يزوّد محرّك 5,5 kW لعمود يدور بسرعة 1800 rpm. أوجد عزم الالتواء T في العمود.
ورقة عمل التواء الأعمدة مع الإجابات
1.سهلة
P = 5,5 kWN = 1800 rpm
T = N·m
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 40 mm وقطره الداخلي 20 mm يحمل عزم التواء 200 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 200 N·mdo = 40 mmdi = 20 mm
τmax = MPa
3.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 500 N·md = 30 mmL = 1 mG = 80 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من النحاس الأصفر مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 200 N·md = 25 mmL = 1 mG = 39 GPa
φ = °
5.صعبة
عمود مصمت من النحاس الأصفر ينقل 50 kW بسرعة 500 rpm. يجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 75 MPa وألّا يتجاوز الالتواء 1° لكل m من الطول. أوجد أصغر قطر d يحقّق الحدّين كليهما.
P = 50 kWN = 500 rpmτallow = 75 MPaθallow = 1°/mG = 39 GPa
d = mm
6.صعبة
عمود مجوّف ينقل 100 kW عند 3000 rpm. أوجد أقصى إجهاد قص τmax في العمود.
P = 100 kWN = 3000 rpmdo = 40 mmdi = 28 mm
τmax = MPa
مفتاح الإجابات
- 1. T = 29,18 N·m
- 2. τmax = 16,98 MPa
- 3. φ = 4,503 °
- 4. φ = 7,662 °
- 5. d = 61,48 mm
- 6. τmax = 33,33 MPa
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.