Для того чтобы определить реакции стержней АС и AD, необходимо разбить данный статически определимый детерминированный кинематически детерминированный статический нагруженный поршневой механизм на отдельные составляющие и решить задачу в двухэтапном процессе.
Шаг 1: Разложение сил
Сначала разложим силы на составляющие по горизонтали и вертикали.
На стержень AC действуют горизонтальная и вертикальная силы:
1. Сила G1, направленная вниз, разложится на силы G1*sin(y) и G1*cos(y). G1*sin(y) направлена вдоль стержня AC, а G1*cos(y) направлена перпендикулярно стержню.
На стержень AD действуют горизонтальная и вертикальная силы:
1. Сила G1, направленная вниз, разложится на силы G1*sin(y) и G1*cos(y). G1*sin(y) направлена вдоль стержня AD, а G1*cos(y) направлена перпендикулярно стержню.
Следовательно, на стержень AC действуют следующие силы:
1. Горизонтальная сила G1*cos(y), направленная влево.
2. Вертикальная сила G1*sin(y), направленная вверх.
На стержень AD действуют следующие силы:
1. Горизонтальная сила G1*cos(y), направленная вправо.
2. Вертикальная сила G1*sin(y), направленная вверх.
Шаг 2: Решение по силам и моментам
Используя начало равновесия и условие равновесия моментов, определим реакции стержней AC и AD.
Неизвестные реакции стержней AC и AD обозначим как Ас и АD соответственно.
Решим сначала по горизонтальным силам:
Сумма горизонтальных сил должна быть равна нулю:
АD - G1*cos(y) = 0 (уравнение 1)
G1*cos(y) - Ас = 0 (уравнение 2)
Решим по вертикальным силам:
Сумма вертикальных сил должна быть равна нулю:
G1*sin(y) + Ас + АD - G = 0 (уравнение 3)
АD + Ас = G - G1*sin(y) (уравнение 4)
Используя уравнения 1 и 2, найдем значение АD и Ас:
AD = G1*cos(y)
Ас = G1*cos(y)
Подставим значения АD и Ас в уравнение 4:
G1*cos(y) + G1*cos(y) = G - G1*sin(y)
Упростим уравнение:
2*G1*cos(y) = G - G1*sin(y)
Решим полученное уравнение относительно G1:
2*cos(y)*G1 + sin(y)*G1 = G
Вынесем G1 за скобку:
G1*(2*cos(y) + sin(y)) = G
И, наконец, найдем значение G1:
G1 = G / (2*cos(y) + sin(y))
Таким образом, реакции стержней АС и AD составляют G1 = G / (2*cos(y) + sin(y))
Шаг 1: Разложение сил
Сначала разложим силы на составляющие по горизонтали и вертикали.
На стержень AC действуют горизонтальная и вертикальная силы:
1. Сила G1, направленная вниз, разложится на силы G1*sin(y) и G1*cos(y). G1*sin(y) направлена вдоль стержня AC, а G1*cos(y) направлена перпендикулярно стержню.
На стержень AD действуют горизонтальная и вертикальная силы:
1. Сила G1, направленная вниз, разложится на силы G1*sin(y) и G1*cos(y). G1*sin(y) направлена вдоль стержня AD, а G1*cos(y) направлена перпендикулярно стержню.
Следовательно, на стержень AC действуют следующие силы:
1. Горизонтальная сила G1*cos(y), направленная влево.
2. Вертикальная сила G1*sin(y), направленная вверх.
На стержень AD действуют следующие силы:
1. Горизонтальная сила G1*cos(y), направленная вправо.
2. Вертикальная сила G1*sin(y), направленная вверх.
Шаг 2: Решение по силам и моментам
Используя начало равновесия и условие равновесия моментов, определим реакции стержней AC и AD.
Неизвестные реакции стержней AC и AD обозначим как Ас и АD соответственно.
Решим сначала по горизонтальным силам:
Сумма горизонтальных сил должна быть равна нулю:
АD - G1*cos(y) = 0 (уравнение 1)
G1*cos(y) - Ас = 0 (уравнение 2)
Решим по вертикальным силам:
Сумма вертикальных сил должна быть равна нулю:
G1*sin(y) + Ас + АD - G = 0 (уравнение 3)
АD + Ас = G - G1*sin(y) (уравнение 4)
Используя уравнения 1 и 2, найдем значение АD и Ас:
AD = G1*cos(y)
Ас = G1*cos(y)
Подставим значения АD и Ас в уравнение 4:
G1*cos(y) + G1*cos(y) = G - G1*sin(y)
Упростим уравнение:
2*G1*cos(y) = G - G1*sin(y)
Решим полученное уравнение относительно G1:
2*cos(y)*G1 + sin(y)*G1 = G
Вынесем G1 за скобку:
G1*(2*cos(y) + sin(y)) = G
И, наконец, найдем значение G1:
G1 = G / (2*cos(y) + sin(y))
Таким образом, реакции стержней АС и AD составляют G1 = G / (2*cos(y) + sin(y))