图示三圆盘A,B和C的半径分别为150mm,100mm和50mm。三轴OA,OB和OC在同一平面内,∠AOB为直角。在这三圆盘上分别
作用力偶,组成各力偶的力作用在轮缘上,它们的大小分别等于10N,20N和F。如这三圆盘构成的物系是自由的,不计物系重量,求能使此物系平衡的力F的大小和角α。
由题可知,物体所受3个力偶的大小为
M1=30000N·mm
M2=4000N·mm
M3=100N·mm
由力系平衡可得
∑Mx=0,M3cos(α-90°)-M1=0
∑My=0,M3sin(α-90°)-M2=0
解得 F=50,α=143°8'[知识要点] 空间力偶系的平衡方程。
[解题分析] 根据图示几何关系计算各力偶的大小及沿各轴的投影,代入平衡方程。