化工机械基础(第二版)第一篇部分习题解答

1、第一篇习题答案3起吊设备时为避免碰到栏杆，施一水平力P，设备重 G=30kN ，求水平力 P 及绳子拉力T 。解：（ 1）为研究对象，画受力图。（ 2）选坐标轴，列平衡方程。yTFx0T sin 30P0(a)F y0T cos30G0(b)POxGG303 ）由式（ b）得， T34.64KN （ 20cos300.866代入式（ a），得P T sin 30 34.64 0.5 17.32 KN （ 103 ）6. 梯子由 AB 与 AC 两部分在 A 处用铰链联结而成，下部用水平软绳连接如图放在光滑面上。在 AC 上作用有一垂直力 P。如不计梯子自重，当 P600N ， a=75， h=

2、3m， a 2m 时，求绳的拉力的大小。解：AAPNBNATTBCNBNA（1）取整体为研究对象，列平衡方程M C ( F )0Pa cosN B 2L cos0N BPa2l（2）取 AB 杆为研究对象、M A(F)0 Pa cosN B 2L cos0Th N B l cos0N B l cosPal cosPa cos600 2cos75T2lh2h251.76Nh310、两块Q235-A 钢板对焊起来作为拉杆，b=60mm ， =10mm 。已知钢板的许用应力为160MPa ，对接焊缝许用应力 128MPa，拉力 P=60KN 。试校核其强度。NP60000答：b100MPaA60 1

3、0因128MPa故强度足够。12、简易支架可简化为图示的铰接三角形支架ABC 。AB 为圆钢杆， 许用应力 =140MPa ；BC 为方木杆，许用应力 =50MPa 。若载荷 P=40KN ，试求两杆的横截面尺寸。解：（ 1）以点为研究对象，画受力图如下。（2）利用平衡条件求Fab、 FbcFx0FBC cosFAB0(1)Fy0FBC sinP0(2)由已知条件sin2cos155P40000544721.4 N =44.72KNFBC由式（ 2）得 FBC2sinFAB代入（ 1）式，得BFABFBCP4000020000 N =20KNcos2tan（3）求 AB 杆的横截面尺寸AABN

4、 AB20000143mm2 AB140AABd 2143mm24d14 mmP（4）求 BC 杆的横截面尺寸ABCN BC44721894mm2 BC50ABCa2894mm2a30 mm-17(b)试列出图示各梁的弯矩方程，并画弯矩图，求出M max解：（ 1）求支座反力MB(F)0N A lPa0N APalNANBFy0N BN AP0NBPPaP(la)l l（ 2）写弯矩方程式取 A 点为原点AB 段： M 1N A x1Pa x1 (0 x1 l )lBC 段： M 2P(lax2 )(lx1la)pa（3）求特征点弯矩M A =0M c=0MB=- pa(4) 画弯矩图（5）求最大弯矩M maxPa17(g)试列出图示各梁的弯矩方程，并画弯矩图，求出M max解：取 B 为原点，向左为x 轴正向Mql 2 1 qx2(0x l )2M Aql 22M Bq l2ql2画弯矩图如右0.5ql2+M maxql 217(m)试列出图示各梁的弯矩方程，并画弯矩图，求出M max解：（ 1）求支座反力MB(F)02qa2qa22Nca 0NCqaa2a2Fy0NBN2qa0NCN BC+3qaNB2（ 2）写弯矩方程式取 A 点为原点AC 段： M1qa2(0 x1a)BC 段： M2N B (3ax2 )q (3ax2 )2 3 qax2qx22(a x2 3