется в следующей последовательности:
1. Составляется расчётная схема конструкции.
2. Определяются проекции всех сил на координатные оси х,у,z.
3. Составляются уравнения равновесия.
4. Из уравнений равновесия вычисляются реакции связей.
Основная литература: 1;2
Дополнительная литература: 1;3
Контрольные вопросы.
1. Назовите порядок решения задач статики в пространстве.
2. Сколько уравнений равновесия нужно составить для пространственной системы сходящихся сил?
3. Сколько уравнений равновесия нужно составить для пространственной системы произвольно расположенных сил?
Лекция №11,12.
Цели занятия: Рассмотреть явление трения.
План занятия:
1. Основные понятия о трении.
2. Трение скольжения.
3. Трение качения.
Трение.
Основные понятия о трении.
Трение – это явление сопротивления относительному перемещению, возникающего между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей этих тел.
Существуют следующие виды трения.
1. Трение покоя – это трение двух тел, когда тела не перемещаются относительно друг друга.
2. Трение движения – это трение двух тел, находящихся в относительном движении.
Трение движения бывает следующих видов:
a). Трение скольжения.
b). Трение качения.
c). Трения качения с проскальзыванием.
Трение скольжения.
Трение скольжения – это трение движения, при котором скорости соприкасающихся тел в точках касания различны.
Трение скольжения характеризуется силой трения.
Сила трения – это сила сопротивления относительному перемещению двух тел при трении.
Рассмотрим тело, лежащее на горизонтальной шероховатой плоскости. Сила тяжести G уравновешивается реакцией плоскости N. Если к телу приложить небольшую силу F, то оно не придёт в движение, т. к. эта сила будет уравновешиваться силой трения FТР, которая направлена вдоль плоскости. Если постепенно увеличивать силу F, то до определённого её значения тело будет оставаться в покое; при дальнейшем увеличении силы F тело придёт в движение.
|
|
|
Отсюда видно, что сила трения в состоянии покоя в зависимости от силы F может изменяться от нуля до какого – то максимального значения. Максимальное значения сила трения имеет в момент начала движения. Сила трения всегда направлена в сторону, противоположную направлению относительного движения тела.
Сформулированы три основных закона трения скольжения:
1. Сила трения не зависит от величины площади трущихся поверхностей.
2. Максимальная сила трения прямо пропорциональна реакции плоскости.
3. Сила трения зависит от материала тел, состояния трущихся поверхностей, наличия и рода смазки.
f – коэффициент трения скольжения (определяется по справочнику).
f = FТР / N
FТР = f·N
Некоторые значения коэффициента трения скольжения:
Сталь по стали без смазки: f = 0,15…0,3
Сталь по стали со смазкой: f = 0,1…0,18
Дерево по дереву без смазки: f = 0,4…0,6
Сталь по льду: f = 0,02
Резина по асфальту: f ˃ 1
Трение качения.
Трение качения – это трение движения, при котором скорости соприкасающихся тел в точках касания одинаковы по величине и направлению.
Если движение двух соприкасающихся тел происходит при одновременном качении и скольжении, то в этом случае возникает трение качения с проскальзыванием.
При трении качения возникает момент трения МТР, который в состоянии покоя может изменяться от нуля до какого – то максимального значения, причём максимальным он будет в момент начала движения.
Трение качения характеризуется коэффициентом трения качения, который обозначается буквой к и определяется по справочнику.
|
|
|
Некоторые значения коэффициента трения качения для катка по плоскости:
Мягкая сталь по мягкой стали: к = 0,005 см
Закалённая сталь по закалённой стали: к = 0,001 см
Чугун по чугуну: к = 0,005 см
Дерево по стали: к = 0,03…0,04 см
Дерево по дереву: к = 0,05…0,08 см
Резиновая шина по шоссе: к = 0,24 см
Момент трения вычисляется по формуле
МТР = к · G
Трение качения меньше трения скольжения, поэтому в технике лучше применять не трение скольжения, а трение качения, например, вместо подшипников скольжения лучше применять подшипники качения.
Основная литература: 1;2
Дополнительная литература: 1;3
Контрольные вопросы.
1. Что такое трение?
2. Какие существуют виды трения?
3. Чем характеризуется трение скольжения?
4. Сформулируйте законы трения скольжения.
5. Чем характеризуется трение качения?
Лекция №13.
Цели занятия:
1. Рассмотреть понятие центра тяжести.
2. Рассмотреть определение положения центра тяжести.
План занятия:
1. Центр тяжести.
2. Методы определения центра тяжести.
3. Определение положения центра тяжести для некоторых простых фигур.
Центр тяжести.
Центр тяжести тела – это точка тела, в которой приложена сила тяжести.
Некоторые пути нахождения центра тяжести:
1. Если однородное тело имеет ось симметрии, то центр тяжести тела лежит на этой оси.
2. Если однородное тело имеет две оси симметрии, то центр тяжести находится в точке их пересечения.
3. Центр тяжести однородного тела вращения лежит на оси вращения.
Для сложных фигур положение центра тяжести вычисляется в следующей последовательности:
1. Проводятся вспомогательные оси х,у.
2. Сложная фигура разделяется на несколько простых.
3. Определяются площади простых фигур и площадь всей сложной фигуры.
4. Определяется положение центра тяжести всех простых фигур и вычисляются координаты этих центров тяжести относительно вспомогательных осей х,у.
5. Вычисляются координаты центра тяжести сложной фигуры относительно вспомогательных осей х,у по формулам:
|
|
|
