عمود دائري مصمت يحمل عزم التواء T. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
T = 400 N·md = 25 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود يدور بسرعة 1800 rpm يحمل عزم التواء ثابتًا 100 N·m. أوجد القدرة P التي ينقلها.
T = 100 N·mN = 1800 rpm
P = kW
3.متوسطة
عمود مصمت مدرَّج من الألومنيوم مثبَّت عند A. الجزء AB قطره 60 mm وطوله 0,8 m؛ والجزء BC قطره 25 mm وطوله 1 m. يؤثّر عزم التواء 100 N·m عند الطرف الحر C. أوجد زاوية التواء الطرف C φC بالدرجات.
T = 100 N·md1 = 60 mm, L1 = 0,8 md2 = 25 mm, L2 = 1 mG = 26 GPa
φC = °
4.متوسطة
عمود مجوّف من الألومنيوم (قطره الخارجي 75 mm، وقطره الداخلي 38 mm، وطوله 1,5 m) مثبَّت عند أحد طرفيه ويُلوى بعزم 2000 N·m عند الطرف الآخر. أوجد زاوية الالتواء φ بالدرجات.
T = 2000 N·mdo = 75 mmdi = 38 mmL = 1,5 mG = 26 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 50 kW عند 1800 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 60 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 50 kWN = 1800 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 15 kW عند 750 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 60 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 15 kWN = 750 rpmτallow = 60 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 130,4 MPa
- 2. P = 18,85 kW
- 3. φC = 5,885 °
- 4. φ = 2,278 °
- 5. d = 28,24 mm
- 6. d = 25,31 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.