1、(1) 平面任意力系平衡的充要条件,(2) 平面任意力系的平衡方程,FR=0, MO=0,力系中的各力在其作用平面内两坐轴上的投影的代数和分别等于零,同时力系中的各力对任一点矩的代数和也等于零。,力系的主矢等于零 ,且力系对任一点的主矩也等于零。,4.平面任意力系的平衡条件(方程),(3) 平面任意力系的平衡方程其他形式,且A,B的连线不和x轴相垂直。,A,B,C三点不共线。,解: 1.取伸臂AB为研究对象。 2.受力分析如图。,a,c,b,B,F,A,C,WD,WE,l,例3-1 伸臂式起重机如图所示,匀质伸臂AB重W=2200N,吊车D、E连同吊起重物各重WD=WE=4000N。有关尺寸为
2、: l = 4.3m,a = 1.5m,b = 0.9m,c = 0.15m, =25°。试求铰链A对臂AB的水平和垂直约束力,以及拉索BF的拉力。,3.选如图坐标系,列平衡方程。,4.联立求解。F = 12 456 NFAx= 11 290 NFAy= 4 936 N,解: 1. 取梁AB为研究对象。 2. 受力分析如图,其中F =q×AB=100×3=300 N;作用在AB的中点C。,B,A,D,1m,q,2m,M,例3-2 梁AB上受到一个均布载荷和一个力偶作用,已知载荷集度(即梁的每单位长度上所受的力)q = 100 N/m,力偶矩大小M = 500 Nm
3、。长度AB = 3 m,DB=1 m。求活动铰支D和固定铰支A的约束力。,3.选如图坐标系,列平衡方程。,4.联立求解。 FD= 475 NFAx= 0FAy= 175 N,且A,B的连线不平行于力系中各力。,由此可见,在一个刚体受平面平行力系作用而平衡的问题中,利用平衡方程只能求解二个未知量。,力系中各力的代数和等于零 ,以及这些力对任一点的矩的代数和也等于零。,(2) 平面平行力系的平衡方程,(1) 平面平行力系平衡的充要条件,2.平面平行力系的平衡条件和平衡方程,G2,FA,G1,G3,G,FB,B,3.0 m,2.5 m,1.8 m,2.0 m,例3-3 一种车载式起重机,车重G1= 26 kN,起重机伸臂重G2 = 4.5 kN,起重机的旋转与固定部分共重G3 = 31 kN。尺寸如图所示。设伸臂在起重机对称面内,且放在图示位置,试求车子不致翻倒的最大起吊重量Gmax。,例题 3-5,1.取汽车及起重机为研究对象,受力分析如图。,2.列平衡方程。,解:,G,4.不翻倒的条件是:FA0,所以由上式可得,故最大起吊重量为 Gmax= 7.5 kN,3.联立求解。,G,G,主矢,主矩,最后结果,说明,合力,合力,合力作用线过简化中心,合力作用线距简化中心,合力偶,平衡,与简化中心的位置无关,与简化中心的位置无关,