MO

Z2/2. PODSTAWY STATYKI NA PŁASZCZYŹNIE – ZADANIE 2

1

Z2/2. PODSTAWY STATYKI NA PŁASZCZYŹNIE – ZADANIE 2

Z2/2.1. Zadanie 2

Metodą wykreślną wyznaczyć reakcje we wszystkich przegubach układu trójprzegubowego przedstawionego na rysunku Z2/2.1.

B

I

II

P

C

A

Rys. Z2/2.1. Układ trójprzegubowy

Z2/2.2. Analiza kinematyczna układu tarcz sztywnych

Układ trójprzegubowy na rysunku Z2/2.1 składa się z dwóch tarcz sztywnych, które mają sześć stopni swobody. Trzy przeguby rzeczywiste A, B i C odbierają obu tarczom sztywnym wszystkie sześć stopni swobody. Został więc tym samym spełniony warunek konieczny geometrycznej niezmienności.

Przeguby rzeczywiste A, B i C nie leżą na jednej prostej. Został więc spełniony także i warunek dostateczny geometrycznej niezmienności. Układ trójprzegubowy jest więc układem geometrycznie niezmiennym i statycznie wyznaczalnym.

Z2/2.3. Analiza statyczna układu tarcz sztywnych

Analizując układ trójprzegubowy jako całość możemy jednie stwierdzić, że znamy punkty, przez które muszą przejść kierunki reakcji w przegubach rzeczywistych A i C. Nie znamy natomiast przynajmniej kierunku jednej z tych reakcji. Potrzebujemy dodatkowych informacji.

B

II

C

Rys. Z2/2.2. Tarcza sztywna numer II

Analizując tarczę sztywną numer II dochodzimy do wniosku, że jest ona obciążona tylko reakcjami w przegubach rzeczywistych B i C. Aby znajdowała się ona w równowadze obie reakcje muszą leżeć na jednej prostej. Kierunek reakcji w przegubach B i C musi więc przejść przez te punkty. W ten sposób poznaliśmy kierunek reakcji w przegubie rzeczywistym C. Kierunek ten przedstawia rysunek Z2/2.3.

Łącząc kierunek reakcji w przegubie rzeczywistym C i kierunek siły P otrzymujemy punkt D

przedstawiony na rysunku Z2/2.4.

Dr inż. Janusz Dębiński

Zaoczni

MO

Z2/2. PODSTAWY STATYKI NA PŁASZCZYŹNIE – ZADANIE 2

2

B

I

II

P

C

A

Rys. Z2/2.3. Kierunek reakcji w przegubie C

B

I

II

P

D

C

A

Rys. Z2/2.4. Punkt przecięcia kierunków siły P oraz reakcji w przegubie C

Aby układ trójprzegubowy znajdował się w równowadze kierunki wszystkich sił działających na niego muszą się przeciąć w jednym punkcie. Punktem tym będzie punkt D. Łącząc punkt A z punktem D

otrzymamy więc kierunek reakcji w przegubie rzeczywistym A. Przedstawia to rysunek Z2/2.5.

B

I

II

P

D

C

A

Rys. Z2/2.5. Kierunki reakcji w przegubach rzeczywistych A i C

Skoro znamy kierunki reakcji w przegubach rzeczywistych A i C możemy zacząć budować wielobok sił. Przedstawia go rysunek Z2/2.6. W tym celu przenosimy równolegle siłę P. Do jednego końca przykładamy kierunek reakcji w przegubie rzeczywistym A natomiast do drugiego końca kierunek reakcji w przegubie rzeczywistym C. Ich punkt przecięcia wyznaczy nam wartości poszczególnych reakcji. Natomiast ich zwroty muszą być takie aby siła wypadkowa z wieloboku sił była równa zero. Siły te muszą się więc gonić.

Rysunek Z2/2.7 przedstawia siłę czynną P oraz reakcje działające w przegubach rzeczywistych A i C

będące w równowadze.

Pozostaje nam tylko jeszcze wyznaczenie wartości, zwrotu i kierunku reakcji w przegubie rzeczywistym B łączącym tarcze sztywne numer I i II.

Dr inż. Janusz Dębiński

Zaoczni

MO

Z2/2. PODSTAWY STATYKI NA PŁASZCZYŹNIE – ZADANIE 2

3

B

I

II

P

P

D

RC

RA

C

A

Rys. Z2/2.6. Wielobok sił w równowadze

B

I

II

P

C

A

RC

RA

Rys. Z2/2.7. Reakcje w przegubach A i C

R (II)

B

B

II

C

RC

Rys. Z2/2.8. Reakcje działające na tarczę sztywną numer II

B

R (I)

B

I

R

R (I)

P

A

B

E

P

A

RA

Rys. Z2/2.9. Siły działające na tarczę sztywną numer I w równowadze

Dr inż. Janusz Dębiński

Zaoczni

MO

Z2/2. PODSTAWY STATYKI NA PŁASZCZYŹNIE – ZADANIE 2

4

Rysunek Z2/2.8 przedstawia równowagę tarczy sztywnej numer II. Jak widać reakcja w przegubie rzeczywistym B ma kierunek i wartość reakcji w przegubie C ale jej zwrot jest przeciwny.

Reakcja działająca w przegubie B na tarczę sztywną numer I będzie miała tą samą wartość i kierunek ale przeciwny zwrot co reakcja R (II)

B

. Przedstawia to rysunek Z2/2.9. Jak widać na tym rysunku kierunki

reakcji w przegubach rzeczywistych A i B oraz kierunek siły P przecinają się w jednym punkcie E a siła wypadkowa z wieloboku sił wynosi zero. Siły te w wieloboku sił gonią się. Możemy więc stwierdzić, że tarcza numer I znajduje się w równowadze.

Dr inż. Janusz Dębiński

Zaoczni

Document Outline

  • Z2/2.1. Zadanie 2
  • Z2/2.2. Analiza kinematyczna układu tarcz sztywnych
  • Z2/2.3. Analiza statyczna układu tarcz sztywnych