Bài giảng Cơ kỹ thuật: Chương 3 Trang Tấn Triển

https://sites.google.com/site/trangtantrien/ trangtantrien@hcmute.edu.vn LOGO Bài Toán Vật Lật Bài Toán Cân Bằng Của Hệ Vật Rắn Bài Toán Hệ Dàn Bài Toán Ma Sát Bài Toán Trọng Tâm MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG * Giải toán vật lật * Biết phân tích tìm lực liên kết vật rắn toán hệ vật rắn * Tìm ứng lực hệ dàn phẳng hệ dàn không gian * Biết cách xác định lực ma sát trượt ngẫu lực ma sát lăn Biết phân tích tìm phản lực liên kết kể đến ma sát * Xác định trọng tâm vật Bài Toán Vật Lật Bài Toán Vật Lật Bài Toán Vật Lật Dưới tác dụng hệ lực hình vẽ, xe lật quanh bánh xe A Vì điều kiện để xe không lật quanh A phản lực B phải lớn không (NB >= 0) Q P B A NA NB Bài Tập: Xe nâng có trọng lượng P = 5,5kN với khối tâm G1 nâng kiện hàng có trọng lượng Q với khối tâm G2 Xe đứng yên ngang Xác định giới hạn tải trọng Q để xe không bị lật G2 Q G1 P 0,8m A 0, 75m 0, 7m B Bài Tập: Xe cần cẩu có khối lượng m = 50000kg với khối tâm G nâng kiện hàng có khối lượng m1 = 40000kg hình vẽ Xe đứng yên ngang Xác định giới hạn góc nâng α để xe không bị lật Khi α = 300, xác định lực nâng pitông-xylanh DE 3,5m 2, 7m E  C 2m D G A B 1,5m 2m F Bài Tập: Cho cần trục có liên kết, chịu lực kích thước hình vẽ Xác định tải trọng nâng tối đa để cần trục không bị lật 150cm 20cm A C B P Q  5kN D E 100cm Bài Tập: Xe ủi có trọng lượng 9,3kN với khối tâm G mang khối vật liệu có trọng lượng P Xe đứng yên ngang Xác định giới hạn tải trọng P để xe không bị lật xác định phản lực mặt đường tác dụng lên bánh xe B P G A B 0,5m 1m 1, 2m Ví Dụ: Cho mô hình máy dập hình vẽ Xác định lực dập D phản lực liên kết A Biết hệ số ma sát trượt tĩnh chày cối 0,3 Ví Dụ: Đĩa tròn bán kính 100mm dùng để điều khiển chuyển động nằm ngang CD Biết hệ số ma sát trượt tĩnh CD đĩa tròn 0,45 bỏ qua ma sát CD lăn Xác định lực P cần thiết để giữ cho chuyển động biết có bề dày t = 20mm Với giá trị t để hệ xảy tượng tự hãm Ví Dụ: Biết hệ số ma sát trượt tĩnh A 0,4 B bỏ qua ma sát Xác định khoảng cách nhỏ x để giá đỡ không bị trượt với giá trị khối lượng vật treo Khi tính bỏ qua khối lượng giá đỡ Một người khối lượng 80kg đứng thang hình vẽ Biết hệ số ma sát trượt tĩnh đầu A thang mặt đường 0,4 bỏ qua ma sát B Xác trị giới hạn góc θ để thang không bị trượt Khi tính bỏ qua khối lượng thang Ví Dụ: Ví Dụ: Cho cấu nâng hàng hình vẽ Thùng hàng cần nâng có khối lượng 150kg với khối tâm G, xác định giá trị nhỏ hệ số ma sát trượt tĩnh má kẹp thùng hàng để thùng hàng không bị trượt Ví Dụ: Dùng hai tay tác dụng hai lực F = 120N để giữ cho sách cân hình vẽ Biết hệ số ma sát trượt tĩnh tay sách 0,6 hệ số ma sát trượt tĩnh sách với 0,4 Xác định số sách lớn mà ta giữ Ví Dụ: Mô hình kẹp để nâng vật nặng kiểu cam hình vẽ Nếu hệ số ma sát trượt tĩnh cho tất các bề mặt tiếp xúc 0,3 Xác định lực đỡ khớp xoay O Tấm cần nâng có khối lượng 900kg Ví Dụ: Mô hình cấu kẹp kiểu cam hình vẽ Nếu hệ số ma sát trượt tĩnh dây cam 0,8 Xác định lực đỡ ổ trục cam lực căng dây 900N Tấm cần nâng có khối lượng 900kg Ví Dụ: Mô hình máy cán kim loại gồm hai trục tròn quay ngược chiều nhau, nhờ vào lực ma sát mà kim loại tự vào trục cán Biết hệ số ma sát trượt tĩnh trục cán kim loại μs, cho kích thước a d Xác định chiều dày lớn tấm, b, cho kim loại tự vào trục cán nhờ vào lực ma sát Giả sử (b-a) nhỏ so với d Ví Dụ: Cần thiết kế phận hãm dạng cam hình vẽ Bộ phận cho chi tiết B chuyển động qua trái, chuyển động qua phải bị ngăn cản Bề mặt cam điểm D cung tròn tâm C bán kính L Xác định khoảng cách d cần thiết để phận hãm làm việc Biết hệ số ma sát trượt tĩnh bề mặt cam vật B 0,2 lớn Ví Dụ: Cho cấu phanh vị trí hình vẽ lực P = 0, lò xo bị nén đoạn 30mm Chọn số độ cứng lò xo, k, để hãm bánh đà tác dụng ngẫu lực M=100N.m Biết hệ số ma sát trượt tĩnh má hãm bánh đà 0,2 Bài tập: Sinh viên làm tập từ F8-1 đến F8-9; P8-1 đến P85 8-1 đến 8-57 sách: Engineering Mechanics-13th Edition, tác giả Hibbeler Bài Toán Ma Sát * Ma sát lăn + Ma sát lăn phát sinh vật có xu hướng lăn mặt vật khác + Ma sát lăn thành phần phản lực liên kết, chống lại chuyển động lăn tương đối vật mặt vật khác P C P  F C k Fms F N   P F C Ml Fms N Ml  k.N Tài Liệu Tham Khảo * Tài Liệu Tham Khảo: + Hibbeler Engineering Mechanics Statics, Dynamics 13th Edition PRENTICE HALL, 2013 + Meriam, Kraige Engineering Mechanics Statics, Dynamics Seventh Edition John Wiley & Sons Inc 2012 https://sites.google.com/site/trangtantrien/ trangtantrien@hcmute.edu.vn [...].. .Bài Tập: Xe tải khối lượng 4000kg với khối tâm G đang đứng yên trên nền ngang, hệ thống tời trên xe đang kéo một vật với lực căng trong dây cáp là T như hình vẽ Xác định giới hạn của lực kéo T để xe không bị lật 30 0 G 3m T A B 2m 2,5m 2, 2m Bài Tập: Xe cần trục có trọng lượng 50kN đặt tại khối tâm G1, dầm cần trục trọng lượng 3kN đặt tại khối tâm G2, cần trục đang nâng thùng hàng có trọng lượng 30 kN... cuốn sách không bị lật a d Bài Tập: Xác định khối lượng lớn nhất của thùng dầu mà cần trục có thể nâng mà không bị lật khi cơ hệ ở vị trí như hình vẽ Biết rằng cần trục có trọng lượng 1,4kN với khối tâm tại G và được đặt trên nền ngang trên các bánh xe A, B và C Với khối lượng thùng dầu tìm được, tính phản lực tại A và B z 3m 30 0 0,9m 0,4m G C A 0,8m 1,2m 0,8m x B 0,6m 0,3m y Bài Tập: Cho xe nâng như... yêu cầu của từng bài toán, ta có thể sử dụng phương pháp: * Hóa rắn toàn hệ * Tách vật Bài Tập: Tác dụng cặp lực 80N vào kèm như hình vẽ Xác định lực kẹp tác dụng lên chi tiết tại A và phản lực tại khớp xoay C 35 mm A 95mm 80N C 80N Bài Tập: Tác dụng cặp lực 80N vào kèm như hình vẽ Xác định lực kẹp tác dụng lên chi tiết tại A và phản lực tại khớp xoay C 25mm 80mm 50mm 450 Bài Tập: Động cơ tác dụng vào... A ứng với góc θ lớn nhất 4,5m G2 5m G1  2,8m A B 0, 7m 2,3m Bài Tập: Xe nâng khối lượng 150kg với khối tâm G đang nâng một thùng hàng có khối lượng m cân bằng ở vị trí như hình vẽ Xác định giới hạn của khối lượng m để xe không bị lật Xác định lực nâng trong píttông-xylanh DE khi m = 250kg F 3, 7m 0,9m D C 30 0 1,8m G E B A 2, 6m 0, 7m 0, 4m Bài Tập: Ba cuốn sách giống nhau có cùng khối lượng m được... lý Bài Tập: Cho cần trục như hình vẽ Xây dựng mô hình tính để xác định giới hạn của tải trọng nâng để cần trục không bị lật Các kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý Bài Tập: Cho xe cẩu như hình vẽ Xây dựng mô hình tính để xác định giới hạn của tải trọng nâng góc nâng và tầm với để xe không bị lật Các kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý 2 Bài Toán Cân Bằng Của Hệ Vật Rắn 2 Bài. .. sát M M F Bài Tập: Cho cần trục có liên kết, chịu lực và kích thước như hình vẽ Xác định lực nâng trong pítôngxylanh CD và phản lực liên kết tại A, E 2m 0, 2m A C B P  2kN D E Bài Tập: Cho cần trục có liên kết, chịu lực và có kích thước như hình vẽ Xác định lực nâng trong pítông-xylanh CD, ứng lực trong thanh FG và lực liên kết tại A, E 150cm 20cm C P A F 200cm G B D 750 750 E Bài Tập: Cho cơ cấu bơm... trọng sinh viên tự cho hợp lý Bài Tập: Cho cần trục như hình vẽ Xây dựng mô hình tính để xác định giới hạn của tải trọng nâng để cần trục không bị lật Các kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý Bài Tập: Cho xe nâng như hình vẽ Xây dựng mô hình tính để xác định giới hạn của tải trọng nâng để xe không bị lật Các kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý Bài Tập: Cho cần trục như hình... sinh viên tự cho hợp lý Bài Tập: Cho xe nâng như hình vẽ Xây dựng mô hình tính để xác định giới hạn của tải trọng nâng và tầm với để xe không bị lật Các kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý Bài Tập: Cho cần trục như hình vẽ Xây dựng mô hình tính để xác định giới hạn của tải trọng nâng để cần trục không bị lật Các kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý Bài Tập: Cho xe nâng như... Bài Tập: Cho cơ cấu bơm dầu như hình vẽ Động cơ tác dụng lên tay quay OA một ngẫu lực có mômen M=8kN.m Hệ cân bằng tại vị trí như hình vẽ Xác định phản lực liên kết tại C, ứng lực trong thanh AB và lực căng dây nối với bơm D Khi tính bỏ qua khối lượng các thanh trong hệ M  8kN m Bài Tập: Xác định lực ép tác dụng lên lon dưới tác dụng của lực P=50N khi cơ hệ cân bằng tại vị trí như hình vẽ Biết rằng... ông-xylanh theo góc nâng giới hạn Các kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý Bài Tập: Cho xe nâng như hình vẽ Xây dựng mô hình tính để xác định giới hạn của tải trọng nâng và góc nâng để xe không bị lật Vẽ đồ thì lực nâng trong pít ông-xylanh theo góc nâng giới hạn Các kích thước và tải trọng sinh viên tự cho hợp lý Bài Tập: Cho xe nâng như hình vẽ Xây dựng mô hình tính để xác định giới hạn của ...1 Bài Toán Vật Lật Bài Toán Cân Bằng Của Hệ Vật Rắn Bài Toán Hệ Dàn Bài Toán Ma Sát Bài Toán Trọng Tâm MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG * Giải toán vật lật * Biết phân... m = 250kg F 3, 7m 0,9m D C 30 0 1,8m G E B A 2, 6m 0, 7m 0, 4m Bài Tập: Ba sách giống có khối lượng m đặt chồng lên hình vẽ Xác định giới hạn khoảng cách d để sách không bị lật a d Bài Tập: Xác... bánh xe A, B C Với khối lượng thùng dầu tìm được, tính phản lực A B z 3m 30 0 0,9m 0,4m G C A 0,8m 1,2m 0,8m x B 0,6m 0,3m y Bài Tập: Cho xe nâng hình vẽ Xây dựng mô hình tính để xác định giới hạn