图解法分析设备受力

图解法分析设备受力第1页，共11页，2023年，2月20日，星期六图解法图中AB为抱杆长度；α为抱杆与地面角;OA为抱杆根部离杆身支点0的距离，用a表示，C1为单点固定的绑扎点，其距支点0的距离为H；G0为杆塔重量，其重心离支点O为H0;杆身与地面夹角为力r;BC1为固定钢绳，与杆身间夹角为δ;BO′为牵引钢绳;β为牵引钢绳与地面夹角。下面分别介绍各设备受力的图解方法。

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1.固定钢绳受力F1的图解方法根据力系的平衡原理，杆塔整立过程中，杆身上作用的杆塔总重G0，固定钢绳受力F1和支点O的反力R组成一个力三角形。这三个力中，G的作用点、方向、大小均已知，F1的作用点和方向均已知，大小未知;支点反力R作用点已知，方向、大小未知。作力三角形的方法和步骤:(1)求支点反力R的方向:延长杆塔总重G0的力线，与固定钢绳相交于m点（如下图），再连0m线，即为支点反力R的方向线;(2)作力三角形;按一定比例画G0(G0的方向垂直地面)，用f1g表示，通个G0的上端f1作固定钢绳的平行线；再从G0的下端g作支点反力的平行线，与固定钢线相交于n点。f1gn即为力三角形。用同一比例，可量得固定钢绳受力F1和支点反力R的大小。第3页，共11页，2023年，2月20日，星期六第4页，共11页，2023年，2月20日，星期六2.抱杆受力N和牵引钢绳受力F2的图解方法(如下图)根据节点力系的平衡原理，抱杆顶部B，作用着三个力，固定钢绳受力F1、抱杆受力N和牵引钢绳受力F2，组成力三角形。这个力三角形的作图方法和步骤为，(1)先作固定钢绳受力F1，仍用f1n表示；(2)通过F1的上端f1，作平行牵引钢绳的线；(3)再通过下端n作平行抱杆的线，得交点f2，(4)f1f2n即为抱杆顶端三个作用力的力三角形，用同一比例，量得抱杆受力N和牵引钢绳受力F2的大小。第5页，共11页，2023年，2月20日，星期六

3、制动钢绳受力T（1）的图解方法根据力的分解原理，可把支座反力R，分解为平行杆身的力Rx和垂直杆身的力Ry,Rx即为制动钢绳受力T(如下图)。第6页，共11页，2023年，2月20日，星期六4、单根抱杆受力N，(如图)图中:大为抱杆根开，l为单根抱杆长度。根据N值，将N分解成两个相等的分力N1，N1即为单根抱杆受力。第7页，共11页，2023年，2月20日，星期六5.图解法的组合通常可把上面几个力三角形，画在一个图形上(如下图)，组成一个力多边形，像这样的力多边形，在杆塔整立初始状态至抱杆失效状态间，每隔10°画一个。从中选择各设备受力的最大值，作为选择设备的依据.第8页，共11页，2023年，2月20日，星期六

(二)、两点固定下图为两点固定杆塔整立至某起立角r时，各设备受力示意图。在下图中，C1、C2为两个固定点；C为两个固定钢绳合力线与杆身的交点，C与支点O的距离用H表示;两根固定钢绳及其合力线与杆身的夹角分别用δ1、δ2、δ表示，其余符号均同一点固定。第9页，共11页，2023年，2月20日，星期六

两点固定各设备受力的图解方法与单点固定的不同之处是:(1)杆身作用着四个力:杆塔总重G0、固定钢绳C1B和C2B的受力及F1-1和F1-2、以及支点反力R。因为固定钢绳套的C1BC2处为一个滑车。在起立过程中，滑车在固定钢绳套C1BC2内按椭圆轨迹移动，所以两个固定钢绳受力F1-1和F1-2应该相等，其合力F1平分∠C1BC2.这样，杆身两个固定钢绳受力F1-1和F1-2可合成合力F1，四个力变成三个力，则F1、G、R组成力三角形，其作图方法同一点固定，先作力三角形gf1n后，再把固定钢绳的合力F1分解为F1-1和F1-2。(2)抱杆顶部B处，同样作用着四个力(F1-1、F1-2、N和F2)，其作图方法为，先作F1-1和F1-2的合力F1，再作力三角形f1f2n。第10页，共11页，2023年，2月20日，星期六(3)两点固定的各设备受力组成力多边形(见下图)。(三)、三点、四点固定各设备受力的图解方法，与单点、两点固定相同，图解时只要注意先求固定钢绳的合力，再作力三角形，然后求解各设备的受力。