عمود يدور بسرعة 1800 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 150 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 150 N·mN = 1800 rpm
P = kW
2.سهلة
عمود دائري مصمت قطره 25 mm مصنوع من مادة إجهاد القص المسموح لها 100 MPa. أوجد أكبر عزم التواء Tmax يمكن أن يتحمّله العمود.
d = 25 mmτallow = 100 MPa
Tmax = N·m
3.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر طوله 1,2 m يحمل عزم التواء 1500 N·m. يجب ألّا تتجاوز زاوية الالتواء بين طرفيه 1,5°. أوجد أصغر قطر d يحقّق هذا الحد.
T = 1500 N·mL = 1,2 mG = 39 GPaφallow = 1,5°
d = mm
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 400 N·md = 50 mmL = 1,2 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 75 kW عند 1000 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 80 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 75 kWN = 1000 rpmτallow = 80 MPa
d = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 75 kW عند 3000 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 75 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 75 kWN = 3000 rpmτallow = 75 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. P = 28,27 kW
- 2. Tmax = 306,8 N·m
- 3. d = 65,1 mm
- 4. φ = 1,149 °
- 5. d = 35,72 mm
- 6. d = 25,31 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.