化工设备机械基础课后题答案

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1、1-1两球自重为G1和G2,以绳悬挂如图1-33试画；①小球②大球③两球合在一起的受力图。FBAFAFBFAB第一章习题讲解FAFB1-4棘轮装置如图1-36所示。通过绳子悬挂重量为G的物体，AB为棘轮的止推爪，B处为平面铰链。试画出棘轮的受力图。X0Y0GSA′G01-5塔器竖起的过程如图1-37所示。下断搁在基础上，在C处系以钢绳并用绞盘拉住，上端在B处系以钢绳通过定滑轮D连接到卷扬机E。设塔重为G，试画出塔器的受力图。FAFBGT1-6化工厂中起吊反应器时为了不致破坏栏杆，施加一水平力p，使反应器与栏杆相离开（图1-38）。已知此时牵引绳与铅垂线的夹角为30℃，反

2、应器重量为30KN，试求水平力p的大小和绳子的拉力T。解：取反应器为研究对象，画受力图如图30°PGTXy1-8用三轴钻床在水平工件上钻孔时，每个钻头对工件施加一个力偶（图1-40）。已知三个力偶的矩分别为：m1=1kN·m，m2=1.4kN·m，m3=2kN·m，固定工件的两螺栓A和B与工件成光滑面接触，两螺栓的距离L=0.2m，求两螺栓受到的横向力。解设两螺栓受到的横向力为R，由合力矩原理=代入数值得R=22kN1-9塔器的加热釜以侧塔的形式悬挂在主塔上，侧塔在A处搁在主塔的托架上，并用螺栓垂直固定；在B处顶在主塔的水平支杆上，并用水平螺栓做定位连接（图1-41）。

3、已知侧塔G=20KN,尺寸如图。试求支座A、B对侧塔的约束反力。2XB－G×1=0，XB=10kNXA+XB=0，XA=-10kNYA－G=0，YA=20kNAB解以侧塔为研究对象，由平衡方程A、B点受力如图YAXAXB1-10如图1-42所示，有一管道支架ABC。A、B、C处均为理想的圆柱形铰链约束。已知该支架承受的两管道的重量均为G=4.5KN，图中尺寸均为mm。试求管架中梁AB和杆BC所受的力。解取支架BC为研究对象画受力图如图CBSCSBSB＝8.64kN-G×400-G×(400+720)+SB×(400+720)sin45°=0∑MA＝0ABGGYAXASB

4、′取支架AB为研究对象,画受力图如图（2）∑X=0,XA+SB×cos45°=0,XA=-6.11kN∑Y=0,YA+SB′×sin45°－2G=0,YA=2.89kN1-13如图1-45所示结构，B、E、C处均为铰接。已知P=1KN，试求的A处反力以及杆EF和杆CG所受的力。FAY+FBY=PFAX+FBX=0-P·2000+FBY·4000=0联立得FAY=FBY=1/2P=1/2KNP·6000－FAY·8000－FFE·3000·sin45°=0FFE=FAY+FCY+FFEsin45°－P=0FCY=解：取AB为研究对象，受力如图取AC为研究对象，受力如图FA

5、X－FFEsin45°=0FAX=1-14求图1-46所示桁架中各杆所受的力解：以节点A为研究对象，受力如图得以B节点为研究对象，受力如图以C节点为研究对象，受力如图同理可得′1-16图1-48所示水平传动轴上装有两个皮带轮C和D,半径分别为r1=200mm和r2=250mm，C轮上皮带是水平的，两边张力为T1=2t2=5KN，D轮上皮带与铅直线夹角，两张力为T2=2t2。当传动轴均匀传动时，试求皮带张力T2、t2和轴承A、B的反力。解：得：∵NAyNAZNByNBZ2-1试求出图2-34所示各杆1-1，2-2，及3-3截面上的轴力，并作轴力图。解b使用截面法，沿截面1

6、-1将杆分成两段，取出右段并画出受力图（b）用FN1表示左段对右段的作用，由平衡方程∑Fx=0，得FN1=F（拉）同理，可以计算横截面2-2上的轴力FN2，由截面2-2右段图（c）的平衡方程∑Fx=0，得FN2=F（压）同理，可以计算横截面3-3上的轴力FN3，由截面3-3右段图（d）的平衡方程∑Fx=0，得FN3=0解b使用截面法，沿截面1-1将杆分成两段，取出右段并画出受力图（b）用FN1表示左段对右段的作用，由平衡方程∑Fx=0，得FN1=F（拉）同理，可以计算横截面2-2上的轴力FN2，由截面2-2右段图（c）的平衡方程Fx=0∑，得FN2=F（压）同理，可

7、以计算横截面3-3上的轴力FN3，由截面3-3左段图（d）的平衡方程∑Fx=0，得FN3=F（拉）2-2试求图2-35所示钢杆各段内横截面上的应力和杆的总变形。钢的弹性模量E=200GPa。解1、内力计算用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆的轴力图（b）得F左=4kN（拉）F右=4kN（拉）左段：右段：2、各段变形的计算左、右两段的轴力为F左F右，横截面面积A左、A右，长度L左，L右均不相同，变力计算应力分别进行。3、总变形计算4、计算结果表明，左段伸长5.0955x10-5m，右段伸长0.637x10-5m，全杆伸长5.73x10