化工设备机械基础答案__第二版__赵军

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1、第一章习题讲解1-1两球自重为G和G,以绳悬挂如图1-33试12画；①小球②大球③两球合在一起的受力图。FAFBFBAFABFFAB1-4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。S′AY0X0G0G1-5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。FBTGFA1-6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

2、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y30°TPXGY0,cos30TGTKN,203X0,sin30TPPKN,1031-8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：m=1kN·m，m=1.4kN·m，m=2kN·m，固123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

3、到的横向力。解设两螺栓受到的横向力为R，由合力矩原理mR0()=mF0()mmmRl123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）。已知侧塔G=20KN,尺寸如图。试求支座A、B对侧塔的约束反力。解以侧塔为研究对象，由平衡方程A、B点受力如图YAXBAXABMA02XG×1=0，X=10kNB－BX0XA+XB=0，XA=-10kNY0YA－G=

4、0，YA=20kN1-10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BSSCBC∑MA＝0-G×400-G×(400+720)+S×(400+720)sin45°=0BS＝8.64kNB取支架AB为研究对象,画受力图如图（2）YAXS′ABABGG∑X=0,X+Scos45°=0,X=-6.11kNAB×A∑Y=0,Y+S′×sin4

5、5°－2G=0,Y=2.89kNABA1-13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。解：取AB为研究对象，受力如图取AC为研究对象，受力如图MC0P·6000－F·8000－F·3000·sin45°=0Y0FAY+FBY=PAYFE22F=KNX0FFE3+F=0AXBXY0MA0-P·2000+F·4000=0BYF+F+Fsin45°－P=0AYCYFE联立得F=F=1/2P=1/2KNF=1KNAYBYCY6

6、X0F－Fsin45°=0AXFE2F=KNAX31-14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X0PTTsin45sin45012Y0TTcos45cos450122得TTP122以B节点为研究对象，受力如图同理可得2TTP342以C节点为研究对象，受力如图'TTTcos45cos450514TP5′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r=200mm和r=250mm，C轮上皮带12是水平的

7、，两边张力为T=2t=5KN，D轮上皮带与12铅直线夹角30，两张力为T=2t。当传动轴均22匀传动时，试求皮带张力Tt和轴承A、B的反力。2、2NNAZAyNBZNBy解：MX0()(T)0trTtr111222得：T22tKN2∵Tt222T2KN4tKN22MZ0[(T)500(tTt)sin30N1500)]200001122BYN4.125KNBYM0Y(T)sin30tN15002000022BZNKN3.897B

8、ZZ0NNTt()cos300AZBZ22NKN1.299AZY0NN(Tt)(T)sin30t0AyBy1122N6.375KNAy2-1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1-1将杆分成两段，取出右段并画出受力图（b）用F表示左段对右段N1的作用，由平衡方程∑Fx=0，得F=F（拉）N1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