background image

Zapis i Podstawy Konstrukcji Mechanicznych.                          Wybrane zagadnienia statyki 

J. Felis, H. Jaworowski                                          str. 1 

Temat: WYBRANE ZAGADNIENIA STATYKI CIAŁA SZTYWNEGO 
 
Statyka ciała sztywnego jest działem mechaniki zajmującym się 
przekształcaniem lub równowagą układów sił działających na bryłę 
sztywną

 
Bryłą sztywną (ciałem sztywnym) nazywamy takie ciało materialne,  
w którym wzajemne odległości cząstek nie ulegają zmianie, jest to zatem 
ciało nieodkształcalne. 
Siła - jest to oddziaływanie jednej bryły na drugą, które ma charakter 
wektorowy. 
Bryła swobodna - jest to bryła mogąca zajmować dowolne położenie  
w przestrzeni. 
Bryła nieswobodna - jest to bryła, której ruch jest ograniczony innymi 
ciałami (więzami). 
 
UWALNIANIE OD WIĘZÓW 
 
 
 
Podział więzów: 
a) lina, łańcuch czyli tzw. cięgno; 
w tym przypadku kierunek reakcji  
(prosta, na której leży wektor reakcji) jest znana i pokrywa się z linią 
cięgna, 

 

 
 
 
 
 
 
b) podpora gładka i przesuwna 
- kierunek reakcji jest prostopadły do  
    powierzchni podpory, 

 

Bryłę nieswobodną można rozpatrywać jako swobodną odrzucając więzy i ich 
działanie na bryłę zastępując odpowiednio przyłożonymi siłami reakcji. 

Rys. 1 

Rys. 2 

background image

Zapis i Podstawy Konstrukcji Mechanicznych.                          Wybrane zagadnienia statyki 

J. Felis, H. Jaworowski                                          str. 2 

 
c) podpora chropowata i nieprzesuwna
 - kierunek reakcji nie jest 
znany, wektor reakcji  można wówczas przedstawić w postaci dwóch 
składowych o założonych kierunkach, 
 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
d) przegub walcowy
 -  kierunek reakcji nie jest znany lecz wiadomo , że 
leży w płaszczyźnie  prostopadłej do osi przegubu, punkt przyłożenia 
reakcji leży w środku przegubu, 
 

 

 

e) przegub kulisty - kierunek reakcji jest nieznany lecz wiadomo,  
    że przechodzi przez środek przegubu.  
 
 
 
 
 
Rys. 5 
 
 
 
 

Rys. 3 

Rys. 4 

background image

Zapis i Podstawy Konstrukcji Mechanicznych.                          Wybrane zagadnienia statyki 

J. Felis, H. Jaworowski                                          str. 3 

Uwalnianie od więzów wałów w łożyskach poprzecznych  
i poprzeczno-wzdłużnych  
 

 
 
 
 
 
 
Łożysko poprzeczne traktujemy 
jak przegub walcowy (rys. 4), 
natomiast  łożysko poprzeczno-
wzdłużne ma układ reakcji jak w 
przegubie kulistym (rys. 5) 
 
 
 
 
 
 
 
 
f) utwierdzenie lub 

zamocowanie płaskie - prosta działania reakcji nie  
   jest znana, występuje moment utwierdzenia. 
 

 

 
Rys.7 
 
 
 

Rys. 6 

background image

Zapis i Podstawy Konstrukcji Mechanicznych.                          Wybrane zagadnienia statyki 

J. Felis, H. Jaworowski                                          str. 4 

PARA SIŁ I MOMENT PARY SIŁ  

 
 
 
           
 
                   

P

)

P

,

P

(

M

×

ρ

=

 

 
 
 
 
Rys. 8 

 
Wartość momentu pary sił:    

d

P

)

P

,

(

sin

P

)

P

,

P

(

M

=

ρ

<

ρ

=

 

 
 
MOMENT SIŁY WZGLĘDEM BIEGUNA  
 
 

 
 

   

P

P

P

z

y

x

k

j

i

P

)

P

(

M

z

y

x

A

A

A

o

=

×

ρ

=

 

 

 
 

Rys. 9 

 
 

Współrzędne momentu siły względem bieguna (momentu siły względem 
osi) można zapisać: 
 

y

P

x

P

M

x

P

z

P

M

z

P

y

P

M

A

x

A

y

z

A

z

A

x

y

A

y

A

z

x

=

=

=

 

 

background image

Zapis i Podstawy Konstrukcji Mechanicznych.                          Wybrane zagadnienia statyki 

J. Felis, H. Jaworowski                                          str. 5 

MOMENT SIŁY WZGLĘDEM OSI 
 
Moment siły względem osi jest to moment rzutu siły P na płaszczyznę 
prostopadłą do osi względem punktu przebicia płaszczyzny przez tę oś. 
Moment siły względem osi wynosi zero, jeżeli kierunek siły i oś leżą w 
jednej płaszczyźnie. 
 

 

Rys. 10 
 
 
 
Wektor główny
 - jest to suma geometryczna wszystkich sił układu:     

=

i

i

g

P

W

 

Moment główny  - jest to suma geometryczna momentów wszystkich sił 
względem dowolnie wybranego bieguna:   

P

x

M

M

io

i

i

io

io

g

∑ ρ

=

=

 

 
Wypadkowa układu sił
 - jest to siła zastępująca działanie danego 
układu sił na bryłę sztywną 
 
Warunkiem równowagi dowolnego układu sił jest aby:  
 
 

0

M

;

0

W

g

g

=

=

 

 
 
 
 

d

P

)

P

(

M

l

=

α

background image

Zapis i Podstawy Konstrukcji Mechanicznych.                          Wybrane zagadnienia statyki 

J. Felis, H. Jaworowski                                          str. 6 

Tablica 1 

 

background image

Zapis i Podstawy Konstrukcji Mechanicznych.                          Wybrane zagadnienia statyki 

J. Felis, H. Jaworowski                                          str. 7 

Tablica 2 

 

background image

Zapis i Podstawy Konstrukcji Mechanicznych.                          Wybrane zagadnienia statyki 

J. Felis, H. Jaworowski                                          str. 8 

Tablica 3