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 = 20 mm
τmax = MPa
2.سهلة
عمود دائري مجوّف قطره الخارجي 60 mm وقطره الداخلي 36 mm يحمل عزم التواء 200 N·m. أوجد أقصى إجهاد قص τmax.
T = 200 N·mdo = 60 mmdi = 36 mm
τmax = MPa
3.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 = 30 mmL = 0,8 mG = 39 GPa
φ = °
4.متوسطة
عمود مصمت من الفولاذ مثبَّت في الجدار ويُلوى بعزم T عند طرفه الحر. أوجد زاوية التواء φ الطرف الحر بالدرجات.
T = 400 N·md = 40 mmL = 1,5 mG = 80 GPa
φ = °
5.صعبة
يجب أن ينقل عمود مجوّف 10 kW بسرعة 300 rpm. يُراد أن يكون قطره الداخلي 0,75 مرة من قطره الخارجي، ويجب ألّا يتجاوز إجهاد القص 40 MPa. أوجد أصغر قطر خارجي do.
P = 10 kWN = 300 rpmdi/do = 0,75τallow = 40 MPa
do = mm
6.صعبة
يجب أن ينقل عمود مصمت 30 kW عند 1500 rpm دون أن يتجاوز إجهاد القص 50 MPa. أوجد أصغر قطر مناسب d.
P = 30 kWN = 1500 rpmτallow = 50 MPa
d = mm
مفتاح الإجابات
- 1. τmax = 254,6 MPa
- 2. τmax = 5,418 MPa
- 3. φ = 2,956 °
- 4. φ = 1,71 °
- 5. do = 38,99 mm
- 6. d = 26,89 mm
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.