Подвешенный вращающийся груз

[kok84 0]

Здравствуйте. Прошу помощи вот в такой задачке.

 

Имеется груз. Он подвешен таким образом, что имеет возможность вращаться и наклонятся в любых плоскостях.  Закрепление не совпадает с осью центра тяжести. Действует сила тяжести и приложено вращение.

 

Необходимо узнать на сколько отклонится груз и, желательно, какие силы потребуются для возвращения груза в вертикальное положение.

 

Попробовал посчитать сам, так получилось что уже при 1 об/мин груз наклоняется в максимально возможное положение (крепление "на сферических гранях" ограничил в 20 гр.).

Считал через нелинейную статику. Нелинейная динамика при тех же исходных выдает "решение может находиться в точке потери устойчивости ... смещения увеличиваются при приложении постоянной силы"

брус.rar

[kristeen 355]

Необходимо узнать на сколько отклонится груз

 

 

 

и, желательно, какие силы потребуются для возвращения груза в вертикальное положение.

Момент относительно точки закрепления, необходимый, чтобы повернуть тело на угол alpha = плечо * масса тела * g * sin(alpha)

 

Вообще здесь только кинематика, так что можно решать в sw motion. Но лучч сначала на бумаге)

[kok84 0]

Не силен в теории. Данная формула учитывает вращение тела и вызываемую ей центробежную силу?

И все же по какой причине в расчете модель полезла в максимально ограниченное положение? Ведь при скорости вращения 1 об/мин оно должно висеть примерно как показано у вас на эскизе.

 

---

Проверил позже ту же модель без вращения, результат аналогичный. Буду править расчетную модель, т.к. хочу добиться чтобы при увеличении скорости центр масс уходил на периферию траектории. 

Изменено 4 мая 2015 пользователем kok84

[kristeen 355]

по какой причине в расчете модель полезла в максимально ограниченное положение?

Почему вы решили, что задали именно ограничение на максимальное перемещение?

[kristeen 355]

Вообще здесь только кинематика, так что можно решать в sw motion. Но лучч сначала на бумаге)

[Борман 2 375]

Жалко что трехмерку не сделали.. была бы бомба.

Можно график скорости воткнуть еще...

Безымянный.rar

[ccc44 53]

Проверил позже ту же модель без вращения, результат аналогичный. Буду править расчетную модель, т.к. хочу добиться чтобы при увеличении скорости центр масс уходил на периферию траектории. 

Может быть Вы хотите посмотреть гироскопический эффект? Например это:

https://youtu.be/kgcM7MmBj40

Так статика тут не катит. Делайте SW Motion "Анализ движения".