化工设备机械基础__第二版__赵军.ppt
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《化工设备机械基础》课件
新型材料
高分子合成材料
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯 乙烯等，具有优良的耐腐 蚀性和绝缘性，适用于制 造管道和储罐等。
纳米材料
具有优异的力学性能和耐 腐蚀性，可用于制造高效 能换热器和催化剂载体等 。
智能材料
如形状记忆合金和光纤传 感器等，具有自适应和自 诊断功能，可用于化工设 备的监测和维护。
03
CATALOGUE
气密封
利用气体在密封腔内的压力差，使气体被密封在腔室内，以达到密封的目的。原理是利用 气体在密封腔内的压力差和密封元件的配合，使气体被密封在腔室内。
密封材料的选择
耐腐蚀材料
对于腐蚀性较强的介质，应选择耐腐蚀性能 较好的材料，如不锈钢、钛合金等。
耐磨材料
对于磨损较大的介质，应选择耐磨性能较好 的材料，如碳化硅、碳石墨等。
详细描述
腐蚀的原理是金属原子与环境中的原子发生交换或结合，导致金属表面的原子被氧化或还原。腐蚀速率受多种因 素影响，如环境湿度、温度、酸碱度、氧气浓度、盐分等。此外，金属的种类、合金成分、表面状态、机械性能 等也会影响腐蚀速率。
防腐蚀的方法与措施
总结词
防腐蚀的方法包括材料选择、表面处理、涂层保护等，目的是减缓或阻止腐蚀的发生。
化工设备的腐蚀与防护
腐蚀的定义及分类
总结词
腐蚀是一种常见的化学反应，会导致材料损失和设备损坏。
详细描述
腐蚀是指金属与环境之间的化学或电化学反应，导致金属损 失和性能下降。根据腐蚀机理和环境条件的不同，腐蚀可以 分为多种类型，如化学腐蚀、电化学腐蚀、应力腐蚀等。
腐蚀的原理及影响因素
总结词
腐蚀的原理涉及到金属与环境之间的相互作用，影响因素包括环境因素和金属性质。
设备安装精度控制
化工设备机械基础答案__第二版__赵军
右段：
F右 L右 EA 右 4 103 40 102 200 10
9
L右
5 0.637 10 （ m）
4
16 104
左
3 F左 4 10 12.73MPa A左 22 104 4
右
3 F右 4 10 3.18MPa A右 42 104 4
∑Y=0, YA+SB′×sin45°－2G=0 , YA=2.89kN
1-13如图1-45所示结构，B、E、C处均为铰接。已 知P=1KN，试求的A处反力以及杆EF和杆CG所受的 力。
解：取AB为研究对象，受力如图
取AC为研究对象，受力如图
M
Y 0
X 0
FAY+FBY=P FAX+FBX =0 -P· 2000+FBY· 4000=0 FFE=
C
0
P· 6000－FAY· 8000 － FFE· 3000· sin45°=0
2 2 KN 3 Y 0
M
A
0
FAY+FCY+FFEsin45°－P=0
FCY= 1 KN
6
联立得 FAY=FBY=1/2P=1/2KN
X 0
FAX－FFEsin45°=0
2 KN FAX= 3
1-14 求图1-46所示桁架中各杆所受的力
2-4 蒸汽机的汽缸如图2-37所示，汽缸 的 内 径 D ＝ 400mm ， 工 作 压 力 P ＝ 1.2MPa。汽缸盖和汽缸用直径为18mm 的螺栓连接。若活塞杆材料的许用应力 为 50MPa ， 螺 栓 材 料 的 许 用 应 力 为 40MPa，试求活塞杆的直径及螺栓的个 数。
化工设备机械基础-PPT
第四节 化工设备的腐蚀及防腐
一、金属的腐蚀
定义： 金属与周围介质发生化学或电化学作用而引起的破坏现象。 类型（腐蚀过程有无电流产生） 化学腐蚀（如氢腐蚀） 电化学腐蚀（如晶间腐蚀，应力腐蚀）
二、常见腐蚀类型
氢腐蚀 氢气在较低温度和压力(＜200℃，＜5.0MPa)下 对普通碳钢及低合金钢不会有明显的腐蚀，但是 在高温高压下则会对它们产生腐蚀，结果使材料 的机械强度和塑性显著下降，甚至损坏，这种现 象常称为“氢腐蚀”。
持久强度σD
蠕变强度σn
屈服强度σs(σ0.2)
抗拉强度σb
疲劳极限σn
问题
判断正误并说出理由 韧性高的材料，塑性好；塑性较高的材料，韧性也好。
注意！韧性是材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时和迅速塑性变形的能力。韧性高的材料，一般都有较高的塑性指标；但塑性较高的材料，却不一定都有高的韧性。其所以如此，就是因为静载菏下能够缓慢塑性变形的材料．在动载荷下不一定能迅速塑性变形。
2、钢的分类
钢铁牌号及表示方法（GB/T221-2000）
钢板 牌号
使用温度℃
设计压力MPa
壳体钢板厚度mm
其它限制
Q235-B
0~350
≤1.6
≤20
不得用于毒性程度为高度或极度危害介质的压力容器
Q235-C
0~400
≤2.5
≤30
表1-2 压力容器用碳素钢镇静钢板的适用范围表
耐腐蚀性 抗氧化性
化学性能
第三节 金属材料的分类及牌号
一、分类
1、金属的分类
铸造生铁
金属
黑色金属
有色金属
生铁
钢
炼钢生铁
化工设备机械基础幻灯片
三、直杆受拉伸（压）时的内力
1、轴力——直杆受拉伸（压）时 产生的内力。用符号S表示。 符号规定：拉为正；压为负。
2、轴力的计算 1-1截面：
截面法： （1）假想将杆截开 （2）取其中一半为研究对象画受 力图（设正） （3）列平衡方程求解内力。
S1=p-Q=100-200 =-100N 2-2截面： S2=-Q=-200N
（4）力的成对性（作用反作用 公理）
二物体间的相互作用力大小 相等、方向相反、作用于同一直 线上。
（5）二力平衡公理与作用反作 用公理的区别：
相同点：二力等值、反向、共线 不同点： 二力平衡公理中的二力作用在同 一物体上。 作用反作用公理中的二力分别作 用在两个物体上。 P24: 1-1
三、固定端约束的受力分析
例题：求塔机座对塔的约束反力
∑X=0 qh-XA=0 XA =qh ∑Y=0 YA-W=0 YA= W ∑M0(F)=0 qh.h/2-mA=0 mA= qh2/2
§1-6静力学问题求解方法小结
一、如何确定研究对象 在所选定的研究对象中应既 包括已知外力、又包括待求外力。 使未知力数目尽量少。一般情况 下可优先考虑整个构件作为选取 的研究对象之一
待定；作用线过 销钉中心。
画出指定物体的受力图
小结：刚体的受力分析要领
1、研究对象：单个零件、几个零 件，整个构件。当取几个零件或整 个构件为研究对象时，各零件之间 相互作用的力是内力，不能表示在 受力图上 2、画受力图，不是施力图。 3、除重力、电磁力外，只有直接与 研究对象接触的物体才有力的作用。
化工设备机械基础-PowerPointPresenta
布氏硬度HB（一般在HB450以上就不能使 用) 、 洛氏硬度HR (可以用于硬度很高的材 料) 、 维氏硬度HV ( 比洛氏硬度更适合于测 定极薄试样的硬度) ，显微硬度。
小结
材料的力学性能所包括的强度、塑性、韧性、 硬度四个指标中，强度和塑性占主导地位， 但使用时要考虑温度的变化。
T
ss
T
ss
图1-2 应力腐蚀的裂纹扩展
三、金属腐蚀的破坏形式
1. 均匀腐蚀
2. 非均匀腐蚀 区域腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀
第五节 化工设备材料的选择
一、选材的一般原则 1. 遵循标准 2. 根据钢材的选用范围 3. 经济性
4. 综合考虑：压力、温度和介质
二、选材实例分析 选择浓硫酸贮罐材料
作业
一、2题A组前4题 3题选择材料，1，3 二、判断题和填空题
奥氏体不锈钢晶粒——阴极 晶粒边界析出的碳化铬 贫铬区——阳极 晶粒边界
图1-1 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀
二、常见腐蚀类型
3. 应力腐蚀
金属在腐蚀介质 和拉应力的共同 作用下产生的一 种破坏形式。腐 蚀与拉应力起互 相促进的作用。
腐蚀性介质
原始裂纹 保护膜
应力方向 金属本身
裂纹尖端 裂纹将扩展的区域
金属在拉伸条件下， 从开始加载到发生 断裂所能承受的最 大应力值，叫作抗 拉强度。
1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 形和断裂的特性。
屈服强度σs(σ0.2) 抗拉强度σb 蠕变强度σn 持久强度σD
材料在高温下，在 一定的应力下，抵 抗发生缓慢塑性变 形的能力。
疲劳极限σn
1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 形和断裂的特性。
•
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2420 .10.24Saturday , October 24, 2020
小结
材料的力学性能所包括的强度、塑性、韧性、 硬度四个指标中，强度和塑性占主导地位， 但使用时要考虑温度的变化。
T
ss
T
ss
图1-2 应力腐蚀的裂纹扩展
三、金属腐蚀的破坏形式
1. 均匀腐蚀
2. 非均匀腐蚀 区域腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀
第五节 化工设备材料的选择
一、选材的一般原则 1. 遵循标准 2. 根据钢材的选用范围 3. 经济性
4. 综合考虑：压力、温度和介质
二、选材实例分析 选择浓硫酸贮罐材料
作业
一、2题A组前4题 3题选择材料，1，3 二、判断题和填空题
奥氏体不锈钢晶粒——阴极 晶粒边界析出的碳化铬 贫铬区——阳极 晶粒边界
图1-1 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀
二、常见腐蚀类型
3. 应力腐蚀
金属在腐蚀介质 和拉应力的共同 作用下产生的一 种破坏形式。腐 蚀与拉应力起互 相促进的作用。
腐蚀性介质
原始裂纹 保护膜
应力方向 金属本身
裂纹尖端 裂纹将扩展的区域
金属在拉伸条件下， 从开始加载到发生 断裂所能承受的最 大应力值，叫作抗 拉强度。
1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 形和断裂的特性。
屈服强度σs(σ0.2) 抗拉强度σb 蠕变强度σn 持久强度σD
材料在高温下，在 一定的应力下，抵 抗发生缓慢塑性变 形的能力。
疲劳极限σn
1、强度：固体材料在外力作用下抵抗产生塑性变 形和断裂的特性。
•
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2420 .10.24Saturday , October 24, 2020
化工设备基础知识(PPT39页).ppt
化工设备基础
主讲 王松竹
二〇〇九年九月
化工设备基础——基础知识
化工设备基础——基础知识
新内容简介
模块一 化工设备基础知识
任务一 课程知识构架及学习目标 任务二 化工生产与化工设备的关系
任务三 化工生产对化工设备的基本 要求
任务四 化工容器的结构与分类
化工设备基础——基础知识
任务一 课程知识构架及学习目标
化工设备基础——基础知识
化工设备的特点
❖ 功能原理的多样化 须进行单独的设计 ❖ 外部壳体多是压力容器 ❖ 化—机—电技术紧密结合 ❖ 设备结构大型化 吨量大 尺寸大 温度高 目前国内：合成氨年产量达30多万吨 尿素高达60多
万吨 国外：合成氨年产量达60多万吨 尿素高达100多万吨
合成氨塔的直径达3000mm 12.5万m3 储油罐高达20m
压容器。反之，则为外压容器。 ➢ 真空容器是指内部压力小于一个绝对大气
压(0.1MPa)的外压容器。
化工设备基础——基础知识
➢内压容器按其设计压力，可划分为低压、中
压、高压和超高压四个压力等级。高压容器的设 计计算方法、材料选择、制造技术及检验要求与 中、低压容器不同。本书只讨论中、低压容器的 设计。
化工设备基础——基础知识
任务三 化工生产对化工设备的基本要求
化工生产的特点
生产的连续性强
➢处理物料大多是气体、液体和粉体，处理过程如传质、传热、化学 反应可连续进行，为了提高生产效率，节约成本，化工生产过程一般 采用连续的工艺流程。在连续性的过程中，每一生产环节都非常重要， 若出现事故，将破坏连续性生产
.
化工设备基础——基础知识
❖ 按工作温度分－－
❖ 低温容器
－２０ ℃
主讲 王松竹
二〇〇九年九月
化工设备基础——基础知识
化工设备基础——基础知识
新内容简介
模块一 化工设备基础知识
任务一 课程知识构架及学习目标 任务二 化工生产与化工设备的关系
任务三 化工生产对化工设备的基本 要求
任务四 化工容器的结构与分类
化工设备基础——基础知识
任务一 课程知识构架及学习目标
化工设备基础——基础知识
化工设备的特点
❖ 功能原理的多样化 须进行单独的设计 ❖ 外部壳体多是压力容器 ❖ 化—机—电技术紧密结合 ❖ 设备结构大型化 吨量大 尺寸大 温度高 目前国内：合成氨年产量达30多万吨 尿素高达60多
万吨 国外：合成氨年产量达60多万吨 尿素高达100多万吨
合成氨塔的直径达3000mm 12.5万m3 储油罐高达20m
压容器。反之，则为外压容器。 ➢ 真空容器是指内部压力小于一个绝对大气
压(0.1MPa)的外压容器。
化工设备基础——基础知识
➢内压容器按其设计压力，可划分为低压、中
压、高压和超高压四个压力等级。高压容器的设 计计算方法、材料选择、制造技术及检验要求与 中、低压容器不同。本书只讨论中、低压容器的 设计。
化工设备基础——基础知识
任务三 化工生产对化工设备的基本要求
化工生产的特点
生产的连续性强
➢处理物料大多是气体、液体和粉体，处理过程如传质、传热、化学 反应可连续进行，为了提高生产效率，节约成本，化工生产过程一般 采用连续的工艺流程。在连续性的过程中，每一生产环节都非常重要， 若出现事故，将破坏连续性生产
.
化工设备基础——基础知识
❖ 按工作温度分－－
❖ 低温容器
－２０ ℃
化工设备机械基础课件2
第一章 化工设备基础知识 化工容器
主讲：罗康汉
复习上一课内容
化工机械的概念、作用、分类（设备、 机器、管道和阀门）
化工生产操作基础知识 化工设备维护基础知识
化工容器的基本结构
重点：化工容器的分类
难点：化工生产对设备的要求
1.1化工容器的结构
1.1.1化工容器的概念
化工容器是指在化工生产中承受一定温度
和压力，内部盛装物料或工作介质的容器。
化工容器必须适应化工生产的特点：具备 足够的强度、密封性、耐腐蚀性和稳定性。
化工容器一览
1.1.2化工容器结构。
常见的是钢制圆筒形结构，两端有封头，设备上
有各工艺接口。（如物料进、出口管、压力表接
管、液面计接管、法兰、支座、人孔、手孔等）
化工容器除了圆筒形外还有球形。
2、压力表
（1）、表压强（简称表压）
压力表上的读数称为表压（强），工程上（或生
产中）所说的“压力”实际是压强。单位常用 Mpa，kPa;
压力表和压力真空表
（2）、绝对压强
绝对压强：物体或流体所受到的实际压强称为绝 对压强。
绝对压强=表压（强） + 大气压（强）
大气压：是指所在地的大气压力 表压（强）=绝对压强 — 大气压
总
结
一、化工常见容器的结构组成
二、化工容器的分类 有按作用分；按压力等级分；按管理等级分三种。 三、化工生产对化工设备的要求 1、安全方面。（强度、刚度、稳定性、耐蚀性、 密封性）
2、经济方面。
主讲：罗康汉
复习上一课内容
化工机械的概念、作用、分类（设备、 机器、管道和阀门）
化工生产操作基础知识 化工设备维护基础知识
化工容器的基本结构
重点：化工容器的分类
难点：化工生产对设备的要求
1.1化工容器的结构
1.1.1化工容器的概念
化工容器是指在化工生产中承受一定温度
和压力，内部盛装物料或工作介质的容器。
化工容器必须适应化工生产的特点：具备 足够的强度、密封性、耐腐蚀性和稳定性。
化工容器一览
1.1.2化工容器结构。
常见的是钢制圆筒形结构，两端有封头，设备上
有各工艺接口。（如物料进、出口管、压力表接
管、液面计接管、法兰、支座、人孔、手孔等）
化工容器除了圆筒形外还有球形。
2、压力表
（1）、表压强（简称表压）
压力表上的读数称为表压（强），工程上（或生
产中）所说的“压力”实际是压强。单位常用 Mpa，kPa;
压力表和压力真空表
（2）、绝对压强
绝对压强：物体或流体所受到的实际压强称为绝 对压强。
绝对压强=表压（强） + 大气压（强）
大气压：是指所在地的大气压力 表压（强）=绝对压强 — 大气压
总
结
一、化工常见容器的结构组成
二、化工容器的分类 有按作用分；按压力等级分；按管理等级分三种。 三、化工生产对化工设备的要求 1、安全方面。（强度、刚度、稳定性、耐蚀性、 密封性）
2、经济方面。
化工设备机械基础 ppt课件
ppt课件
15
NAZ
NAy
NBZ
NBy
解：
M
X
0
(T1 t1 )r1 (T2 t2 )r2 0
得： T2
t2 2KN
∵
T2 2t2
T2 4KN
t2 2KN
M
Z
0
[(T1 t1 ) 500 (T2 t2 )sin 301500)] NBY 2000 0
T1 T2
ppt课件
2 P 2
13
以B节点为研究对象 ，受力如图 同理可得
T3 T4 2 P 2
以C节点为研究对象 ，受力如图
T5 T1 cos 45 T4' cos 45 0
T5 P
′
ppt课件
14
1-16 图1-48所示水平传动轴上装有两个皮带轮C和 D,半径分别为r1=200mm和r2=250mm，C轮上皮 带是水平的，两边张力为T1=2t1=5KN，D轮上皮 带与铅直线夹角 ，两张力为T2=2t2。当传 30 动轴均匀传动时，试求皮带张力 T2、t2和轴承A、B 的反力。
ppt课件
X 0
FAX－FFEsin45°=0
2 KN FAX= 3
ppt课件
12
1-14 求图1-46所示桁架中各杆所受的力
解：以节点A为研究对象，受力如图
X 0
P T1 sin 45 T2 sin 45 0
T1 cos 45 T2 cos 45 0
得
Y 0
XA=-6.11kN
∑Y=0, YA+SB′×sin45°－2G=0 , YA=2.89kN
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第一章 习题讲解 1-1 两球自重为G1和G2,以绳悬挂如图1-33试 画；①小球②大球③两球合在一起的受力图。
FA FB
FBA
FAB
FA
FB
1-4 棘轮装置如图1-36所示。通过绳子悬挂 重量为G的物体，AB为棘轮的止推爪，B处 为平面铰链。试画出棘轮的受力图。
SA′ Y0
X0
G0 G
1-5 塔器竖起的过程如图1-37所示。下断搁在 基础上，在C处系以钢绳并用绞盘拉住，上端 在B处系以钢绳通过定滑轮D连接到卷扬机E。 设塔重为G，试画出塔器的受力图。
解 以侧塔为研究对象，由平衡方程 A、B点受力如图
YA
A
XA
B
XB
M A 0 2XB －G×1=0，XB =10kN
X 0 XA+XB=0， XA=-10kN
Y 0 YA－G=0，
YA=20kN
1-10 如图1-42所示，有一管道支架ABC。A、B、C 处均为理想的圆柱形铰链约束。已知该支架承受的 两管道的重量均为G=4.5KN，图中尺寸均为mm。 试求管架中梁AB和杆BC所受的力。
FB T
G FA
1-6 化工厂中起吊反应器时为了不致破坏栏杆，施
加一水平力p，使反应器与栏杆相离开（图1-38）。
已知此时牵引绳与铅垂线的夹角为30℃，反应器
重量为30KN，试求水平力p的大小和绳子的
拉力T。
解： 取反应器为研究对象，画受力图如图
y 30°T
P X
G
Y 0,T cos30 G,T 20 3KN X 0,T sin 30 P, P 10 3KN
MY 0
(T2 t2 ) sin 301500 NBZ 2000 0
NBZ 3.897KN
Z 0
N AZ NBZ (T2 t2 ) cos 30 0
NAZ 1.299KN
Y 0
N Ay NBy (T1 t1) (T2 t2 ) sin 30 0
N Ay 6.375KN
NAy
NBZ
NBy
解： MX 0
(T1 t1)r1 (T2 t2 )r2 0
得：T2 t2 2KN ∵ T2 2t2
T2 4KN t2 2KN
MZ 0
[(T1 t1) 500 (T2 t2 ) sin 301500)] NBY 2000 0 NBY 4.125KN
1-8 用三轴钻床在水平工件上钻孔时，每个钻头对 工件施加一个力偶（图1-40）。已知三个力偶的矩 分别为：m1=1kN·m，m2= 1.4kN·m，m3=2kN·m，固 定工件的两螺栓A和B与工件成光滑面接触，两螺栓
的距离L=0.2m，求两螺栓受到的横向力。
解 设两螺栓受到的横向力为R， 由合力矩原理
2-1 试求出图2-34所示各杆1-1，2-2，及3-3截 面上的轴力，并作轴力图。
解b 使用截面法，沿截面1-1将杆分成两段，取 出右段并画出受力图（b）用FN1表示左段对右段 的 作 用 ， 由 平 衡 方 程 ∑ Fx=0 ， 得N1=F（拉）
同理，可以计算横截面2-2上的轴力FN2，
由截面2-2右段图（c）的平衡方程∑Fx=0，
解：以节点A为研究对象，受力如图
X 0
P T1 sin 45 T2 sin 45 0
Y 0
T1 cos 45 T2 cos 45 0
得
T1 T2
2P 2
以B节点为研究对象 ，受力如图
同理可得
T3 T4
2P 2
以C节点为研究对象 ，受力如图
T5 T1 cos 45 T4' cos 45 0
同理，可以计算横截面3-3上的轴力 FN3，由截面3-3左段图（d）的平衡 方程∑Fx=0，得FN3=F（拉）
2-2 试求图2-35所示钢杆各段内横截面上的应 力和杆的总变形。钢的弹性模量E=200GPa。
解 1、内力计算 用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆 的轴力图（b）
得 FN2=
F（压）
同理，可以计算横截面3-3上的轴力FN3，
由截面3-3右段图（d）的平衡方程∑Fx=0，
得FN3= 0
解b 使用截面法，沿截面1-1将杆分 成两段，取出右段并画出受力图（b）
用FN1表示左段对右段的作用， 由平衡方程∑Fx=0，得FN1 =F（拉）
同理，可以计算横截面2-2上的轴 力FN2，由截面2-2右段图（c）的平 衡方程Fx=0 ∑，得FN2= F（压）
m0 (R) = m0(F)
m1 m2 m3 Rl
代入数值得 R=22kN
1-9 塔器的加热釜以侧塔的形式悬挂在主塔上，侧 塔在A处搁在主塔的托架上，并用螺栓垂直固定； 在B处顶在主塔的水平支杆上，并用水平螺栓做定 位连接（图1-41）。已知侧塔G=20KN,尺寸如图。 试求支座A、B对侧塔的约束反力。
T5 P
′
1-16 图1-48所示水平传动轴上装有两个皮带轮C和 D,半径分别为r1=200mm和r2=250mm，C轮上皮带 是水平的，两边张力为T1=2t2=5KN，D轮上皮带与
铅直线夹角 30 ，两张力为T2=2t2。当传动轴均
匀传动时，试求皮带张力T2、t2和轴承A、B的反力。
NAZ
解 取支架BC为研究对象 画受力图如图
B SC SB C
∑MA ＝0 -G×400-G× (400+720)+SB× (400+720)sin45°=0
SB＝8.64kN
取支架AB为研究对象 ,画受力图如图（2）
YA
XA SB′
A
B
GG
∑X=0, XA+SB×cos45°=0 , XA=-6.11kN
∑Y=0, YA+SB′×sin45°－2G=0 , YA=2.89kN
1-13如图1-45所示结构，B、E、C处均为铰接。已 知P=1KN，试求的A处反力以及杆EF和杆CG所受的 力。
解：取AB为研究对象，受力如图
取AC为研究对象，受力如图
MC 0
Y 0 X 0 MA 0
FAY+FBY=P FAX+FBX =0
P·6000－FAY·8000 － FFE·3000·sin45°=0
FFE=
22 3
KN
Y 0
-P·2000+FBY·4000=0
FAY+FCY+FFEsin45°－P=0
联立得 FAY=FBY=1/2P=1/2KN
FCY=
1 KN 6
X 0
FAX－FFEsin45°=0
2
FAX=
KN 3
1-14 求图1-46所示桁架中各杆所受的力
FA FB
FBA
FAB
FA
FB
1-4 棘轮装置如图1-36所示。通过绳子悬挂 重量为G的物体，AB为棘轮的止推爪，B处 为平面铰链。试画出棘轮的受力图。
SA′ Y0
X0
G0 G
1-5 塔器竖起的过程如图1-37所示。下断搁在 基础上，在C处系以钢绳并用绞盘拉住，上端 在B处系以钢绳通过定滑轮D连接到卷扬机E。 设塔重为G，试画出塔器的受力图。
解 以侧塔为研究对象，由平衡方程 A、B点受力如图
YA
A
XA
B
XB
M A 0 2XB －G×1=0，XB =10kN
X 0 XA+XB=0， XA=-10kN
Y 0 YA－G=0，
YA=20kN
1-10 如图1-42所示，有一管道支架ABC。A、B、C 处均为理想的圆柱形铰链约束。已知该支架承受的 两管道的重量均为G=4.5KN，图中尺寸均为mm。 试求管架中梁AB和杆BC所受的力。
FB T
G FA
1-6 化工厂中起吊反应器时为了不致破坏栏杆，施
加一水平力p，使反应器与栏杆相离开（图1-38）。
已知此时牵引绳与铅垂线的夹角为30℃，反应器
重量为30KN，试求水平力p的大小和绳子的
拉力T。
解： 取反应器为研究对象，画受力图如图
y 30°T
P X
G
Y 0,T cos30 G,T 20 3KN X 0,T sin 30 P, P 10 3KN
MY 0
(T2 t2 ) sin 301500 NBZ 2000 0
NBZ 3.897KN
Z 0
N AZ NBZ (T2 t2 ) cos 30 0
NAZ 1.299KN
Y 0
N Ay NBy (T1 t1) (T2 t2 ) sin 30 0
N Ay 6.375KN
NAy
NBZ
NBy
解： MX 0
(T1 t1)r1 (T2 t2 )r2 0
得：T2 t2 2KN ∵ T2 2t2
T2 4KN t2 2KN
MZ 0
[(T1 t1) 500 (T2 t2 ) sin 301500)] NBY 2000 0 NBY 4.125KN
1-8 用三轴钻床在水平工件上钻孔时，每个钻头对 工件施加一个力偶（图1-40）。已知三个力偶的矩 分别为：m1=1kN·m，m2= 1.4kN·m，m3=2kN·m，固 定工件的两螺栓A和B与工件成光滑面接触，两螺栓
的距离L=0.2m，求两螺栓受到的横向力。
解 设两螺栓受到的横向力为R， 由合力矩原理
2-1 试求出图2-34所示各杆1-1，2-2，及3-3截 面上的轴力，并作轴力图。
解b 使用截面法，沿截面1-1将杆分成两段，取 出右段并画出受力图（b）用FN1表示左段对右段 的 作 用 ， 由 平 衡 方 程 ∑ Fx=0 ， 得N1=F（拉）
同理，可以计算横截面2-2上的轴力FN2，
由截面2-2右段图（c）的平衡方程∑Fx=0，
解：以节点A为研究对象，受力如图
X 0
P T1 sin 45 T2 sin 45 0
Y 0
T1 cos 45 T2 cos 45 0
得
T1 T2
2P 2
以B节点为研究对象 ，受力如图
同理可得
T3 T4
2P 2
以C节点为研究对象 ，受力如图
T5 T1 cos 45 T4' cos 45 0
同理，可以计算横截面3-3上的轴力 FN3，由截面3-3左段图（d）的平衡 方程∑Fx=0，得FN3=F（拉）
2-2 试求图2-35所示钢杆各段内横截面上的应 力和杆的总变形。钢的弹性模量E=200GPa。
解 1、内力计算 用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆 的轴力图（b）
得 FN2=
F（压）
同理，可以计算横截面3-3上的轴力FN3，
由截面3-3右段图（d）的平衡方程∑Fx=0，
得FN3= 0
解b 使用截面法，沿截面1-1将杆分 成两段，取出右段并画出受力图（b）
用FN1表示左段对右段的作用， 由平衡方程∑Fx=0，得FN1 =F（拉）
同理，可以计算横截面2-2上的轴 力FN2，由截面2-2右段图（c）的平 衡方程Fx=0 ∑，得FN2= F（压）
m0 (R) = m0(F)
m1 m2 m3 Rl
代入数值得 R=22kN
1-9 塔器的加热釜以侧塔的形式悬挂在主塔上，侧 塔在A处搁在主塔的托架上，并用螺栓垂直固定； 在B处顶在主塔的水平支杆上，并用水平螺栓做定 位连接（图1-41）。已知侧塔G=20KN,尺寸如图。 试求支座A、B对侧塔的约束反力。
T5 P
′
1-16 图1-48所示水平传动轴上装有两个皮带轮C和 D,半径分别为r1=200mm和r2=250mm，C轮上皮带 是水平的，两边张力为T1=2t2=5KN，D轮上皮带与
铅直线夹角 30 ，两张力为T2=2t2。当传动轴均
匀传动时，试求皮带张力T2、t2和轴承A、B的反力。
NAZ
解 取支架BC为研究对象 画受力图如图
B SC SB C
∑MA ＝0 -G×400-G× (400+720)+SB× (400+720)sin45°=0
SB＝8.64kN
取支架AB为研究对象 ,画受力图如图（2）
YA
XA SB′
A
B
GG
∑X=0, XA+SB×cos45°=0 , XA=-6.11kN
∑Y=0, YA+SB′×sin45°－2G=0 , YA=2.89kN
1-13如图1-45所示结构，B、E、C处均为铰接。已 知P=1KN，试求的A处反力以及杆EF和杆CG所受的 力。
解：取AB为研究对象，受力如图
取AC为研究对象，受力如图
MC 0
Y 0 X 0 MA 0
FAY+FBY=P FAX+FBX =0
P·6000－FAY·8000 － FFE·3000·sin45°=0
FFE=
22 3
KN
Y 0
-P·2000+FBY·4000=0
FAY+FCY+FFEsin45°－P=0
联立得 FAY=FBY=1/2P=1/2KN
FCY=
1 KN 6
X 0
FAX－FFEsin45°=0
2
FAX=
KN 3
1-14 求图1-46所示桁架中各杆所受的力