题目
3. 8 如图 -Ba 所示,行动式起重机不计平衡锤的重为 =500kN, 其重心在离右轨-|||-1.5m处。起重机的起重力为 _(1)=250kN, 突臂伸出离右轨10 m。跑车本身重力略去不计,-|||-欲使跑车满载时起重机均不致翻倒,求平衡锤的最小重力P2以及平衡锤到左轨的最大距离-|||-x=-|||-P 10m-|||-A-|||-3m-|||-(a)

题目解答
答案

解析
本题考察物体的平衡条件及力矩平衡的应用。解题核心在于分析两种临界状态:
- 满载时不向右倾倒:此时右侧支反力为零,需通过力矩平衡方程确定平衡锤的最小重量及位置;
- 空载时不向左倾倒:此时左侧支反力为零,需通过另一力矩平衡方程联立求解。
关键点:正确选取支点,建立力矩平衡方程,联立方程求解。
满载时不向右倾倒(支点在右轨)
- 力矩平衡方程:平衡锤的力矩需抵消起重机自重和起重力的力矩。
$F_2(x + 3\,\text{m}) = P \cdot 1.5\,\text{m} + P_1 \cdot 10\,\text{m}$
空载时不向左倾倒(支点在左轨)
- 力矩平衡方程:平衡锤的力矩需抵消起重机自重的力矩。
$F_2 x = P \cdot (3\,\text{m} + 1.5\,\text{m})$
联立方程求解
- 由空载方程得:$F_2 = \dfrac{P \cdot 4.5\,\text{m}}{x}$;
- 代入满载方程并化简,解得 $x = 6.75\,\text{m}$;
- 代回空载方程得 $F_2 = 333\,\text{kN}$。